ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ (ТТК)

(сборник)

К-1-20

УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ПОД ОПОРЫ ВЛ 35-500 кВ

Типовые технологические карты (сборник) К-1-20 разработаны отделом организации и механизации строительства линий электропередачи (ЭМ-20) института Оргэнергострой

Составители: Войнилович Н.А., Коган Е.Н., Колосов Ю.A., Ссорин Е.А., Смирнова Е.Г., Капищева Г.В., Сорокина Е.Н.

Карты разработаны в 1978 году, утверждены ГПТУ по строительству Минэнерго СССР, протокол № 239 от 26.07.79.

В картах освещена разбивка осей фундаментов и мест погружения свай, погружение железобетонных свай при устройстве фундаментов и установка ростверков при устройстве свайных фундаментов под стальные опоры ВЛ 35-500 кВ.

Раздел 1
Разбивка осей фундаментов и мест погружения свай
для унифицированных стальных опор ВЛ 35-500 кB

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

0.1. Раздел 1 сборника К-1-20 состоит из четырех технологических карт К-1-20-1 , К-1-20-2 , К-1-20-3 и К-1-20-4 на производство работ по разбивке осей фундаментов и мест погружения свай для унифицированных стальных опор ВЛ 35-500 кВ.

0.2. До начала работ по разбивке осей фундаментов и мест погружения свай должны быть выполнены следующие работы, которые в данной карте не учтены:

а) устройство подъездов к "пикету";

б) расчистка площадки от пней и кустарника (в залесенной местности);

в) в зимнее время площадка должна быть очищена от снега бульдозером;

г) планировка площадки в рабочей зоне сваебойного агрегата.

0.3. Разбивка осей фундаментов и мест погружения свай производится специализированным звеном рабочих в составе комплексной бригады по устройству фундаментов.

Состав звена

0.4. Для разбивки на местности звеньевой (бригадир) должен иметь для каждого пикета чертеж разбивки с указанием оси ВЛ, оси траверсы, осей центров фундаментных блоков.

0.5. Для закрепления основных разбивочных осей применяются колья длиной 600-700 мм диаметром 60-80 мм, которые должны быть сохранены до окончания работ по установке опоры, включая ее выверку и закрепление.

0.6. Для вспомогательных знаков, указывающих места погружения свай, рекомендуется использовать в летнее время деревянные колышки длиной 200 мм сечением 30 ´ 30 мм, а в зимнее время металлические шпильки диаметром 10-12 мм.

0.7. Потребность в инструментах, приспособлениях, материалах (на одно звено)

Наименование		ГОСТ, марка, № чертежа	Един. изм.	К-во	Примечание
	Теодолит со штативом	10529-70	компл.
	Рейка нивелировочная l = 3,5 м	1158-65	шт.
	Метр складной металлический	7253-54
	Лопата копальная остроконечная	3620-63
	Лом стальной строительный
	Топор плотничный	1399-73
	Пила поперечная	979-70
	Рулетка металлическая
	Осевые колья 60-80 мм				на одну смену
	Колышки деревянные разбивочные				на одну смену (летнее время)
	Шпильки металлические				на одну смену (зимнее время)

В настоящую ведомость не включен бригадный инвентарь по технике безопасности (аптечка, каски и т.п.), предусмотренный табелем средств малой механизации.

Раздел 2
Погружение железобетонных свай при устройстве фундаментов
под стальные опоры ВЛ 35-500 кВ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

0.1. Раздел 2 сборника К-1-20 состоит из четырех технологических карт К-1-20-5 , К-1-20-6 , К-1-20-7 и К-1-20-8 на производство работ по погружению железобетонных свай квадратного сечения при устройстве фундаментов под унифицированные стальные опоры линий электропередачи напряжением 35-500 кВ.

0.2. Технологические карты разработаны применительно к унифицированным сваям квадратного сечения 25´ 25 см и 35´ 35 см длиной 6, 8, 10 и 12 м, изготавливаемым согласно альбому типовых конструкций серии 3.407-115 (утвержден Минэнерго 18.01.77 г.). Общий вид свай приведен на .

Базовая машина	Трактор T-100 МБГП
Грузоподъемность, тс
Масса машины, т
Масса навесного оборудования (без молота), т
Удельное давление на грунт, кгс/см 2
Максимальная длина погружаемой сваи, м
Расход топлива, кг/час

д) завести сваю под молот и опустить на нее наголовник;

е) осуществить забивку сваи, следя за вертикальностью ее погружения (в конце забивки отказ определяется как средняя величина при последних 10 ударах молота);

ж) снять молот со сваи;

и) проверить соответствие положения забитой сваи проекту (по высоте и в плане);

к) переместить агрегат к месту погружения очередной сваи.

0.9. При производстве работ по погружению свай необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, изложенные в основных нормативных документах, а также в инструкциях по обслуживанию сваебойного агрегата и по работе с молотом.

Особое внимание следует обратить на выполнение следующих требований:

При передвижении агрегата на расстояние свыше 100 м (с пикета на пикет) следует укладывать стрелу в транспортное положение, а молот опускать на упор;

При передвижении агрегата от сваи к свае молот должен находиться на высоте, не превышающей 1-2 м от грунта;

Уклон рабочей площадки допускается не свыше 5°;

Первые подъемы молота и сваи нужно выполнять осторожно, при появлении неисправностей немедленно опустить груз;

Главная ось падающей части молота при ударах должна совпадать с продольной осью погружаемой сваи;

При обнаружении внецентренности молота и сваи необходимо выполнить выравнивание молота или небольшим смещением самой машины при работающем молоте;

В случае возникновения опасности разрушения сваи следует немедленно остановить работу молота;

Не допускается одновременно осуществлять две рабочие операции - подъем молота и сваи;

Во время подъема сваи и наводки пребывание людей в зоне возможного падения сваи (полуторная длина сваи) запрещается.

