Устройство фундамента тисэ своими руками

ТИСЭ как универсальное основание для частного дома

Фундамент ТИСЭ представляет собой сочетание классических свайных и столбчатых конструкций. Суть технологии в следующем. Используемые сваи имеют на своих концах куполообразные (полусферические) уширения, которые позволяют сооружать прочные основания почти на любых типах почвы, включая и пучинистые. Такие особые опоры, по сути, «вырастают» из земли. Некоторые домашние умельцы сравнивают рассматриваемую нами технологию с процессом забивания гвоздей шляпкой вниз.

Наличие расширения на концах свай исключает опасность их выталкивания из почвы во время ее сезонных деформаций. Ростверк конструкции делается по оголовкам таких сверхнадежных опор-столбов. В результате получается по-настоящему прочный универсальный фундамент, способный выдерживать тяжелые дома из любых материалов высотой до 2–3 этажей. Это выгодно отличает его от обычного свайного основания, которое теоретически можно сделать более надежным, если соорудить внизу каждой опоры армированную прямоугольную пластину – подошву. Результат будет великолепным. Но при этом существенно увеличатся трудозатраты на проведение земляных работ. Под все без исключения опорные элементы придется рыть скважину немалых размеров.

При использовании ТИСЭ подобной проблемы не возникает. Требуемое расширение (многие называют его утолщением, что не меняет сути) создается специальными лезвиями. Они подсоединяются к особому буру, изготавливаемому по патенту Яковлева. Указанные лезвия и образуют необходимое полусферическое расширение в земле. Бур с регулируемым открывающимся ножом стоит 5–10 тыс. рублей. Конкретная цена зависит от диаметра инструмента. Финансовые затраты на авторский инструмент полностью окупают себя за счет значительного снижения объема земляных работ.

Таким образом, фундамент по технологии Яковлева возводится с минимальными денежными затратами, обладает высокой стойкостью против сил пучения, сводит к минимуму опасность образования неравномерных просадок жилого здания. Недостатки ТИСЭ – необходимость приобретения фирменного бура и невозможность качественного армирования всего основания. Второй минус имеет огромное значение. Утолщение на конце сваи не поддается армированию, а значит, всегда остается риск разрушения расширения в процессе эксплуатации дома.

Гидроизоляция и забирка

Как и все силовые бетонные конструкции, контактирующие с грунтом или эксплуатирующиеся под землей, фундамент ТИСЭ нуждается в защите от намокания. Все доступные поверхности после распалубки покрываются гидроизоляционными материалами. В этом отношении технология никаких преимуществ индивидуальному застройщику не обеспечивает.

В низком ростверке необходимо защитить расстояние между подошвой балок и грунтом от заполнения землей. Поэтому по бокам устанавливается листовой материал, не подверженный гниению (ЦСП или асбоцементный лист).

Защита ростверка от вспучивания грунта.

Этапы строительства

Существуют разные технологии от специалистов, которые строят фундамент ТИСЭ своими руками. Все они достаточно просты, и наем профессиональных строителей – дело лишнее. Однако чтобы все вышло действительно качественно, при строительстве следует точно следовать следующим этапам. Данная инструкция будет полезна не только для новичков, но и для людей уже имеющих определенный опыт.

Подготовка участка – I этап

Перед строительством, прежде всего, стоит сделать чертежи будущего фундамента. Только после этого следует приступать к дальнейшей работе

На начале работ важно убрать плодородный слой земли – это примерно 40 см грунта. Важно учитывать, какая здесь экология участка, сезонные и климатические условия, наличие подземных вод

После следует разметить положение будущих столбов.

Строительство обноски – II этап

Грамотная разметка и расчет фундамента ТИСЭ – самая ответственная часть работы

Затем идет разметка нулевого уровня, которая делается с помощью гидроуровня – важно иметь его под рукой

