Информационный портал про фундаменты

Технология возведения фундамента ТИСЭ

Фундамент ТИСЭ под дом
Основание под дом по методу ТИСЭ

Свайные фундаменты являются незаменимыми, когда необходимо построить здание на слабых или пучинистых почвах. Существует несколько технологий возведения фундаментного основания на сваях в зависимости от способа заглубления опор: забивная, буронабивная, свайно-винтовая. К буронабивным методам строительства несущих оснований относится ТИСЭ технология. В этом случае в качестве заглублённых опор используются сделанные по особой методике сваи ТИСЭ. Цель данной статьи – рассмотреть фундамент по технологии ТИСЭ от «а» до «я».

Особенности технологии

Аббревиатура ТИСЭ расшифровывается как «технология индивидуального строительства и экология». Данная строительная методика была разработана и запатентована инженером Р.Н. Яковлевым, который, кроме самой технологии, создал также и специальный рабочий инструментарий – ручной бур с ножом особой формы.

Весь метод рассчитан на выполнение работ непрофессионалами – владельцами участка, своими руками без привлечения бригады квалифицированных строителей.

Сваи-столбы

Данная методика является по своей сути гибридной, вобравшей в себя плюсы столбчатых и свайных технологий. Чисто технически она относится к буронабивным, так как возведение фундамента ТИСЭ производится при помощи заливки бетона в заранее пробуренную скважину.

Отличительной особенностью сваи ТИСЭ является то, что она имеет своеобразную конструкцию с расширением в её нижней части. Подобного расширения не имеют другие сваи, предназначенные как для забивки, закрутки, так отливаемые по буронабивной методике. Данное расширение-подошва играет роль опорного основания и сближает сваю Яковлева с опорой столбчатого фундамента. Оно увеличивает площадь опоры каждого столба, уменьшая тем самым показатели удельного давления постройки на грунт.

Фундамент ТИСЭ
Устройство фундамента ТИСЭ

Из-за того, что устройство опор производится исключительно с помощью мускульной силы человека, они обладают ограниченной несущей способностью. На нём не рекомендуется устанавливать чересчур массивные постройки – кирпичные дома или здания из монолитного железобетона.

Отлично подходит фундамент ТИСЭ для каркасного дома, также на нём можно установить гараж, баню или иное не слишком массивное строение. Помимо распределения давления веса здания на грунт, подошва сваи играет также роль своеобразного якоря.

Расширенное основание столба-опоры образует прочную сцепку с грунтом, препятствующую выдавливанию столба силами морозного пучения.

Область применения

Конструкция фундамента ТИСЭ под дом
Строительство фундамента ТИСЭ

Данные преимущества свайного фундамента ТИСЭ и определяют область его использования. Это слабые болотистые почвы, а также глинистые, суглинистые и супесчаные грунты с высоким уровнем насыщения влагой. Именно такие почвы наиболее подвержены зимнему вспучиванию.

Силы морозного пучения – принятое в строительстве обозначение свойства пропитанного влагой грунта при замерзании резко увеличиваться в объёме, образуя на поверхности земли твёрдые бугры. Силы пучения обладают настолько большой мощью, что способны сломать или выдавить на поверхность тяжёлые бетонные конструкции незаглублённых фундаментов.

Обычно при строительстве домов на водонасыщенных грунтах для борьбы с эффектом вспучивания применяются различные дорогостоящие технологии.