0.10. Работы по погружению свай выполняются звеном рабочих в составе:

0.11. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Потребность в машинах, инструменте и материалах для погружения свай (на одно звено)

Наименование	ГОСТ, марка, N чертежа	Един. изм.	К-во	Примечание
1. Сваебойный агрегат	СП-49	шт.
2. Дизель-молот	С-330
3. Наголовник				Для свай сечением 350 ´ 350 и 250 ´ 250
4. Метр складной	7253-54
5. Рулетка металлическая
6. Строп универсальный
7. Отвес
8. Лом монтажный	1405-72
9. Лопата копальная остроконечная	3620-63
10. Нивелир

В настоящую ведомость не включен бригадный инвентарь по технике безопасности (аптечка и т.п.), предусмотренный табелем средств малой механизации.

Раздел 3
Установка ростверков при устройстве свайных фундаментов
под унифицированные стальные опоры ВЛ 35-500 кВ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

0.1. Раздел 3 сборника К-1-20 - из двух технологических карт К-1-20-9 и К-1-20-10 на производство работ по установке ростверков при устройстве свайных фундаментов под унифицированные стальные опоры линий электропередачи напряжением 35-500 кВ.

0.2. Технологические карты разработаны применительно к унифицированным ростверкам, изготавливаемым согласно альбому типовых конструкций серии 3.407-115 (утвержден Минэнерго СССР 18.01.77 г.). Общий вид свайных ростверков для фундаментных блоков опор разных типов приведен на , и .

а) Двухсвайные	б) Четырехсвайные

4. Ломик монтажный

5. Кувалда 5 кг

6. Нивелир

7. Геодезическая рейка

8. Электроды

Э-42А

Рис. 0-7. Строповка ростверков

1 - Трос 15 мм, l = 6 м; 2 - Ростверк

В ведомость не включен бригадный инвентарь по технике безопасности (аптечка и т.п.), предусмотренный табелем средств малой механизации.

РАСЧЕТ
ожидаемой экономической эффективности
от внедрения технологических карт К-1-20

Ожидаемое сокращение численности рабочих на сооружении свайных фундаментов под унифицированные опоры ВЛ 35-500 кВ в результате применения технологических карт К-1-20. 3 человека в год, что составит 3 ´ 235=705 ч. дн., где 235 - среднегодовое число дней выхода на работу.

Годовой экономический эффект в соответствии с инструкцией по определению годового экономического эффекта СН 423-71 вычисляется по формуле

Э = (А 1 -А 2)+(А 1 -А 2)(0,15+0,5)+0,6Д+0,12(Г 1 -Г 2)750,

где А 1 -А 2 - годовая экономия основной зарплаты (при стоимости одного чел.-дня 10 равна 705 ´ 10=7050 руб.)

0,15 - коэффициент, учитывающий уменьшение накладных расходов на основную зарплату

0,5 - коэффициент, учитывающий выплаты за подвижной характер работы

0,6 - экономия накладных расходов от сокращения трудоемкости СМР на 1 чел.-день, руб.

Д - годовая экономия трудозатрат, чел.-дней

0,12 - нормативный коэффициент эффективности для энергетического строительства

Г 1 -Г 2 - уменьшение числа рабочих, чел.

750 - удельные капвложения в непроизводственные фонды на 1 рабочего.

Годовая экономическая эффективность от внедрения технологических карт К-1-20, подсчитанная по приведенной формуле, составит:

Э = 7050+7050·0,65+0,6·705+0,12·3·750=12325 руб.

Столбчатый фундамент можно считать младшим братом более индустриального свайного фундамента, так как он имеет схожую конструкцию и принцип работы. В обоих случаях по осям здания располагается система отдельных вертикальных опор прямоугольного или круглого сечения, которые есть во всех точках пересечения несущих стен, по углам, под особо нагруженными участками (каменные печи, межкомнатные перегородки основания лестничных маршей, колонны). И там и там может применяться ростверк для связки основных элементов фундамента, пространство между стойками заполняется — выполняется так называемая «забирка».

Главное отличие заключается в следующем — столбы не заводят ниже глубины промерзания (это уже будут сваи, длина которых в земле стартует с 2 метров), поэтому они оказывают только подошвенное сдавливающее воздействие на грунт, тогда как сила трения в зоне боковых стенок имеет незначительные показатели. Исходя из этого обстоятельства, технологически столбчатый фундамент может быть не только цельным/монолитным, но и собираться из готовых штучных элементов. Согласитесь, выполнить кирпичную кладку, например, в трёхметровом шурфе просто нереально, а при заглублении в 40-70 см — без проблем.

Столбчатый фундамент имеет свои явные преимущества:

• сравнительно невысокая стоимость — он примерно в 1,5-2 раза дешевле своего прямого конкурента, мелкозаглублённого ленточного монолитного фундамента (меньше материалов и земляных работ, не нужна техника);
• малая трудоёмкость;
• строить его можно даже в одиночку, поэтапно изготавливая отдельные элементы.

Естественно, этот фундамент не является универсальным, иначе все бы строили на столбах, и просто не существовало бы других вариантов. Не будем называть это его недостатком, правильнее будет — специфика.

Из-за небольшой суммарной опорной поверхности столбчатый фундамент не может корректно передать на грунт массу тяжёлого дома. Сжимающие силы под подошвами опор оказываются настолько велики, что основание не способно выдержать вес строения, требуется увеличение количества столбов и площади их поперечного сечения, что нейтрализует экономическую выгоду от применения такого фундамента. Поэтому столбчатые фундаменты целесообразно применять только для лёгких домов из древесины (каркасных, из бруса, из бревна), для строений из облегчённых минеральных материалов, только если они небольшие, малоэтажные, с деревянными перекрытиями. В любом случае, нагрузки и сопротивляемость грунта следует считать, об этом будет ниже.