1. После устанавливаются угловые колышки, а затем и осевые. Здесь разумно использовать рыболовную леску, которой вы будете соединять колышки, ведь они не провисают ни при каких погодных казусах.
2. Дальше уже приступают к установлению каркаса обноски. Специалисты рекомендуют делать обноску полусплошной – так намного экономнее. Опалубка закрепляется толстыми прочными досками. С помощью обычного строительного уровня необходимо отметить нулевой уровень.
3. Затем к доскам прибиваются бруски – желательно гладкие. Их необходимо устанавливать с таким расчетом, чтобы их верхняя часть и образовывала нулевой уровень. На только что установленных брусках отмечаем положение шнура для внешнего и внутреннего периметра, а затем и ось для столбов фундамента.
4. После вбиваем гвозди и натягиваем на них ту же леску. Обноска из лески делается сугубо для контроля – затем, в дальнейших работах мы ее все равно снимем, а поэтому не крепите ничего намертво.
5. В месте, где леска центрально оси пересечется в углах – там и будут столбы. По окружности этого места выкапываем неглубокую яму – достаточно пол-лопаты, а после пора приступать к бурению.

Бурение – III этап

Изначально следует сделать не более трех-пяти скважин и расширения. Лучше всего выбирать места для строительства, где в грунте есть песок – так скважины сверлятся легче. В общей сложности количество скважин может выйти большое – до пятидесяти. Как правильно их делать расскажут обучающие видео в Интернете.

Расширение – IV этап

Расширение – процесс более трудоемкий. Его диаметр уже составляет не 30 см, как в скважине, а все 60. Поэтому на заливку одного столба понадобится приблизительно 30 кг цемента. Вам следует залить все расширения под будущие столбы, и времени на это уйдет много – парой дней не отделаться.

Армирование – V этап

1. На один столб должно уйти не более двух прутов арматуры. Длина одного должна составлять около 3,5 метра, при условии, что он сам достигает длины в полтора метра.
2. Ничего страшного, если арматура торчит из столба – она пригодится как виброуплотнитель. Во время заливки бетона с такой арматурой вы минимизируете образование пузырьков воздуха.

Заливка – VI этап

Стоит подумать о гидроизоляции, а с ней лучше всего справится рубероид. Бетонирование скважин следует делать как можно скорее – делайте сразу несколько штук параллельно. Залить нужно все столбы, и лучше всего в этом деле поможет бетономешалка – с ней процесс не столь долгий.

Изготовление ростверка – VII этап

На этом постройка фундамента подходит к концу. Есть у ТИСЭ и свои недостатки – придется потратить много времени, но ведь лучше сделать один раз качественно, нежели постоянно переделывать. Специалисты также рекомендуют не покупать бур – его можно сделать в домашних условиях, при этом вы сэкономите свои деньги на дальнейшие этапы стройки.

Расширение и армирование

Как подсчитано, в среднем, в день по три расширения можно сделать легко, но заливка сама по себе отнимает очень много времени. Так, например, при диаметре скважин до 30 см, расширение будет до 60 см. В этом случае, на один столб пойдет около 30 кг цемента

Но важно при этом проследить, чтобы раствор не был жидким

Рекомендуется учесть, что если в почве мало песка, то в этом случае эффективно сможет помочь вода. Так, если на ночь залить в готовые скважины около 5 ведер воды, расширения будут делаться намного легче.

Следующий шаг- армирование.  Длина арматуры должна равняться длине самого столба плюс 15 см для образования воздушного зазора ростверка и загиба нижних и верхних частей. Так, если длина составляет около 1,5 м, то на один столб понадобится приблизительно 2 прутка.

Выполнив полностью армирование, стоит позаботиться о качественной гидроизоляции для увеличения срока службы, особенно, если уровень грунтовых вод проходит достаточно близко к поверхности. Обычно для гидроизоляции пользуются рубероидом.

Бур можно приобрести в магазине, а можно и сварить своими руками

Порядок выполнения операций такой:

• разрезать рубероид на части, можно прямо на грунте;
• свернуть его;
• скрепить с помощью канцелярских скрепок и вставить в скважину.

Разместить в углубление лучше уже после того, как полностью заполнится расширение и установится вся арматура. Торчащие концы таких рубашек можно просто обсыпать почвой, вынутой до этого из углубления, и утрамбовать.

Преимущества и недостатки ТИСЭ

Фундамент ТИСЭ позволяет экономить денежные средства и трудозатраты, так как метод предполагает сокращение объема грунтовых и бетонных работ, строительного материала, а также позволяет обойтись без привлечения рабочей силы.

