Несмотря на свое название, тщательно маскирующееся по французское слово, технология строительства свайного фундамента ТИСЭ является оригинальной разработкой отечественного ученого-строителя.
Довольно странная аббревиатура расшифровывается просто: Технология Индивидуального Строительства и Экология.
Содержание этой статьи
Эта технология разрабатывалась для использования в индивидуальном и малоэтажном общественном строительстве и наиболее востребована на сложных грунтах.
Кроме того, такой фундамент значительно дешевле, чем ленточные основания, особенно возводимые на участках с глубоким уровнем промерзания почв.
При этом фундамент ТИСЭ может использоваться для возведения зданий и домов из любых материалов: при правильном расчете несущей способности можно строить объекты из кирпича и камня или каркасные и деревянные строения.
Что такое фундамент ТИСЭ и сфера его применения
По своей конструкции фундамент ТИСЭ относится к свайным основаниям. От классической версии он отличается тем, что имеет специальное расширение сферической формы в нижней части опоры, которое образует своеобразную «пяту».
Другим отличием можно считать наличие ростверка, представляющего собой ленточную монолитную конструкцию, которая служит как для объединения свай, так и для равномерного распределения нагрузки на несущие конструкции.
При этом в зависимости от геологической обстановки на участке монолитный ростверк, представляющий, по сути, импровизированное ленточное основание, может заливаться в опалубку, установленную, как правило, на высоте 100-200 мм от уровня земли.
Необходимость приподнять ростверк над землей связана с тем, чтобы минимизировать или полностью исключить воздействие на него сил от пучения грунта.
Но в некоторых случаях, например, на песчаных грунтах, допускается устройство ростверка в виде мелкозаглубленного основания.Появление технологии напрямую связано с разработкой специального бура, позволяющего легко подготавливать скважину под заливку свай с расширением на конце.
При этом главная привлекательность этой технологии для частного застройщика была связана с тем, что объем работ и их трудоемкость по устройству фундамента для дома, сарая, бани и других построек являются сравнительно небольшими.
При этом справиться с такой задачей мог практически каждый владелец загородного участка: или самостоятельно, или с привлечением двух-трех помощников.
Использование технологии ТИСЭ позволяет возводить надежный фундамент, не подверженный воздействию негативных факторов, например, таких как высокий уровень грунтовых вод и пучение почвы.
Наличие расширения на конце сваи, нижний край которой уходит ниже уровня промерзания в грунт, позволяет обеспечить надежность и стабильность зданиям, фундамент которых возведен с использованием технологии возведения фундаментов ТИСЭ.
Кроме того, на участках с большой глубиной промерзания строительство ленточного основания является весьма затратным и трудоемким.Возводить дома и здания с фундаментами ТИСЭ можно практически на любых грунтах, и именно из-за такой особенности такое основание считается универсальным. Единственным ограничением могут стать участки с плывунами.
Фундамент за день. Сваи ТИСЭ своими руками. Видео:
Основные плюсы и минусы использования свайных фундаментов ТИСЭ
Технология строительства домов на свайных основаниях ТИСЭ получила широкое распространение в частном домостроении, и причин для этого достаточно много.
Такой фундамент:
позволяет возводить здания любого назначения и с использованием различных строительных материалов. Рекомендуемая этажность строения при этом составляет 3 этажа;
обладает высокой способностью к сопротивлению силам пучения грунта;
наличие мощного монолитного ростверка из бетона обеспечивает равномерное распределение нагрузки на несущие конструкции;
предполагает выполнение небольшого объема земляных работ, справиться с которым можно без привлечения спецтехники;
невысокая стоимость возведения надежного основания. Связано это как с меньшим количеством используемых материалов, так и сравнительно небольшим объемом работ;
высокие темпы строительства;
возможность использования пространства под домом для прокладки коммуникаций, подвод и подключение которых можно производить практически на любом этапе строительства и даже во время эксплуатации здания.
Фундамент по технологии ТИСЭ имеет преимущества не только перед монолитным ленточным основанием, но и перед свайным, которое в некоторых случаях является единственно возможным выбором.
Связано это с тем, что на проблемных грунтах достаточно сложно спрогнозировать «поведение» каждой отдельной сваи в результате воздействия на нее сил пучения и других факторов.
Свая ТИСЭ может считаться лишенной такого недостатка, так как, обладая мощной «пятой», она имеет надежную и стабильную опору, площадь которой значительно больше (диаметр расширения составляет 600 мм), чем у обычной конструкции.