Вытекающее из первого пункта ограничение — нельзя такой фундамент закладывать на водонасыщенных, слабонесущих и пучинистых грунтах. Заболоченные и слабонесущие основания не могут выдержать концентрированных нагрузок и просаживаются, а возможные силы морозного пучения легко преодолевают небольшую загруженность фундамента от лёгкого здания (с весовым моментом мы уже определились). На рыхлых нестабильных участках лучше работают сваи, которые либо «достают» до плотных пород, либо, благодаря своей длине и большой наружной поверхности, цепляются, используя силы трения.

Опасно использовать столбы на крутых склонах (если перепад высот под домом приближается к 1,5-2 метрам). В таких условиях слишком активно действуют горизонтально направленные сдвигающие силы, которые способны просто опрокинуть строение. Тем более что глубина залегания столбчатого фундамента маленькая по определению, а, следовательно, и цепляется дом за основание сравнительно слабо.

Конструктивно этот фундамент не предполагает устройства заглублённых помещений. Если нужен подвал или подземный гараж, то лучше (во всех отношениях выгоднее) возвести монолитную, либо сборную ленту, которая сама по себе будет формировать стены в грунту.

Ну, и чтобы завершить наше вступление, заметим, что конструктивно и по материалу изготовления столбчатые фундаменты разделяют на:

• деревянные (в шурфе располагают брёвна со всевозможными расширениями на торце — стулья);
• сборные (кладка из обожжённого кирпича, готовые железобетонные изделия);
• монолитные (самые надёжные, бетон заливают в скважину непосредственно на участке);
• бутобетонные (в раствор вводится бутовый камень).

Проектирование столбчатого фундамента

Разработка конструкции фундамента — это наиболее сложная и очень ответственная задача для частного застройщика. Ведь нам нужно учесть массу важнейших моментов, главными среди них будут свойства грунта, на котором мы возводим дом, а также уровень нагрузок, которые будет оказывать на дом во время эксплуатации. В статье «Ленточный фундамент. Часть 1: типы, грунты, проектирование, стоимость» мы очень подробно рассказали о том, как рассчитать нагрузки, а также определить тип и, соответственно, несущие характеристики грунта. Что касается столбчатого фундамента, то здесь проектировочных вопросов никак не меньше.

Длина столбчатых опор

Уже было сказано, что столбчатый фундамент закладывают выше глубины промерзания. При качественном исполнении каждой единичной опоры, уже при глубине заглубления фундамента в 40-50 см дом нормально зацепится за естественное основание. Есть смысл углубиться на несколько десятков сантиметров, только если ниже располагаются более устойчивые пласты и на них можно опереться. Стойки, проходящие ниже глубины промерзания, давайте всё же отнесём к набивным сваям и поговорим о них в следующей статье.

Теперь о высоте над землёй. Чтобы на достаточное расстояние удалить пол и стеновые конструкции от земли, оголовки столбов примерно на 30-50 см поднимают над поверхностью. Это положительно сказывается на влаго- и теплоизоляции первого перекрытия, позволяет создать цоколь в виде забирки, и тем самым защитить нижнюю часть деревянных стен.

Сечение столбов

Сборный столбчатый фундамент придётся устраивать в прямоугольном или квадратном шурфе, монолит можно изготовить круглого сечения, а следовательно, применить для разработки грунта буры, облегчающие работу, и позволяющие уйти от использования съёмной опалубки.

В большинстве случаев сечение опор делают неравномерным — внизу организовывают расширение, а к поверхности выходят с меньшим поперечным размером. Благодаря такой конструкции увеличивается суммарная площадь опоры всего фундамента и снижается нагрузка на грунт. Вариантов несколько:

1. Для деревянного столба это «стулья» (перпендикулярно расположенные к стойкам отрезки брёвен), пятно бетона на дне скважины, куда торцом «насырую» утапливается опора, иногда в каждую выборку просто укладывают крупный плоский камень.
2. Для кирпичного фундамента это расширенные 3-4 ряда в два кирпича, тогда как последующие ряды кладутся в полтора кирпича или в один кирпич.
3. Монолитные столбы могут стартовать с плоской плиты толщиной примерно в 100-150 мм, которая на 200-250 мм шире самой стойки, в известной технологии ТИСЭ опорная платформа получается сферической.
4. Для сборного фундамента ЖБ иногда применяют более крупные блоки, или, например, элементы ФЛ.

К оголовку столбы выводят шириной, как правило, не более 60 см, тогда как минимум составляет 200 мм (для стоек с несъёмной стальной оболочкой). В среднем же самым распространённым и технически оправданным считается сечение столба в 40-50 см.

Количество столбов, расстояние между опорами

На практике стойки фундамента удаляются друг от друга на расстояние от 1,5 до 3 метров. Точные показатели можно получить, если мы знаем, сколько нужно использовать столбов. Для проведения необходимых вычислений мы должны понять, какой вес передаётся от каждой подошвы, и какую массу способен выдерживать грунт.

Сначала высчитываем опорную площадь столба:

• для квадратной стойки/плиты с сечением 40x40 см — это 1600 см 2 (перемножаем стороны сечения);
• круглую подошву, например, диаметром 40 см, рассчитаем по формуле S = πr 2 (3,14 * 202 = 1256 см 2), или как вариант — S = 3,14D 2 /4.

Разбираемся с типом грунта (особое внимание уделяем слоям, которые примут нагрузку — от 50 см и ниже). По таблице определяем несущую способность основания. Например, суглинки средней твёрдости/пластичности успешно сопротивляются нагрузкам в 2,5 кг/см 2 .

Выходит, что квадратного сечения столб с подошвой 40 см должен нагружаться на плотных суглинках не более чем на 4 тонны (1600 * 2,5 = 4000 кг).

Чтобы вы увидели соотношение типа почвы и проектной нагрузки на отдельный столб, приведём ещё примеры для стойки того же сечения: если строим на пластичных суглинках (несущая способность в среднем составляет 1,5 кг/см 2) — грузить можно не более 2,4 тонны, для очень мокрых песков (1 кг/см 2) — не более 1,6 т.