Например, используя размеры фундамента дома 5×10 м, можно произвести расчет расхода стройматериалов. Для традиционного ленточного фундамента 0.70×0.40×30 м потребуется бетона объемом 8.40 м3, а для ТИСЭ своими руками всего 2.00 м3, из расчета, что нужно 20 свай 1.20×0.60 м.

Помимо экономической выгоды, отзывы застройщиков также помогают выделить следующие плюсы технологии:

• отсутствие необходимости в применении дорогостоящей техники для строительства под ключ, благодаря технологии ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 (за исключением бура);
• автономность работ; строительство осуществляется без подключения к электросети, поэтому может проводиться даже в полевых условиях;
• снижение затрачиваемого времени на работы;
• фундамент ТИСЭ доступен даже тем, у кого нет опыта строительства дома;
• возможность развести коммуникации даже в уже построенном доме;
• Яковлев разработал универсальный метод, пригодный для всех типов грунтов (пучинистых, с близким расположением грунтовых вод, в сейсмологических районах).

Демонстрируя очевидные плюсы, технология ТИСЭ имеет и недостатки. Отзывы индивидуальных застройщиков выявляют такие минусы:

Наземная и подземная часть фундамента ТИСЭ

• невозможность работать на болотистых грунтах, где столбчатый фундамент может попросту утонуть или сломаться;
• сложность бурения на каменистых грунтах, что увеличивает трудозатраты на начальных этапах строительства;
• некоторые называют такие минусы, как уменьшение площади подвала из-за невозможности его обустроить под всем домом;
• фундамент по технологии ТИСЭ требует отмостки большой ширины.

Несмотря на минусы, метод, который предложил конструктор Яковлев, остается самым экологически безопасным и удобным для частного строительства дома под ключ.

Расчет фундамента

Расчет фундамента дает застройщику понятие о том, сколько опор ему понадобится, с каким шагом они будут размещаться и на какую глубину уходить в землю. Перед началом определения этих показателей необходимо выявить, какова несущая способность грунта в соотношении с габаритами будущего дома. Для этого необходимо сделать расчет:

• веса здания;
• его эксплуатационной нагрузки;
• нагрузки снежного слоя;
• несущей способности сваи.

Чтобы произвести расчет веса дома, необходимо прибавить массу фундамента, стен, перекрытий и крыши. Вес фундамента определяется путем приблизительного определения веса потраченных на него стройматериалов, исходя из объема свай.

Расчет веса стен определяется нагрузкой стройматериала. При использовании опалубки ТИСЭ 2 необходимо прибавить 270 кг к общему весу, при использовании опалубки ТИСЭ 3 – 400 кг.

Готовый фундамент ТИСЭ

Перекрытия дают разную нагрузку, в зависимости от типа: деревянное – до 100-150 кг с утеплителем; железобетонное – 500 кг, бетонные плиты с пустотами – 350 кг. На 1 м2 крыши приходится вес в 50 кг для шиферной кровли, в 89 кг – керамической черепицы и 30 кг – листовой стали.

Чтобы произвести расчет эксплуатационной нагрузки, которую получает фундамент ТИСЭ, необходимо определить приблизительный вес всей бытовой техники, количества проживающих человек, коммуникаций и т.д.

Для односкатных и двухскатных крыш с уклоном 25˚ коэффициент нагрузки равен – 1, при наклоне 26-60˚ — 1.25. Сложив все показатели вместе, и умножив число на коэффициент 1.3, получаем расчет общего веса дома.

Расчет несущей способности сваи определяется в зависимости от типа грунта, величины его сопротивляемости на 1 м2, а также диаметра опоры, который застройщик планирует использовать, обустраивая фундамент по технологии ТИСЭ под ключ.

Например, на суглинке показатель сопротивления грунта составляет 3 кг/м2. Для сваи диаметром 250 показатель несущей способности будет составлять 1.5 т, для 500 мм – 5.88 т, а для 600 мм – 8.40 т. Наилучшие показатели демонстрируют сваи средней толщины 500 мм на всех типах грунта.

Чтобы сделать расчет глубины бурения, необходимо определить уровень промерзания грунта и прибавить к числу еще 20 см. Чтобы обустроить фундамент ТИСЭ, на завершающем этапе производится расчет шага установки столбов таким способом. Например, есть дом 5×10м, грунт массива – суглинка, вес дома 350 тонн, размеры периметра дома – 30 м.