Некоторые сложности и недостатки технологии ТИСЭ
Но, несмотря на преимущества, использование технологии ТИСЭ:
- имеет ограничения (или вовсе не рекомендуется) на болотистых и илистых грунтах. Наличие плывунов на участке также является существенным ограничением для ее применения;
- не позволяет устройство полноценного подвала под домом, хотя эрзац-версия допускается;
- представляет определенную сложность на каменистых почвах, так как вести на них работы ручным способом достаточно проблематично: потребуется большая физическая сила, заменить которую можно использованием бура с механическим приводом;
- предполагает устройство увеличенной (более широкой) отмостки.
Существуют также и некоторые технологические сложности, и прежде всего это невозможность выполнения армирования расширения сваи.Другая сложность связана с тем, что используемый разбуриватель ТИСЭ имеет оригинальную конструкцию, а принцип его работы основан на том, что он производит сверление, взрыхляя почву.
Поэтому возникает проблема, связанная с тем, что периодически требуется поднимать бур на поверхность и освобождать его от грунта, который скапливается в специальной емкости.
Как правильно рассчитать количество свай ТИСЭ под домом?
Несущая способность свайного фундамента ТИСЭ позволяет возводить на нем крепкие дома и другие строения, но их надежность напрямую зависит от того, насколько правильно были произведены расчеты.
Конечно, такую работу можно доверить специалистам, но вполне можно справиться с такой задачей и самостоятельно.Общие правила и нормы:
- сваи обязательно должны располагаться под внешними углами дома, а также под всеми пересечениями стен и перегородок в здании;
- под стенами, длина которых превышает 3 м, обязательно должны быть смонтирована 1 свая – промежуточная;
- обязательно надо учитывать, что расстояние между промежуточными сваями составляет от 1,5 до 3 м, при этом нужно учитывать вес здания, во многом определяемого видом строительного материала, используемого для его возведения.
Нужно принимать во внимание тот факт, что на фундамент будет оказывать нагрузку не только само строение, но также ветер, снег (в зимнее время), поэтому последние данные также нужно учитывать при расчетах.
Кроме того, необходимо определить максимальную нагрузку для одной сваи – этот параметр во многом определяется геологическими особенностями участка, и для ее расчета лучше обратиться к специалистам или хотя бы к чиновникам из архитектурно-строительного отдела.
Далее, зная допустимую нагрузку на одну сваю и общий вес дома с дополнительными нагрузками, легко можно рассчитать оптимальное количество свай под домом.
Фундамент ТИСЭ своими руками: пошаговая инструкция
Возведение фундамента по технологии ТИСЭ, как и любое строительство, начинается с подготовки участка: разравнивания, удаления старых деревьев и кустарников, больших камней и проведения других необходимых работ.
При этом снятие дерна можно производить не под всей площадью дома, а только в тех местах, где, согласно проекту, будут располагаться сваи. Далее можно приступать к бурению скважин под сваи.
Бурение
Перед тем как приступить к бурению, потребуется сделать небольшие лунки глубиной 15-20 см под каждую скважину, диаметр которых равен диаметру бура.
Далее процесс бурения выглядит следующим образом:
- в начале штангой, выставленной на начальную длину и со снятым плугом, производится бурение верхней части скважины. Сбор грунта происходит в специальный контейнер;
- для глубоких скважин необходимо использовать удлинитель, который фиксируется на штангу вместо рукоятки;
- для устройства расширения используется специальный плуг, который закрепляется на место контейнера в соответствии с инструкцией к буру. При этом надо учитывать, что его можно отрегулировать на изготовление сферического расширения с разным диаметром: 400, 500 или 600 мм.
Плуг крепится к буру при помощи веревки, которая при работе служит для управления инструментом: в натянутом состоянии прижимает плуг к основанию скважины, при ослабленном положении приподнимает бур.
При формировании расширения можно производить вращение как по часовой стрелке, так и против нее.Но следует учитывать, что в первом случае существует риск углубиться ниже, чего делать не стоит, а при вращении против стрелки происходит осыпание разрезаемого грунта под плуг, что приводит к выталкиванию бура.
Специалисты рекомендуют выполнять расширение, комбинируя вращения в обе стороны.
Определить момент, когда расширение будет готово, достаточно легко – в емкость на конце бура перестанет набираться порода.
При бурении скважины под сваи ТИСЭ важно контролировать ее вертикальность – на этот аспект следует обращать внимание из-за того, что бетон имеет низкие параметры работы на изгиб, поэтому.
При несоблюдении этого правила в процессе схватывания или во время эксплуатации бетон может лопнуть.Свайно-роствековый фундамент ТИСЭ без воздушного зазора. Видео:
Как производится заливка свай?
Для заливки скважин можно использовать бетон, приготовленный непосредственно на участке, или заказать для этих целей раствор на заводе.Второй вариант позволяет существенно облегчить и ускорить процесс, но только в том случае, если все подготовительные работы будет закончены к моменту заливки.