Зная общий вес всех строительных конструкций здания, добавив к этому массу возможного снежного покрова и эксплуатационные нагрузки (люди, предметы интерьера…), получим расчётную массу строения. Для примера возьмём дом 100 тонн.

При несущей способности грунта 2,5 кг/см 2 дом массой 100 тонн необходимо будет установить не менее чем на 25 столбов (100 т./4 т. = 25 шт.).

Если наше гипотетическое здание имеет площадь 10x10 метров, при этом есть одна центральная несущая стена, то суммарная длина всех осей фундамента составит 50 м. п. — это нагрузка 2 тонны на один погонный метр. Зная, сколько максимально должен нести один столб (в нашем случае это 4 т.), можем предварительно высчитать минимально допустимое расстояние между опорами — 4 т./2 т. = 2 метра.

Разметка и подготовительные работы

Перед началом работ необходимо в обязательном порядке: произвести исследования грунта, сделать замеры перепадов высот, создать план-схему фундамента, выполнить временный водоотвод в виде дренирующих канав, очистить площадку от дёрна.

Когда все начальные операции выполнены, приступают к выносу проектных отметок в натуру. Разметка заключается в привязке строения к красным линиям и разбивке осей будущего здания, а также внешнего и наружного контура фундамента. Как и для ленточного, в случае со столбчатым фундаментом есть смысл изготовить обноску с несколькими контрольными шнурами.

Есть два основных момента при выполнении разметки:

1. Соблюсти прямоугольность сопряжения линий (воспользуйтесь теоремой Пифагора, Египетским треугольником, лазерным построителем углов, промеряйте и сравнивайте диагонали — они должны быть равны).
2. Выдержать верх столбов на одном горизонтальном уровне (особенно важно для сборных вариантов, так как подрезать оголовки будет крайне сложно — натягивайте контрольные шнуры точно по отметкам гидроуровня или нивелира).

Подробно технологию подготовки и выноса отметок в натуру мы описали в статье «Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура» .

Земляные работы

Объём земляных работ для столбчатого основания один из самых небольших среди всех типов фундаментов, лучше дело обстоит, пожалуй, только с винтовыми и забивными сваями. Однако в большинстве случаев шурфы или скважины должны быть несколько больше, чем это кажется на первый взгляд.

Чтобы на глубине, предположим, в 70 см создать опору из кирпича — придётся вручную копать прямоугольный шурф, причём его размер в самом низу будет примерно на 15-20 см больше стойки с каждой стороны. Кверху выработка должна расширяться, так как откосы будут препятствовать осыпанию грунта в шурф. Примерно такие же ямы нужно готовить для изготовления монолитных квадратных столбов, так как необходимо будет устанавливать и раскреплять опалубку, а после произвести её демонтаж. Несомненным плюсом укрупнённых шурфов является возможность после распалубки осмотреть тело столба, сделать его гидроизоляцию.

Намного проще дело обстоит с опорами круглого сечения, для их установки нужны скважины, которые могут быть отрыты с помощью ручных буров или специальной техники — мотобуров, ямобуров. Явным плюсом такого метода является возможность произвести заливку монолита непосредственно по стенкам выработки, без применения опалубки. Однако механизированное изготовление скважины диаметром свыше 40 см невозможно из-за отсутствия специального инструмента, поэтому нередко круглые столбы с опорной пятой устанавливают в шурфы, вырытые лопатой.

Обратите внимание, что необходим некоторый запас выемки по глубине, около 20 сантиметров ямы «заберёт» подушка.

Устройство подушки

Если для фундаментов, в которых подошва располагается ниже глубины промерзания, подушка как таковая не нужна (так технология ТИСЭ даже запрещает её делать), то для столбчатого фундамента, всегда закладываемого на половину или даже на 1/3 часть высоты замерзающего грунта, она является обязательным элементом. Так как при возможном морозном пучении основания грунт будет давить на столбы снизу, мы меняем его на демпферный непучинистый материал — крупнозернистый песок, смесь песка со щебнем (40/60) или на чистый щебень, десятисантиметровым слоем втрамбованный в дно скважины.

Песчаную подушку делают слоем не менее 15-20 см, при этом располагают материал в выборке от стенки до стенки. Масса обязательно должна быть пролита водой и тщательно уплотнена.

Применение опалубки

Если мы решили строить монолитный столбчатый фундамент с прямоугольными стойками, без применения опалубки не обойтись, ведь выкопать шурф точно по размеру никак не удастся. Щиты опалубки собирают чаще всего из обрезной доски, хотя отлично подходят и листовые материалы типа ОСП или влагостойкой фанеры. При любом варианте необходимо очень тщательно раскрепить щиты в скважине, дабы не допустить перекосов во время заливки.

Заметим, что строительными нормами чётко регламентированы все допуски, так отклонение столбов по оси не может превышать 5 мм (по оголовкам), по дну шурфа стойки не должны «расходиться» от оси более, чем на 30 мм, допустимый перепад вертикали — 1 см на метр. Линию горизонта для всех оголовков фундамента необходимо выдержать с минимальной погрешностью, не превышающей 1,5 мм.

При разработке скважины буром опалубку можно не применять и заливать бетон непосредственно по стенкам выработки. Однако всё равно необходимо как-то формировать часть столба, выступающую над поверхностью земли. Обычно вопрос решается использованием рубашки из рубероида. Она заводится до самого дна скважины, надземную часть рубашки укрепляют сеткой и фиксируют от грунта. На поверхности рубероид будет служить опалубкой, в грунту бетон его плотно придавит к стенкам, и рубашка выступит в качестве гидроизоляционного материала, кроме того она снижает воздействие сил трения, возникающих при морозном пучении.

Армирование, устройство оголовка

Используя бетон, как строительный материал, необходимо усиливать его стальными прутами с переменным сечением — арматурой. Стержни сечением от 10 до 14 мм объединяют в каркас с четырьмя продольными (вертикальными) нитками, которые раскрепляются между хомутами из тонкой гладкой арматуры диаметром 6 мм. Фиксация элементов каркаса осуществляется вязальной проволокой или электросваркой.

