Что из себя представляет фундамент из асбестоцементных труб?

Асбестоцементные трубы в качестве несъёмной опалубки буронабивных свай застройщики частных домостроений начали использовать ещё в начале 90-х прошлого века.

Дешевизна фундамента и короткий срок монтажа столбчатых опор без участия тяжёлой строительной техники – всё это является внушительным доводом в пользу выбора этого вида основания.

Как устроена опора, её расчёт, этапы строительства фундамента из асбестоцементных труб и многое другое – обо всём этом речь пойдёт в данной статье.

Плюсы и минусы такого основания

Лёгкие асбестоцементные трубы (АТ), заполненные армированным бетоном, служат надёжными фундаментными опорами деревянных и каркасных домов, а также домов из пеноблоков, газобетона и хозяйственных построек таких, как гаражи, сараи, мастерские и пр..

Простое изготовление свайной опоры даёт возможность соорудить фундамент застройщикам самостоятельно без посторонней помощи. Как и все виды оснований, свайный фундамент из АТ имеет свои достоинства и недостатки.

Фундамент из асбестоцементных труб обладает следующими достоинствами:

• трубы легко обрабатывать, их можно пилить обыкновенной ножовкой и сверлить дрелью;
• монтаж фундамента происходит вручную без привлечения специальной строительной техники;
• по сравнению с другими видами оснований возведение свайного фундамента из АТ обходится намного дешевле;
• открытое пространство под домом исключает возникновение в его конструкциях плесени, грибковых колоний, скоплений насекомых, появление мышей и крыс;
• гладкая внешняя поверхность труб позволяет сохранять своё положение при подвижке промежуточных слоев грунта.

Наряду с преимуществами отмечают ряд недостатков:

• трубчатые сваи не могут служить опорами зданий и сооружений из сборного и монолитного железобетона, кирпича и других тяжёлых строительных материалов с большим удельным весом;
• в связи с мокрыми процессами (заливкой бетоном труб), возведение фундамента возможно только в тёплое время года при положительной температуре воздуха до наступления холодов;
• в домах на фундаменте из АТ невозможно устроить подвал.

Асбестовую трубу, заполненную бетоном с арматурными стержнями, относят как к свайным, так и столбчатым опорам. Поэтому один и тот же фундамент может носить два названия.

Как устроена опора?

Существует два вида асбестовых изделий – это напорные и безнапорные трубы. Первые предназначены для транспортировки жидкостей под давлением, а вторые используют для сточных вод. Для свайных фундаментов, чаще всего, применяют безнапорные трубы – они дешевле и легче напорных аналогов.

В асбестовой оболочке застывший бетонный раствор фиксирует арматурный каркас из вертикальных стержней с переменным профилем o 10 – 12 мм и гладких поперечных прутов o 8 мм, связанных в единую конструкцию вязальной проволокой.

Шпильку (o 10 мм) соединяют с каркасом и выводят наверх на 100 мм выше трубы. Выпуск арматуры служит связующим звеном опоры с ростверком.

В малоэтажном строительстве для столбчатых оснований применяют безнапорные трубы марки БНТ (ГОСТ 1839-80) диаметром от 100 до 400 мм, длиной 2,95 м, 3,95 м и 5 м с толщиной стенки от 9 мм до 17 мм. Опоры устанавливают в скважины, просверленные садовым буром. Армированные изделия изнутри заливают бетонным раствором.

Правила расчета

Так как асбестовая оболочка сваи исполняет роль опалубки, то всю нагрузку принимает на себя бетонный столб. Свая o 100 мм, залитая бетоном М 200, способна нести нагрузку около десяти тонн. Поэтому диаметр трубы важен только, как единица опорной площади свайного основания дома.

Весь расчёт основывается на соблюдении неравенства R>=T, где:

• R – сопротивление грунта;
• T – полная нагрузка.

Соблюдение неравенства — R>=T:

Расчёт свайного поля из асбестоцементных труб состоит из следующих этапов:

• сбор нагрузок;
• расчёт опорной площади;
• определение удельного сопротивления грунта;
• план свайного поля;
• определение длины сваи.