Несущая способность глины – 6 кг/ см2. Если расширение выбранного основания 600 мм, то один столб может выдержать 17 тонн. Делим 350 т на 17 тонн и получаем 20 свай. Периметр дома 30 м, значит шаг установки опор, равен полутора метрам.

Как построить фундамент ТИСЭ своими руками?

Начинать работу следует с разметки участка. Колышками отмечается расположение свай по периметру строения. Далее отмечаются опоры под несущие стены. Для создания точной разметки следует использовать водяной уровень. Между корректно выставленными колышками протягиваются нитки, отмечающие за расположение опор. Далее проводится бурение ям под сваи.

Для бурения необходимо использовать специальное устройство — бур ТИСЭ. Он дополнительно оснащается откидной лопаткой, позволяющей проводить расширение ямы.

Чтобы грунт не осыпался в процессе бетонирования, делается «рубашка» из рубероида.

Когда все ямы пробурены, происходит их заливка бетоном. В процессе бетонирования осуществляется установка арматуры, отвечающей за прочность опор. Для этого необходимо использовать по четыре прутка на каждую сваю. Они должны выступать над нулевым уровнем примерно на 25 см.

Далее проводится штыкование — аккуратное погружение и подъем в сыром растворе арматуры. Это позволит удалить лишние пузырьки воздуха.

После застывания свай, проводится их обмазывание мастикой для гидроизоляции.

Ранее заготовленный песок распределяется вровень с краями готовых свай. Далее строительство фундамента ТИСЭ выполняется по следующей инструкции:

1. Проводится разметка нитками для установки опалубки ростверка.

2. Устанавливается опалубка, щиты соединяются между собой.

3. Внутренняя часть щитов обивается пленкой.

4. Дополнительно опалубка скрепляется шпильками, на которые в качестве чехлов одеваются кембрики.

5. Раскладывается и связывается арматура (по 4 прута 12 мм арматуры сверху и снизу).

6. Проводится заливка опалубки.

Спустя день после заливки раствора можно извлечь шпильки. Для полного схватывания ростверка потребуется еще 10 дней, далее удаляются щиты. Песок под ростверком можно убрать и поставить щиты плоского шифера с обеих сторон.

На данном этапе заготовка основания будет завершена. Но для получения дополнительной информации перед работой нужно не только изучить, как сделать фундамент ТИСЭ, но и визуально оценить сложность изготовления. Поэтому следует просмотреть фото и видео материалы по особенностям заготовки фундамента и разобраться в прилагаемой инструкции.

Расчет фундамента

На этом этапе важно найти правильное расположение свай, просчитать их общее количество. Максимальное расстояние между единицами – 3 м. При разметке территории в масштабе определяют проекцию внутренних стен

На местах их сопряжения с несущей фасадной частью также обязательно устанавливается свая. Для облегчения расчета опытные мастера пользуются следующей формулой — средняя масса на 1 м² готового дома составляет такие значения в зависимости от материала изготовления:

При разметке территории в масштабе определяют проекцию внутренних стен. На местах их сопряжения с несущей фасадной частью также обязательно устанавливается свая. Для облегчения расчета опытные мастера пользуются следующей формулой — средняя масса на 1 м² готового дома составляет такие значения в зависимости от материала изготовления:

• строения из кирпича и блоков — 2400 кг:
• пенобетон, газобетон — 2000 кг;
• каркасные, деревянные дома не более 1800 кг.

Несущая способность сваи диаметром 250 мм по технологии ТИСЭ варьируется в зависимости от грунта от 1,5 до 5 тонн. Точный расчет сможет сделать только специалист высокой квалификации. Но приведенной выше информации может быть достаточно, чтобы, используя эти значения, по минимальным показателям самостоятельно спроектировать фундамент. Каркасный дом площадью 100 м² при строительстве на рыхлом грунте необходимо возводить на сваях в количестве приближающемся к 100.

Распределяют их максимально равномерно по всему периметру и проекции простенков внутри здания. Если грунт надежный, то количество свай смело можно уменьшать вдвое. Приведенные примеры даны для варианта, когда выполняется фундамент ТИСЭ с ростверком. Опорные основы требуют меньшего количества свай. Ленточный фундамент, конструкция из бетонных балок, плит, заглубленных в почву, берет на себя часть массы дома.