Для армирования столбов круглого сечения (при сравнительно небольшом диаметре), возможно, лучше подойдёт каркас из трёх рабочих ниток, расположенных внутри треугольных хомутов. Главное, нам необходимо выдержать минимальный коэффициент армирования, который для монолитных колон составляет 0,4% (рассматриваем площадь поперечного сечения столба), нормальным считается показатель в 1-2%.

Если фундамент будет иметь железобетонный ростверк, то продольные пруты арматуры делают на 40-50 см длиннее, чем сама стойка. Арматура впоследствии загибается в горизонтальную плоскость и перевязывается с каркасом ростверка. Если в качестве ростверка используется деревянный брус или готовые ЖБ перемычки, то оголовок может оформляться одним центральным стержнем, в том числе замоноличенной резьбовой шпилькой.

Бутобетонные столбы не армируются, здесь камень усиливает массив, но такие конструкции не должны иметь бута в верхней части, так как в этой части необходимо анкеровать арматуру, предназначенную для связки с ростверком.

Чтобы сформировать защитный слой бетона (около 5 см) и надёжно закрепить каркас в опалубке, необходимо применить специальные распорные элементы. Лучше всего для этих целей использовать заводские пластиковые ограничители-звёздочки, которые надеваются прямо на арматурные стержни. О нюансах работы с арматурой читайте в разделе «Армирование фундамента» второй статьи о монолитных ленточных фундаментах, о типах прутов и проектировании каркаса кое-что интересное есть в разделе «Расчёт арматурного пояса» первой статьи о ленточных монолитах.

Сборка и бетонирование столба

Сборку стоек столбчатого фундамента необходимо внимательно контролировать по высоте после монтажа каждого ряда, в этом помогут грамотно натянутые шнуры обноски, от которых рулеткой можно произвести необходимые замеры. Если железобетонную сваю можно «подрубить» до необходимой высоты и выровнять все оголовки в одну горизонтальную линию, то, например, с кирпичом так просто не справиться. Те же проблемы возникают и с фундаментами из ЖБ блоков. Внутри сборного кирпичного столба, положенного в полтора или два кирпича, образуется колодец, который следует заармировать стальным стержнем и залить бетоном.

Деревянные столбы изготавливают чаще всего из дубовых брёвен диаметром около 200-250 мм, которые обжигают на слабом огне до обугливания, обрабатывают дёгтем, битумом или отработанными маслами. Готовые стулья устанавливают в шурфы или открытые котлованы и фиксируют обратной засыпкой.

Бутобетонные фундаменты собирают попеременной укладкой камня (диаметр не более 25 см, прочность на сжатие не менее марки крупного заполнителя) и бетона. Сначала укладывают бетон слоем 30-35 см, затем на него кладут камни и утапливают их до полного погружения. Ориентировочное соотношение бетон/бут должно составлять не более 3:1. Минимальная ширина бутового фундамента составляет 500 мм.

Для удобства заливки бетона в узкие скважины, с опалубкой или без неё, есть смысл предварительно изготовить из листового металла загрузочную воронку диаметром 700-800 мм. Бетон укладывают в опалубку слоями в 30-35 см и подвергают вибрированию или штыкованию. После завершения бетонирования изделие укрывается полиэтиленом и до момента снятия опалубки (около 5 дней) нуждается в уходе — увлажнение, обогрев и прочее. По прочности на сжатие наиболее подходящим будет бетон класса В15 и более, с крупным заполнителем фракцией до 70 мм. Для самостоятельного приготовления бетонной смеси стоит принять за основу соотношение 1:3:5:0,5 (цемент, песок, щебень, вода). Все основные моменты, касающиеся бетонирования фундаментов, были нами изложены в статье .

Обратная засыпка

Эта операция является обязательной, если только вы не лили бетон непосредственно в круглую скважину, вырытую буром. Засыпать пазухи шурфа следует поэтапно, при этом каждый слой толщиной около 20 сантиметров должен быть уплотнён трамбовкой. Лучше всего, если материалом для заполнения выборки будет крупный песок или смесь щебня и песка, которые являются непучинистыми, малосжимаемыми грунтами.

Устройство ростверка

Ростверк представляет собой систему балок или цельную плиту, которая проходит через оголовки всех столбов и связывает их в единое целое. Ростверковая конструкция позволяет равномерно распределить вес здания на все опоры (каждая ось дома может быть нагружена по-разному). Заметим, что для деревянных домов ростверка в привычном понимании может и не быть, но тогда его роль выполняет брус или бревно нижней обвязки.

В некоторых случаях ростверк сваркой или на болтах собирают из стальных балок. Такая конструкция очень надёжна относительно сил сжатия и растяжения, но при огрехах в обработке сильно подвержена коррозии.

Чаще всего ростверк изготавливают из железобетона — сборным или монолитным. Сборный ростверк получают укладкой поверх столбов готовых ЖБ-перемычек, типа 5ПБ-25-37 П, которые стыкуют по центрам столбов и соединяют сваркой освобождённых армирующих элементов.

Для устройства монолитного ростверка следует изготовить П-образные короба на весь периметр здания, они устанавливаются поверх оголовков и подкосами надёжно раскрепляются от кольев, забитых в грунт. Чтобы конструкция не прогнулась под весом бетона, в пролётах между столбами под коробом делают подпорки. Некоторые мастера предпочитают по периметру создать гребень из песка, на который опалубка будет опираться.

В зависимости от того, будет ли зазор между землёй и ростверком, или он будет опираться на грунт своей нижней гранью, выделяют высокий и низкий ростверк. В первом случае свободное пространство (минимум 100 мм) обеспечивает ход пучинистому грунту, и он не будет действовать «на отрыв», поднимая ростверк. Второй вариант подходит для стабильных песчаных грунтов, тогда ростверк передаёт нагрузку на естественное основание, не только через столбы, но и в пролётах. Низкий ростверк даже немного заглубляют и делают под него выравнивающую подушку из песка.