Сбор нагрузок

Для того чтобы узнать какое давление оказывает дом на грунтовое основание, высчитывают максимальную массу домостроения, то есть собирают все нагрузки. В сбор нагрузок включают вес всего того, что может находиться в доме, от мебели до сантехнического оборудования, электроприборов и пр.

Учитывают снеговую нагрузку по нормативу из таблицы СНиПа 2.01.07-85. Кроме массы всех конструкций дома в сбор добавляют вес максимального количества людей, могущих одновременно оказаться в доме. Применяют коэффициент надежности k = 1,1.

Расчёт опорной площади

Результат сбора нагрузок выражают в килограммах. Его делят на площадь здания в плане. В итоге получают удельную нагрузку на грунт. Величину этого параметра сравнивают с удельным сопротивлением грунта. Доводят сравнение до того, чтобы сопротивление грунта превышало нагрузку не менее, чем на 15 – 20%. Произведя обратное действие, получают оптимальную величину опорной площади дома.

Удельное сопротивление грунта

Его определяют справочным или опытным путём. В первом случае норматив берут из таблицы свода правил СП 22.13330.2016 с привязкой по карте к месту строительства. В другом варианте образец грунта, взятый с помощью бура на стройплощадке, сдают в строительную лабораторию для испытаний.

Узнать все характеристик грунта можно из вертикальной съёмки данной местности. Взять её копию можно в местном отделе архитектуры и землеустройства. В документе будет указано не только удельное сопротивление, но и глубина промерзания почвы, и уровень грунтовых вод.

План свайного поля

Количество бетонных опор из асбестоцементных труб определяют соотношением оптимальной опорной площади к поперечному сечению одной трубы. На план дома наносят сетку, перекрестия которой будут означать точки расположения опор.

Если расчётное количество столбов будет составлять незначительное число, его всё равно дополняют опорами. Их расставляют на чертеже по углам и рядами с интервалом 1,5 – 1,6 м. Это нужно для равномерной загрузки прогонов ростверка.

Правильная расстановка опор на свайном поле:

Определение длины сваи

Определение нужной длины сваи необходимо для заготовки на стройучастке нужного количества асбоцементных труб. Глубину заложения опор рассчитывают исходя из отметки границы промерзания почвы, уровня грунтовых вод и отметки расположения прочного слоя грунта.

Например, если по вертикальной съёмке почва промерзает на глубину 300 мм, грунтовые воды пролегают ниже уровня земли на 1200 мм, расстояние до прочного основания (суглинок, R = 300 кг/см²), то оптимальная глубина заложения сваи от поверхности земли составит 400 мм. Следуя нормативу высоту наземной части трубы принимают 300 мм.

В итоге получается, что низ трубы находится ниже границы промерзания, не достигая уровня грунтовых вод в зоне плотного грунта. Длину сваи принимают с запасом величиной 1 метр.

Пошаговая инструкция по строительству

После произведенных расчетов приступают непосредственно к строительству. Возведение фундаментного основания из асбестовых опор, заполненных армированным бетоном, производят в несколько этапов, начиная с подготовки сроительной площадки и заканчивая заполнением скважин.

Подготовка стройплощадки

Стройучасток подготавливают следующим образом:

• на выделенном участке земли под застройку удаляют мусор, листву, хворост и снимают плодородный слой почвы;
• в соответствии с проектом на участке размечают оси свайного поля, вбивая в почву деревянные колышки, верхушки которых потом стягивают шнуром;
• центры будущих скважин получают пересечением поперечных шнуров на колышках с продольной разметкой.

Материалы и инструменты

Перед началом строительства свайного фундамента на стройучасток завозят следующие материалы:

• асбестоцементные трубы;
• песок, щебень или гравий;
• цемент в мешках;
• арматура периодического профиля o 8 – 12 мм;
• гладкая арматура o 8 мм;
• вязальная проволока;
• подсобный материал: отрезки бруса и досок;
• гвозди.

Нужно позаботиться о воде для замесов цементного раствора. Если рядом нет естественного чистого источника, воду нужно завезти и залить ею подходящую ёмкость. Для работы с электроинструментом на стройучасток заводят силовой кабель, который подключают к электрощиту.