Как обустраивается опалубка ростверка

Нулевой цикл (земляные работы) можно значительно сократить, если начать делать опалубку ростверка после заливки бетона внутрь свай. Чтобы сделать это быстро и без потери качества, на колышках натягивается два шнура без среднего. Следующие операции:

1. Из подручных материалов (доска, толстая фанера, ДСП, OSB) делаются щиты-палубы и защищаются слоем гидроизоляции, например, полиэтиленом или брезентом. Это нужно для возможного многоразового использования опалубки;
2. Монтируется опалубка так: сначала в щитах проделываются отверстия под опоры, щиты надеваются на сваи и крепятся Н-образными поперечинами на расстоянии 0,5-0,7 м;
3. Боковую опалубку монтируют следующим образом: деревянные щиты устанавливаются по уровню натянутых шнуров и крепятся к нижнему щиту на гвозди или саморезы.

Чтобы не усложнять конструкцию опалубки изготовление деревянного нижнего щита, его можно заменить на песчаную подушку слоем до 40 см (в зависимости от характеристик грунта). Подушка увлажняется и трамбуется. Также нижний щит опалубки можно сделать из экструдированного пенополистирола, хотя выйдет это немного дороже;

Опалубка ростверка фундамента ТИСЭ

Если делается песчаная подушка, то песок необходимо закрыть гидроизоляционным материалом (полиэтилен, брезент, рубероид), чтобы раствор не протекал на грунт. Гидроизолятор нужно будет вынуть из-под ростверка, как только бетон наберет расчетную прочность. Проще всего это сделать лопатами. Если оставить гидроизолятор внутри, то возможное пучение грунта может оторвать ростверк от свайных опор, силам пучения не поддаются из-за того, что площадь контакта с грунтом слишком мала.

Экструдированный пенополистирол – это неизвлекаемая опалубка, марку можно выбрать самой низкой плотности, например, ПСБ. Даже если почва будет вспучиваться, то силу пучения деформируют такой утеплитель, но не сомнут ростверк. А после спадания повышенной влажности грунта пучение нивелируется, и пенополистирол восстановится. Этот процесс может происходить сколько угодно много раз.

Обустройство опалубки по технологии ТИСЭ

По ростверку, обустроенному на столбчато-свайном основании, нельзя равномерно распределить локальные нагрузки от несущих стен, перегородок, тяжелого оборудования или мебели, сконцентрированной в одном месте. Таокй ростверк не должен контактировать с грунтом, чтобы при пучении его отделило от свай. Поэтому армирование ростверка обязательно, и усиливать армокаркас в местах соединений со стенами анкерными или другими соединениями тоже обязательно. Для этого:

1. Вертикальные арматурные стержни сгибают под углом 90, при этом распределяются прутья между уровнями нижнего и верхнего поясов;
2. Опалубка ростверка внутри также усиливается армирующим поясом, состоящим из продольных рифленых прутьев Ø 8-12 мм, и вертикальных поперечных прутьев Ø 6-8 мм. Арматуру можно заменить на металлические хомуты;
3. Снаружи углы армокаркаса крепятся к ростверку металлическими хомутами или пластинами;
4. Нижняя палуба опалубки должна быть защищена от проникновения влаги.

Столбчато-ленточный фундамент ТИСЭ

Морозное пучение

Явление морозного пучения характерно для глинистых почв, к которым относятся:

• супеси;
• глины;
• суглинки.

Пучение возникает при одновременном наличии двух условий: холода и влаги. Глина плохо пропускает жидкость и накапливает ее. В зимний период грунт промерзает на разную глубину, для некоторых территорий страны эта отметка составляет более 2 метров.

При морозном пучении почва увеличивается в объемах и выталкивает фундаменты. Последствиями станут неравномерные деформации, трещины на стенах, разрушение.

Принцип воздействия сил морозного пучения на дом

Универсальный фундамент технология ТИСЭ позволяет бороться с таким явлением. Дом на фундаменте ТИСЭ словно зацепляется за грунт. Это возможно за счет уширения в нижней части. Для больших строений делают ленточный фундамент ТИСЭ. Такая технология представляет собой комбинированный вариант. Здесь в работу включаются и столбы, зацепленные в землю, и лента, надежно связывающая всю конструкцию воедино.