Очевидно, что монолитный ростверк должен быть армирован, как правило, для него хватает 4 арматурных ниток диаметром 10-14 мм. Технология изготовления арматурного каркаса, как, впрочем, и бетонирования, ничем не отличается от работ по монтажу ленточного фундамента или монолитного пояса, поэтому мы снова рекомендуем обратиться к статье «Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции» .

Что касается сечения монолитного ростверка, то обычно оно имеет форму квадрата, со стороной, равной ширине стен, но не менее ширины столбов в зоне оголовка.

Забирка

Этот элемент столбчатого фундамента монтируется последним, часто уже на завершающих стадиях строительства дома. Забирка нужна, чтобы изолировать пространство под нижним перекрытием от внешних воздействий — влаги, снега, низких температур. Суть забирки в том, что между столбами производится кладка штучных материалов (кирпич, бут, блоки…), заливается стена из бетона, или создаётся каркас, который обшивается листовыми панелями, типа цокольного сайдинга. Сквозь массив забирки обязательно устраивают вентиляционные отверстия.

Вот так примерно выглядит технология возведения столбчатого фундамента. Этот тип основания прочно занял одну из лидирующих позиций среди всех конструкций. И дело тут не только в экономии сил и материальных ресурсов, просто правильно рассчитанный и умело построенный столбчатый фундамент способен без проблем прослужить не меньше, чем сам дом. Это уже проверено временем.

Турищев Антон, рмнт.ру

Фундаментом деревянных опор, устанавливаемых непосредственно в грунт, служит нижняя часть стойки или приставки (для деревянных опор), усиленная, если требуется, ригелями (рис. 2.1).

Стойки железобетонных опор с оттяжками, а также металлических опор башенного типа устанавливаются на фундаменты в виде железобетонных грибовидных подножников, свай, монолитных железобетонных конструкций.

Рис. 2.1.

а - закрепление стоек промежуточных опор линий напряжением до 220 кВ и анкерно-угловых опор линий напряжением до 35 кВ; 6 - усиление закрепления опоры в грунте установкой верхнего ригеля; в - закрепление стойки опоры в котловане, разработанном экскаватором; г - закрепление стойки опоры при наличии грунтовых вод; д - закрепление стойки опоры в слабых (заторфованных) фунтах; 1 - стойка опоры; 2 - сухой грунт; 3 - ригели; 4 - банкетка; 3 - водонасыщенный грунт; в - уровень фунтовых вод; 7 - торфяной грунт

Глубина заложения фундамента зависит от плотности грунта, глубины его промерзания, воздействующих на фундамент нагрузок.

В настоящее время промежуточные свободностоящие одностоечные деревянные и железобетонные опоры линий напряжением до 220 кВ, а также анкерно-угловые опоры линий напряжением до 35 кВ со штыревыми изоляторами устанавливают непосредственно в грунт, т.е. без фундаментов. Котлованы для этих опор разрабатывают буровыми машинами с буровыми головками диаметром на 5... 10 см больше диаметра устанавливаемой стойки. Таким образом, стойку опоры (рис. 2.1, а) закрепляют в практически ненарушенном сухом грунте, обладающем значительно более высокими механическими характеристиками, чем нарушенный грунт засыпки. Чтобы усилить заделку, в верхней части котлована могут быть установлены дополнительно один (рис. 2.1, 6) или два ригеля. Ригель размещается в специально выполненной узкой щели и так же, как стойка, опирается на грунт с ненарушенной структурой.

При разработке котлованов экскаватором для усиления заделки опор ригели могут быть установлены также в нижней части котлована (рис. 2.1, в). Если под слоем сухого грунта находится водонасыщенный грунт, стойка обычно устанавливается выше уровня грунтовых вод и укрепляется насыпной банкеткой (рис. 2.1, г).

В слабых и заторфованных грунтах заделку одностоечных опор усиливают дополнительными короткими железобетонными приставками, установленными рядом со стойкой и соединенными с ней металлическими хомутами, а также поверхностными плитами, закрепленными на стойке U-образными стяжками. При большой толщине торфяного грунта (рис. 2.1, д) стойку заглубляют в подстилающий слой и укрепляют банкеткой.

Стойки деревянных опор сочленяются, как правило, с железобетонной приставкой, нижний конец которой погружается в грунт. Тип трапецеидальной железобетонной приставки подбирают таким образом, чтобы расчетное значение изгибающего момента, действующего на уровне земли, не превышало расчетного значения изгибающего момента, действующего перпендикулярно к оси линии (табл. 2.1).

Типовые железобетонные приставки к опорам воздушных линий электропередачи напряжением 0,38...10 кВ

Таблица 2.1

Тип приставки	Расчетный изгибающий момент, даН-м	Длина приставки, м	Размеры сечения, мм	Объем, м 3		Номинальное напряжение линии, кВ

Примечания: 1. Обозначение типа приставки расшифровывается следующим образом: ГГГ - приставка трапецеидального сечения; первое после дефиса число указывает расчетный изгибающий момент в тонна- метрах, второе - длину приставки в метрах.

• 2. Поперечное сечение приставки представляет собой трапецию (первые две цифры размеров сечения указывают длины сторон, третья - высоту).
• 3. Приставки типов ПТ-1,2-3,25, ПТ-1,7-4,25 изготавливаются из ненапряженного железобетона, а приставки типов ПТ-1,7-3,25, ПТ-4,0-4,50, ПТ-4,2-6,0 могут выполняться как из ненапряженной, так и из предварительно напряженной стальной арматуры.

Следует отметить, что помимо расчетного изгибающего момента, действующего перпендикулярно к оси линии, в справочной литературе приводятся также значения расчетного изгибающего момента, направленного вдоль оси линии. Это значение составляет, например, 1400 даН-м для приставки П"Г-2,2-4,25 и 2400 даП м для приставок ПТ-4,0-4,50 и ПТ-4,2-6,0.

