При выборе рациональной технологии для изготовления ограждающих конструкций необходимо учесть несколько факторов. Это материал столбов забора, геологические условия (уровень УГВ и процентное содержание в грунте глины) и тип пролетов секций ограждения.
Например, для забора из облицовочного кирпича потребуется ростверковый фундамент, столбы или сваи которого заглублены ниже глубины промерзания почв в регионе. При высоком расположении грунтовых вод оптимальным вариантом становятся винтовые сваи. При низком УГВ даже на пучинистом грунте легкий забор можно правильно построить по технологии ТИСЭ с минимальными затратами.
Легкие заборы
Индивидуальному застройщику важно понимать классификацию ограждений периметра участка. К легким относятся заборы, имеющие конструкцию:
- столбы – металлопрокат (труба круглая или профильная), реже пиломатериалы (брус, оцилиндрованное бревно);
- пролеты – из листовых или штучных материалов (профлист, штакетник, соответственно) или сеток (Рабица, сварная).
Основными особенностями легких заборов на пучинистом грунте являются:
- при вспучивании почвы небольшие подъемы отдельных столбов не могут нарушить целостность конструкции за счет одной или нескольких степеней свободы узлов; примыкания при изменении пространственной геометрии в одной плоскости;
- все столбы обладают высокой ремонтопригодностью, их можно заглубить в почву или приподнять вверх во время эксплуатации.
Из описанных в СП 45.13330, 22.13330 и 24.13330 способов снижения сил пучения на подземные несущие конструкции для заборных фундаментов можно применить лишь один из них – замена глинистой почвы нерудным материалом. Установка дренов обходится слишком дорого из-за значительной длины заборов, утепление подошвы фундамента в данном случае бессмысленно, так как для сохранения геотермального тепла под сваями или столбами придется утеплить ленту вдоль забора шириной 2 – 3 м в каждую сторону от оси фундамента.
Фундамент ТИСЭ
Индивидуальному застройщику, имеющему бур ТИСЭ, материалы и оборудование для его изготовления или считающему покупку фирменного инструмента целесообразной для дальнейшего использования на участке, проще всего соорудить для легкого забора именно этот фундамент. Даже при высоком уровне грунтовых вод столбы ТИСЭ отлично подходят для столбов забора из металлопроката или деревянных стоек.
Технология имеет следующую последовательность:
- разметка – струна или шнур натягиваются по периметру участка по оси фундамента;
- бурение – бур ТИСЭ помещается в предварительно выкопанную лидер-лунку, после нескольких оборотов нижняя часть заполняется породой, инструмент вытаскивается на поверхность и очищается от грунта;
- уширение устья скважин – при достижении проектной глубины высвобождается фиксатор плуга, который под собственным весом отклоняется вниз, вращение осуществляется без вертикального усилия, плуг периодически складывается и инструмент извлекается на поверхность для удаления породы, в результате на устье скважины получается сферическое уширение;
- опалубка – из куска свернутого в цилиндр рубероида, полимерной или асбоцементной трубы;
- армирование – внутрь опалубки помещается арматурный каркас из обвязанных треугольными либо квадратными хомутами вертикальных стержней;
- укладка смеси – бетонирование производится с виброуплотнением, чтобы из смеси вышел воздух, и на поверхности появилось цементное молочко без пузырьков.
При наличии высоких подземных вод перед заливкой фундамента жидкость откачивается дренажным насосом. В бетон в этом случае лучше добавить пенетрирующую смесь (например, Адмикс производителя Пенетрон).
Важно! Изготавливать уширение подошвы каждого столба следует непосредственно перед укладкой смеси, чтобы порода не осыпалась на забой скважины.
Подробнее: Устройство фундамента ТИСЭ.
Столбчатый фундамент
В отсутствие бура ТИСЭ достаточно вспомнить, что данная технология является лишь разновидностью монолитного столбчатого фундамента с уширением пяты. Поэтому можно применить стандартную методику:
- бурение скважин – основная проблема – отсутствие ручного инструмента и оснастки мотобуров диаметром больше 50 см, поэтому шурфы для стоек часто выкапываются штыковой лопатой для обеспечения размера 60 см;
- бетонирование подошвы – пята армируется 3 – 4 прутками из арматуры 8 – 10 мм периодического сечения, выступающими вверх из бетона, для жесткой связки с телом столба, толщина плиты 30 см;
- монтаж опалубки – после отвердевания смеси на уширение устанавливается асбоцементная, полиэтиленовая труба или щитовая опалубка из фанеры, обрезной доски;
- армирование столба – на поверхности изготавливается каркас из 3 – 4 прутков арматуры А400 (рифленка) толщиной 8 – 10 мм, вертикальный защитный слой (3 – 7 см) обеспечивается полимерными кольцами, надетыми на стержни каркаса, при необходимости конструкция дополняется закладными для фиксации стойки забора;
- заливка – смесь укладывается через воронку, уплотняется вибратором глубинным либо ручным штыкованием стержнем арматуры.