Для этого придется подготовить армирующий каркас, представляющий собой связанную или сваренную конструкцию из металлических прутьев диаметром не менее 10-14 мм.
На одну скважину их потребуется 4 единицы длиной, превышающей глубину скважины на 150-200 мм – небольшой выпуск требуется для выполнения связки с ростверком.
Обязательным элементом является также и опалубка, в роли которой могут выступать рубероид, пергамин и другие рулонные материалы, одновременно служащие также и гидроизоляцией для конструкции.
Изготовить такую опалубку достаточно просто: достаточно свернуть из них трубу (можно использовать несколько слоев материала) и в таком состоянии аккуратно опустить в подготовленную скважину.
После этого можно приступать к заливке бетона, который рекомендуется провибрировать. При отсутствии специального глубинного оборудования допустимо использовать длинный шест.
Такая процедура является необходимой, так как позволяет избежать образования пустот в бетоне, а, следовательно, призвана обеспечить сваям нужную прочность и несущую способность.
После заливки бетона в скважину нужно выполнить бетонирование оголовка сваи – в этом случае для опалубки можно использовать различные пластиковые емкости или трубы с большим, чем свая, диаметром.
Устройство ростверка
Как правило, ростверк приподнимается над землей на 10-20 см, при этом не рекомендуется делать его массивным.
Связано это не только с заботой о кошельке застройщика, а прежде всего с тем, что слишком массивная конструкция является дополнительной нагрузкой на сваи.
Как правило, высота ростверка определяется толщиной наружных стен дома, при этом ширина конструкции также должна совпадать с аналогичным параметром стен, и особенно этот фактор следует учитывать, если планируется в дальнейшем отделка дома облицовочными материалами – их толщину также рекомендуется учесть.
Однако, в некоторых случаях (если позволяют геологические условия участка и требуется более мощный фундамент для тяжелого здания) в роли ростверка может выступать мелкозаглубленное ленточное основание.
Непосредственно устройство ростверка начинается с повторного выполнения обноски – специального мероприятия, при котором с максимальной точностью определяются все оси строения (первый раз такая операция проводится при разметке мест для скважин).
Такая необходимость возникает из-за того, что разметка перед бурением скважин не исключает искажений или отклонений от соответствующих осей, поэтому пренебрежение этим этапом строительства может привести к тому, что стены нового дома будут возведены не совсем ровно.
После этого нужно приступить к установке съемной опалубки, для которой можно использовать различные листовые материалы, а также к укладке армирующего каркаса.
Следует учесть, что в этом случае армирование производится в нижней части конструкции, при этом каркас обязательно связывается (или сваривается) с оголовками свай.
Утепление фундамента и цоколя снаружи дома. - здесь больше полезной информации.
Далее нужно за один раз выполнить заливку бетона — такое требование позволит получить монолитную конструкцию без швов.Как изготовить бур ТИСЭ своими руками?
Для возведения фундамента ТИСЭ обязательно используется специальный бур, который также как и технология охраняется авторскими правами, поэтому из-за желания снизить строительные затраты некоторые застройщики предпочитают изготавливать инструмент самостоятельно.
Конечно, конструкция бура не отличается особой сложностью и состоит из следующих элементов:
- штанги, которая состоит из двух частей по 110 мм (таким образом, максимальная глубина скважины может достигать 220 мм);
- рукоятки, предназначенной для управления буром с помощью ее вращения;
- емкости для накопления грунта. Кроме того, она служит для формирования шахты скважины, позволяя контролировать ее вертикаль;
- плуга, представляющего собой откидное оборудование навесного типа. Используется этот элемент для формирования расширения в нижней части скважины.
Естественно, для того чтобы изготовить бур самостоятельно, потребуется схема (готовая или нарисованная самостоятельно), а также необходимый инструмент и материалы.
Потребуется следующий инструмент:
- УШМ (углошлифовальная машина), известная больше как «болгарка»;
- дрель;
- сварочный аппарат.
Из материалов нужно подготовить:
- две трубы металлические с диаметром 32-40 мм и длиной 1 100-1 500 мм;
- трубу длиной 200-250 мм и с сечением 320 мм – для изготовления емкости. Для этого можно использовать и подручный материал, например, старую кастрюлю с соответствующими размерами;
- диск от пилы: из ее половинки можно изготовить режущий элемент;
- металлические листы, разрезанные на полосы с размерами 30×1 200 мм и 50×250 мм и с толщиной материала – 2-3 мм;
- прочная веревка или капроновый шнур длиной до 3 м.
Также потребуется антикоррозийная краска и кисти для ее нанесения. Далее, в соответствии c подготовленным чертежом следует выполнить сборку конструкции, а после этого провести пробное бурение.