Наиболее распространенным типом фундаментов иод металлические опоры являются сборные подножники грибовидной формы (рис. 2.2), устанавливаемые под опорные башмаки стволов. Подножники состоят из опорной плиты и стойки (вертикальной или наклонной) с анкерными болтами и покрыты гидроизоляцией из асфальтобитумного лака. В слабых грунтах подножники устанавливают с ригелями.

Рис. 2.2.

1 - анкерные болты; 2 - стойка; 3 - опорная плита

Фундаменты опор с оттяжками имеют вместо анкерных болтов один штырь, являющийся осью шарнирного крепления ствола опоры к подножнику.

Используются также свайные фундаменты, которые обладают меньшей массой, чем грибовидные, и позволяют исключить земляные работы, а также резко повысить уровень механизации работ при сооружении линии. Их применение особенно эффективно в слабых и водонасыщенных грунтах.

В верхней части свай имеются два анкерных болта, к которым крепят опорные башмаки стволов. При погружении свай в грунт к этим же болтам присоединяют рабочий орган вибро вдавливающего агрегата.

Разработана конструкция специальной сваи-стакана с конусным наконечником и плоскими закрылками, предназначенной для установки в нее сверху центрифугированной стойки диаметром до 0,6 м. Сваю погружают в грунт на такую глубину, чтобы ее верхняя часть выступала над поверхностью земли не более чем на 0,1 м. Используются также винтовые сваи с чугунным винтовым наконечником, с самораскрывающимися анкерами и комбинированные набивные сваи с направляющим стержнем.

При больших нагрузках применяют свайный куст, состоящий из нескольких свай и переходного элемента от оголовков свай к опорным башмакам опоры - ростверка. Ростверк обычно изготавливают в виде бетонной или металлической конструкции с отверстиями для болтов свай.

Для устройства фундаментов в сложных климатических и геологических условиях, в слабых грунтах и на болотах используют специальные поверхностные, мало- заглубленные и плавающие фундаменты. В монолитных скальных породах анкерные болты могут быть закреплены непосредственно в скале, служащей в данном случае фундаментом опоры. При этом желательно, чтобы фундаменты сразу после их монтажа позволяли без дополнительных усилий производить установку опор и монтаж проводов.

Отметим, что стоимость сооружения фундаментов достигает 20% стоимости всей воздушной линии.

Для уменьшения воздействующих на фундаменты нагрузок, а следовательно, снижения стоимости фундамента уменьшают длину пролета между опорами, высоту опор, применяют опоры с более широкой базой, разбивают один большой угол поворота трассы на несколько меньших и т.п.

Разработаны типовые технологические карты по устройству фундаментов (в том числе и свайных) под опоры воздушных линий электропередачи напряжением 35...750 кВ (K-I-20, K-I-21.K-I-22).

Если частный дом делается по каркасной технологии или из легких стройматериалов, то наиболее оптимальная фундаментная опора для него – это столбы с ленточным ж/б или стальным ростверком. Такое основание оказывает минимальное давление на грунт и достаточно просто в самостоятельном исполнении. Правильно по всем нормам выполнить столбчатый фундамент своими руками несложно, а стоит подобная конструкция сравнительно недорого.

Что такое столбчатый фундамент?

Столбчатые фундаменты просто идеально подходят для легких строений (гаражей, садовых домиков, сараев, бань). Однако при правильном расчете на них можно ставить и каркасные либо пенобетонные коттеджи. А вот для дома из кирпича с толстыми стенами лучше поискать иной вариант.

Но многое в этом вопросе зависит от общего веса постройки. Ведь шифер или керамическая для крыши значительно тяжелей рубероида либо легкого металлопрофиля. В проекте столбчатого фундамента и всего дома учитывать надо все применяемые при строительстве материалы – от пола и стен до кровли. А готовить расчеты доверять стоит только квалифицированному специалисту.

Конструктивно такое основание представляет собой свайное поле из столбов, выполненных из различных материалов и связанных поверху ростверком. Если грунт на участке неустойчивый, то возводить для дома основание в виде заглубленного монолита из железобетона не слишком рационально. Столбчатые сваи здесь сильно выигрывают в плане дешевизны работ. При грамотном проектировании им не страшны высокие грунтовые воды и пучения грунтов.

Разновидности столбчатого фундамента

Столбы рассматриваемого фундамента по технологии погружения в грунт могут быть висячими либо подпорными. В первом случае короткие опоры удерживаются в земле за счет сил трения, а во втором – они делаются более длинными, так чтобы основанием упираться в твердый грунтовый слой. Из-за необходимости проводить сложные расчеты и погружать большое количество свай висячий вариант в частном домостроении практически не используется.

По конструктивному расположению ростверка они подразделяется на:

Незаглубленный – ростверковая часть висит на столбах над землей на высоте до полуметра;

Мелкозаглубленный – ростверк погружается в почву на 40–60 см;

Заглубленный – с заложением железобетонной ленты на опорах ниже глубины промерзания на стройплощадке грунта.

Схема мелкозаглубленного основания

Последний вариант дает мало выгоды в плане экономии на стройматериалах. При строительстве загородных домов такое основание применяется очень редко. Чаще всего для коттеджей строители выбирают незаглубленный ростверк, по всей длине висящий на столбчатых опорах. Эта технология исключает проблемы с пучением и позволяет делать ростверковую конструкцию из стального швеллера, что сильно упрощает и ускоряет процесс устройства фундамента.

Преимущества и недостатки фундамента на столбах

Список достоинств столбчатого фундамента довольно обширен, в нем числятся:

Отсутствие потребности в грузоподъемной спецтехнике;

Возможность устройства свайного поля на склонах;

Высокая скорость возведения;

Отсутствие необходимости в подготовительном выравнивании стройплощадки;

Простота технологии, позволяющая сделать его самостоятельно;

Превосходная устойчивость столбов к пучению;

Дешевизна конструкции.