При значительном содержании глины в почве столбы для заборных секций неизбежно подвергаются силам пучения, которые стараются вытолкнуть их на поверхность и наклонить в вертикальной плоскости. Однако при выборе стандартной технологии столбчатого монолитного фундамента достаточно ликвидировать эти силы подстилающим слоем из нерудного материала:
- скважина изготавливается ниже отметки промерзания;
- часть вынутой породы заменяется щебнем (не меньше 40 см), уплотненным ручной трамбовкой;
- уширение подошвы и сам столб заливаются аналогично выше приведенной технологии.
При низком уровне вод грунтовых в непучинистом грунте владелец участка может правильно установить столбы легкого забора с минимальными затратами по технологии:
- бурение скважин на глубину 0,8 м, независимо от глубины промерзания;
- монтаж стоек по вертикальному уровню;
- отсыпка щебнем до отметки 0,4 м до уровня земли с трамбовкой;
- бетонирование верхних 40 см.
Небольшие подвижки стоек по вертикали в пределах 2 – 5 см будут незаметны для легкого забора. При необходимости застройщик сможет исправить геометрию конструкции в процессе эксплуатации.
Винтовые сваи
В нормативах СП для проектирования свайно-винтовых фундаментов указано, что на эти конструкции силы пучения не действуют и при расчетах не учитываются. Поэтому СВС полностью избавляют застройщика от организации мероприятий по ликвидации вспучивания глинистых почв. Столбы заборных секций обладают стабильной геометрией, покрыты антикорром от грунтовых вод и прочих агрессивных сред, имеют вековой ресурс, вкручиваются без спецтехники.
Свайно-винтовой фундамент для ограждения участка сооружается по технологии:
- разметка – аналогично предыдущим случаям;
- пробное вкручивание – позволяет определить глубину пласта несущего и купить СВС необходимой длины;
- направляющие лунки – нужны для облегчения забуривания широкой винтовой лопасти, представляют собой лунки глубиной 40 см, диаметр которых чуть меньше лопасти СВС;
- погружение – вкручиваются сваи двумя рычагами вручную или электродрелью мощностью от 1,5 кВт через мультипликатор, снижающий обороты и повышающий крутящий момент (редуктор ценой 3 – 5 тысяч рублей);
- заполнение внутренней полости – бетонирование в этом случае не является конструкционным и не влияет на несущую способность, служит только для предотвращения коррозии внутренних стенок СВС.
Производители выпускают стандартные сваи и изделия, совмещающие круглую сваю со стойкой для забора из профильной трубы (чаще квадратной). Некоторые из них выпускают сборные сваи-стойки, имеющие оголовок сваи квадратного сечения, на который и надевается позже профильная труба.
Важно! Винтовые сваи для забора являются предпочтительным вариантом на влажном грунте и крутых склонах, где боковые усилия от вспучивания способны опрокинуть столбчатый фундамент.
Средние заборы
Ограждения участка средней тяжести и сложности изготовления имеют другую конструкцию:
- секции – из тех же материалов, что и в предыдущем случае;
- столбы забора – кирпичная кладка с армированием или без него.
При высоком уровне вод и на пучинистых породах грунта кирпичные стойки средних заборов подвержены разрушению. В отличие от легких ограждений, необходимо ликвидировать силы пучения полностью. Изготовить фундамент правильно при минимальном бюджете строительства можно несколькими способами.
Уширение подошвы столба
Автор фундамента ТИСЭ Яковлев создавал его для малоэтажной застройки и рекомендовал заглубление ниже уровня промерзания. Однако для средних заборов на пучинистом грунте установка столбов ТИСЭ может производиться выше этой отметки по следующим причинам:
- при высоком уровне вод подземных или насыщении поверхностными ливневыми, талыми стоками глина неравномерно вспучивается, пытаясь вытолкнуть столб наверх при контакте с его уширенной подошвой;
- однако те же самые силы пучения действуют в зоне промерзания и на верхнюю сферическую поверхность столба, но уже в обратном направлении, вдавливая в землю.