– расчет винтового фундамента

Параметры фундамента, его несущая способность определяется многими факторами. В частности, при разработке проекта следует участь:

• вес строения. Все строительные, отделочные, кровельные материалы создают статическую нагрузку на основание дома. Суммируя вес перечисленных составляющих, можно получить ориентировочный вес будущего здания;
• полезная нагрузка. К весу самого здания добавляется нагрузка, создаваемая коммуникациями, приборами отопления, бытовыми приборами и мебелью. Самую маленькую, но все же нагрузку создают жильцы дома и их гости. Поскольку такую нагрузку сложно точно просчитать до момента обустройства дома, то ее принимают из расчета 150 кг на 1 площади дома (согласно СНиП );

Примечание. Ориентировочное количество винтовых свай для фундамента можно рассчитать путем деления веса дома и полезной нагрузки на несущую способность одной сваи. Полученное значение корректируется с учетом того, что сваи выставляются по углам, в местах пересечения несущих стен, колон и соблюдением требования относительно максимального расстояния между соседними сваями, которое составляет 2-3 м.п.

• снеговая нагрузка. Этот показатель колеблется в зависимости от региона строительства. Точные данные можно уточнить в Росгидромете. Приблизительные данные представлены на схеме;
• характеристики почвы. В идеале заказать полное геодезическое исследование местности. В результате будут получены данные о типе почвы, ее свойствах, однородности почвы на участке, уровне грунтовых вод и их сезонном колебании, глубине промерзания и т.п;

Примечание. Можно выполнить разведку самостоятельно, пробурив почву в нескольких местах участка на глубину 1,5 м. и оценив её. Но, ни в коем случае не допускается «слепая» установка свай без предварительного анализа места установки.

коэффициент запаса (15-30%). Позволяет исключить ошибку в расчетах и получить фундамент более прочный, нежели требуется. В дальнейшем это позволит увеличить нагрузку, например, обустроить чердак, сделать надстройку в виде мансардного этажа и т.п.

Что такое ТИСЭ и в чём его особенность

Фундамент ТИСЭ — это часть комплекса, позволяющая создать прочную и надёжную основу для последующего возведения здания кладкой малоразмерными элементами высотой до трёх этажей. При этом упор в строительстве такого фундамента сделан на ручной труд без применения средств механизации.

1 — гидроизоляция; 2 — арматура; 3 — бетон М350

При диаметре узкой части в 200 мм столб из пескобетона класса В25 обеспечит гарантированную прочность при нагрузке до 40 тонн. Этого более чем достаточно, учитывая площадь основания сваи в 0,8 м2, позволяющую надёжно опереть на столб 4–5 тонн даже при строительстве фундамента в слабом и влажном суглинке.

Расчет фундамента

Расчет фундамента сводится к определению необходимого количества свай. Давайте кратко пройдём по всем этапам.

• Подсчитайте, согласуясь с проектом здания, общую нагрузку на фундамент. Сюда должно войти: вес ростверка, вес всех стен, крыши, плит перекрытий и полов. Подсчитайте всё хотя бы примерно, сложите все эти нагрузки. Теперь умножьте на 1.2 (коэффициент ошибки, снеговой и ветровой нагрузки) и полученный результат еще раз умножьте на 1.3 (коэффициент запаса). Вот вы и получили всю нагрузку на сваи.
• Теперь необходимо посчитать, какую нагрузку может нести одна буронабивная свая. Зайдите в Архитектурный отдел городской администрации. Назовите им кадастровый номер участка, где вы строитесь. Они в реестре найдут данные геологических изысканий по этому району, и какие грунты залегают там ниже глубины промерзания (глубина заложения свай всегда ниже глубины промерзания грунтов в данном районе). Попросите, и они быстро сделают расчёт, там всего одна формула. 
• Сделайте копию плана фундамента вашего проекта. Разделите полную нагрузку от здания на несущую способность одной сваи, и вы получите количество свай, которые вам необходимо сделать.
• На копии плана нанесите кружками все сваи. Порядок здесь такой: сначала располагаете кружки по углам, потом по всем стыкам и наконец, все остальные кружки равномерно по всему остальному периметру. Вы получили план свайного поля, по которому и будете работать дальше.