Если запроектировано и сделано на этапе строительства грамотно, то он спокойно прослужит больше полувека. Он не боится сезонного пучения грунта, лишь бы только поднятие земли не затронуло ростверк. А технология работ настолько просто, что выполнить все вполне можно в одиночку, не привлекая сторонних высокопрофессиональных и дорогостоящих монтажников.

Среди недостатков фундаментов на столбах для домов за городом числятся:

Малая устойчивость опор к боковым нагрузкам;

Ограничения по грунтам (для болотистых участков выбирать не стоит).

Ограничения по несущей нагрузке (для тяжелых бетонных или кирпичных домов подобное основание не подходит по определению);

Невозможность устройства подвала.

Главный недостаток рассматриваемой разновидности свайно-ленточного фундамента – это возможное разрушение опор при сильных боковых воздействиях. Если на участке сильно подвижные в горизонтальной плоскости грунты, то придется сильно увеличивать диаметр свай, что скажется на цене строительства. Либо вообще потребуется подбирать иной тип фундамента для сооружаемого дома.

Минусы — боковые нагрузки

Инструкция – как обустроить фундамент самому

Возводятся столбчатые фундаменты по технологии в четыре этапа:

Земляные работы с выбуриванием ям под опорные столбы и устройством на их дне подушки из песка.

Установка несъемной опалубки для опор фундамента с последующей заливкой бетона либо выкладывание их из кирпича или бетонных блоков.

Устройство для этой разновидности свайно-ростверкового фундамента верхней распределяющей нагрузки части из железобетона, стального швеллера или древесины.

Гидроизоляция всей конструкции и обшивка опор по периметру здания сайдингом или профлистом.

Все достаточно просто, но есть в этом процессе и ряд нюансов. Первый из них – независимо от уровня заложения ростверка, подпорные сваи столбчатого варианта фундамента для частного малоэтажного дома следует погружать глубже точки промерзания. Чтобы ускорить работы, в отдельных случаях лучше всего будет привлечь специализированную технику с буром.

Сами опоры основания могут быть выполнены из:

Залитого в асбестоцементную трубу железобетона;

• ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);

  Натурального камня.

Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:

Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы

Копаем ямы

Гидроуровнем отмеряем нулевой уровень фундамента — его высоту

Выставляем следующие уровни блоков нашего основания

По уровню делаем все остальные столбы

Выкладываем рубероид на столбики для гидроизоляции

Также возможно использование стальных винтовых свай. Но это уже будет больше одна из вариаций свайно-винтового фундамента . Раньше опоры делали даже из влагостойкой лиственницы. Однако сегодня большинство частных застройщиков предпочитают ставить под свой дом что-нибудь более долговечное и бетонное.

Опоры ставятся с интервалом 1,5–2,5 метра так, чтобы находиться под углами строения, в местах пересечения внутренних стен и заложения несущих балок, а также под печами и каминами. Это точки основных нагрузок. Часть из них ростверк вполне в состоянии распределить по всей конструкции. Но в идеале основной вес должен приходиться как раз на опорные сваи, на которых покоится столбчато-ленточный фундамент.

Выбирая кирпич, следует сразу исключить силикатную его разновидность. А керамический следует брать с максимально высокой морозостойкостью. В целом, если замешивать и заливать бетон не хочется, то лучше всего предпочесть ФБС. Эти блоки изначально предназначены для возведения фундаментных оснований для различных зданий.

По конструкции бетонный ростверк поверх столбов – это небольшой ленточный фундамент. Для него собирается отдельная опалубка с укладкой в нее арматуры из стальных прутков в 10–12 мм. После их связки готовый армирующий пояс останется лишь залить бетонным раствором с маркой не ниже М-300. При этом для деревянных строений ростверковая часть нередко выполняется вовсе из бруса. Во многих случаях его вполне хватает для перераспределения нагрузок.

Для гидроизоляции элементов столбчатого основания можно воспользоваться рубероидом либо жидкой битумной мастикой. Подойдет даже мягкая черепица , если она осталась неизрасходованной при покрытии кровли на уже построенном здании.

Где лучше использовать фундамент на столбах

Самостоятельно построить столбчатый с ростверком поверх опор фундамент своими руками несложно. Приведенная пошаговая инструкция и описанные выше нюансы изготовления подобной опоры помогут справиться с задачей даже начинающему строителю. Все выполняется буквально за несколько дней. Правда придется подождать до месяца, пока застынет бетон в ростверке, но иначе никак.

Пример дома

Если строение в планах возводить легкое, то подобный фундамент для него по стоимости и срокам работ сделать будет выгодней всего. Проект можно подготовить даже самому. А вот расчеты для основания под массивным коттеджем лучше заказать у профессионала.

Перед каждым хозяином дома рано или поздно предстает вопрос о необходимости установки забора . Какому типу ограждения отдать предпочтение – кирпичному, сеточному или деревянному – не проблема выбора, основную сложность представляет собой выбор основы.

О том, что такое железобетонные опоры электросетей, каковы их преимущества и недостатки, какой срок службы по ГОСТ и как возвести своими руками, читайте далее.

Когда раствор замешан, его можно заливать в опалубку. Состав заливается осторожно, в процессе необходимо предотвратить образование воздушных пузырей в смеси, иначе это повлияет на показатель прочности. Для этого, когда вся смесь будет в опалубке, ее следует максимально уплотнить.

Когда заливка смеси для установки наружного столба ВЛ 110, 95, 35, 10, 105 кВ по ГОСТ окончена, при помощи мастерка или ровной деревянной доски необходимо максимально выровнять поверхность. Затем опалубка остается сохнуть, для этого потребуется минимум неделя.

2.4 Изготовление опор без опалубки

В соответствии с требованиями ГОСТ железобетонные опоры ВЛ могут быть установлены в округлые бетонные основания, при этом вам не потребуется делать опалубку. Для этого используйте железную трубу, заранее продумав, какой диаметр вам нужен, которая, собственно, и будет исполнять роль формы. Заливка бетонной смесью осуществляется по следующему алгоритму.