Таким образом, столбы подобной конфигурации позволяют частично компенсировать вспучивание без дополнительных затрат. В заборных стойках не разрушается кладка и повышается общий ресурс ограждения.
Армирование монолитного столба
Если столб ТИСЭ изготавливается классическим способом, завести внутрь уширения подошвы арматуру не представляется возможным. Поэтому внутрь опалубки помещается стандартный каркас из 3 – 4 вертикальных прутков, обвязанных треугольным или квадратным хомутом, соответственно.
Основной причиной разрушения кирпичной кладки заборных стоек являются вмурованные в них закладные, на которые подвешиваются секции ограждения. При вертикальных подвижках фундамента на грунте с высоким содержанием глины кладка разрушается именно в местах, где расположены прожилины забора. При высоком уровне УГВ целесообразно установить кольцевой дренаж по периметру участка. Это, не только снизит морозное вспучивание под элементами фундамента, но и облегчит пользование участком, плодородный слой которого останется сухим в любой сезон.
Кроме того, рекомендуется армировать сами стойки. Для чего внутрь кладки так же устанавливается труба или заливается бетон с вертикальными прутками арматуры.
Совет! Все указанные проблемы можно полностью исключить, выбрав для среднего забора винтовые сваи. В качестве опорной площадки для кирпичной стойки забора используется квадратный оголовок, привариваемый к телу сваи или фиксируемый болтовым соединением.
Тяжелые заборы
Если в ограждении участка используются и кирпичные столбы, и пролеты из природного камня, кирпича, клинкера, забор считается тяжелым. В отличие от секций из штакетника, профнастила, кладку невозможно подвесить на горизонтальные прогоны. Поэтому в конструкцию фундамента добавляется еще один элемент:
- лента малого заглубления – имеет контакт с землей всей подошвой, поэтому на нее действуют силы пучения в присутствии грунтовых вод;
- ростверк – всегда отстоит от грунта на 10 – 20 см, силы пучения на него не действуют, поэтому данный вариант предпочтительнее для забора, но сложнее в изготовлении.
Висячий ростверк для забора не подходит, так как не приносит ничего, кроме увеличения бюджета строительства. Поэтому применяются исключительно низкие (наземные и подземные) балки, опирающиеся на сваи/столбы.
Подземная часть фундамента
Для опирания балок ростверка наиболее экономичным решением является столбчатый фундамент, его разновидность ТИСЭ или винтовые сваи. При высоком уровне вод грунтовых для этих технологий характерны следующие нюансы:
- и столбы, и ростверк армируются, поэтому арматурные каркасы жестко соединить между собой гораздо проще;
- при выборе винтовых свай придется запустить тело СВС внутрь ростверка на высоту верхнего армопояса, прожечь/просверлить в трубах отверстия на уровне нижнего и верхнего пояса, пропустить сквозь них стержни периодического сечения и обвязать с прутками каркасов балок ростверка для жесткой связи;
- для столбчатого фундамента и столбов ТИСЭ необходимо применить опалубку из рубероида или полимерной трубы, чтобы снизить трение между боковыми поверхностями фундамента и прилежащими к нему слоями грунта.
Это обеспечит стабильность пространственной геометрии заборных стоек и пролетов между ними. Установка свай СВС производится быстрее, застройщику не нужно ждать отвердевания бетона, чтобы приступить к следующему этапу.
Изготовление ростверка
Основной проблемой при изготовлении низкого ростверка становится обеспечение воздушного зазора между подошвой балок и землей:
- если сделать классическую опалубку, нижний щит, расположенный ниже нулевой отметки, сложно демонтировать при распалубке;
- для наземного ростверка обычно используется 10 – 20 см слой песка, который убирается из-под балок после застывания бетона, но при этом щель необходимо декорировать .
Поэтому для подземного ростверка обычно используется следующий вариант:
- вместо нижней палубы используется пенополистирол ПСБ низкой плотности;
- опалубка является несъемной, сминается при возникновении сил пучения, возвращает исходную форму весной при оттаивании почвы;
- по бокам балок фундамента в глинистых грунтах монтируются листы асбоцемента, предотвращающие осыпание почвы внутрь воздушной прослойки.
Подробнее: Армирование ростверка.
Таким образом, при строительстве столбов забора, независимо от веса материала, конструкции ограждения, содержания глины в грунте и наличия высоких вод грунтовых, могут использоваться три технологии: сваи винтовые, ТИСЭ или классические столбы с уширением подошвы. Застройщику стоит лишь учесть вышеприведенные рекомендации для конкретных эксплуатационных условий.