Перечень нужного инструмента:

• бетономешалка с электроприводом или корыто замеса раствора вручную;
• садовый или механический бур с уширителем;
• лазерный нивелир;
• тачка для жидкого бетона;
• шанцевый инструмент и вёдра;
• молоток, пила.

Подготовка скважин

Разметку свайного поля делают лазерным нивелиром. Сначала отмечают углы здания, а затем переходят к осям несущих стен. Правильность разметки проверяют равенством диагоналей прямоугольного участка, протягивая поочерёдно шнур к вершинам противоположных углов.

Скважины под АТ высверливают в грунте садовым или механическим буром. Перед сверлением ось буровой установки выставляют строго по вертикали. Если предусмотрено уширение внизу ствола, то дно шурфа должно находиться ниже проектной отметки на 200 – 300 мм.

Подготовка свайной подошвы

Подошву скважины расширяют специальным устройством. Оно представляет собой подвижную лопатку с режущим лезвием и накопительным бункером. Достигнув нужной глубины, лопатку постепенно поднимают тросиком снизу до горизонта, срезая грунт по кругу вращения устройства.

Отработка попадает в бункер, который потом извлекают вместе с лопаткой наверх. Расширенную подошву покрывают трамбованным слоем песка толщиной 50 мм. Затем выработку заполняют бетоном, и оставляют скважину в покое на 14 дней.

Уширение подошвы столба специальным устройством:

Установка столбов

Трубу опускают в скважину на подготовленное бетонное основание, укрытое гидроизоляционной плёнкой. Шурфы копают или сверлят буром минимум на 50 – 70 мм больше диаметра трубы. Это даёт возможность выставить точно вертикаль сваи и зафиксировать положение распорками.

Фиксация трубы отрезками пиломатериалов:

Армирование

В установленные трубы опускают вертикально один или несколько арматурных стержней периодического профиля, связанных проволокой с отрезками поперечной гладкой арматурой. Для соединения свай с ростверком выпускают арматуру из опоры на 100, 200 или 300 мм.

Замешивание цементного раствора

Заготавливают сухую смесь из 1-й части цемента и 3-х частей песка. Для приготовления бетона М 200 используют цемент не ниже М 400. В бетономешалку засыпают цемент, песок и щебень (гравий). Во время вращения барабана постепенно добавляют воду до получения раствора густой консистенции, как сметана.

Свая из асбестовой трубы залитая бетоном:

Заливка

К каждой опоре должны быть проложены дорожки для беспрепятственной доставки бетонного раствора тачкой. В трубы небольшого диаметра раствор заливают через самодельную воронку. Через 30 дней приступают к монтажу ростверка.

При больших объёмах бетонных работ целесообразно заказать бетоновоз с насосом. За один раз можно залить все опоры свайного поля.

Засыпка скважин

По окончании заливки опор пазухи вокруг труб заполняют ранее вынутым грунтом или песчано-гравийной смесью. Засыпку послойно трамбуют, контролируя вертикаль сваи.

Рекомендации по использованию и обустройству

Специалисты для эффективного использования и обустройства фундамента из асбестоцементных труб рекомендуют, следующее.

• Способ улучшения несущих свойств опор. Для улучшения несущих свойств опор применяют повышенную марку цемента М 500 или готового бетона М 300. Вместо 2 – 3 стержней в трубу вкладывают армокаркас из четырёх вертикальных стержней o 14 мм и поперечных связей из гладкой арматуры o 10 мм.
• Способ уменьшения воздействия касательных сил. Чем больше отклонение сваи от вертикали, тем сильнее на неё будут воздействовать выталкивающие касательные силы грунта. Способ уменьшения негативной силы заключается в установке труб в скважины по лазерному нивелиру или теодолиту. На внешней поверхности АТ не должны быть трещин, наплывов и шероховатостей.

Полезное видео

Смотрите видео про строительство фундамента из асбестоцементных труб своими руками:

Заключение

Монтаж фундамента из асбестоцементных труб настолько прост, что не требует от застройщика особой квалификации. Чтобы получить надёжное основание для своего строения, достаточно скрупулёзно выполнять советы и рекомендации, данные в настоящей статье.