  1. Устройство эффективной дренажной системы. Дренаж предназначается для отвода грунтовых вод от основания здания. Работы связаны с проведением обширных земельных работ, выемкой грунта, укладкой отводных труб, заполнением траншей крупнофракционным материалом и т.д. Минус устройства дренажа – большие затраты времени и сил, а также высокие финансовые расходы.
  2. Использование в качестве несущей опоры для дома монолитной плиты. Мелкозаглублённый фундамент-плита заливается поверх песчано-гравийной подушки, смягчающей давление мёрзлого грунта. Отсутствие жёсткой сцепки основания с почвой дают ему возможность «плавать» — подниматься и опускаться вместе с грунтом, избегая деформаций и разрушения. Недостатки фундамента-плиты: он предназначается для небольших строений с малой массой. Если же необходимо возведение габаритных построек, например, двухэтажного жилого дома, то расходы на заливку плиты основания возрастают в геометрической прогрессии.
  3. Применение свай в качестве несущих опор. В данном случае свайная технология является наиболее предпочтительной. Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы, что уменьшает силы пучения, воздействующие на основание здания. Заглублённые сваи позволяют оптимизировать процесс строительства на сложных грунтах, ускоряя и удешевляя работу благодаря отсутствию дорогостоящих землеройных работ. Но данная технология также имеет свои недостатки: в отдельных случаях сваи могут выталкиваться промёрзшим грунтом. Происходит это от того, что, замерзая, расширившийся грунт схватывает верхнюю часть сваи и увлекает её за собой вверх.

Технология ТИСЭ позволяет избежать возможного выдавливания сваи. Расположенное внизу расширение упирается в лежащие выше слои почвы, и мёрзлый грунт, поднимаясь вверх, просто скользит по поверхности сваи. Основное условие: ТИСЭ фундамент должен быть заглублён ниже уровня промерзания почвы, иначе опора будет попросту выдавлена снизу.

Фундамент ТИСЭ под строительство дома
Фундамент ТИСЭ под дом

Данный показатель может иметь разные значения для каждого региона. Узнать уровень промерзания для определённого города можно из сводных таблиц СНиП.

Бур системы Яковлева

Собственно говоря, идея создания объёмного оголовка в нижней части сваи-опоры не нова. Ещё в середине прошлого века многие частные застройщики пытались сформировать подобные буронабивные конструкции с помощью различных методик. В одних случаях, для заливки такой опоры выкапывались или бурились ямы с диаметром, равным нижней, расширенной части сваи. После установки опалубки и заливки опоры пространство вокруг неё засыпалось грунтом.

Бур Яковлева для устройства фундамента ТИСЭ
Бур Яковлева

Другой вариант устройства расширяющейся к низу опоры – раздельная заливка. Сначала бурится широкая скважина, затем заливается нижний оголовок. После его застывания в скважину устанавливают опалубку меньшего диаметра и заливают бетоном. После снятия опалубки скважина также засыпается грунтом или гравийно-песчаной смесью.

Эффективность таких методов не столь высока: насыпной грунт не может должным образом противостоять силам пучения. Поэтому проведение широкомасштабных землеройных работ при установке свай может привести к обратному эффекту – ещё большему ослаблению грунта.

Чтобы оставить вокруг опоры нетронутый слой грунта, частные застройщики шли на всевозможные ухищрения, вплоть до устройства микровзрывов на дне скважины.

Конструктивные особенности

С изобретением бура инженера Яковлева подобные сложные методики ушли в прошлое. Данное устройство позволяет индивидуальному застройщику быстро и без особых усилий сделать фундамент ТИСЭ своими руками. Сама конструкция приспособления весьма оригинальна. Бур состоит из следующих частей:

  • Рукоятка. Предназначается для вращения и углубления бура в почву.
  • Штанга. Основная часть конструкции, к которой крепятся все остальные части механизма.
  • Фиксатор. Служит для регулировки длины штанги и глубины бурения.
  • Откидной плуг. Расположен он в нижней части штанги и предназначается для подрезания окружающего грунта после опускания бура на необходимую глубину.
  • Нож. Предназначается для заглубления бура в почву.
  • Накопитель. В него собирается разрыхлённый грунт из скважины.
  • Шнур привода. Служит для управления откидным плугом – его выдвижения в сторону и складывания к штанге.

Масса бура в зависимости от модели составляет от 7 до 9 кг. Диаметр получаемой скважины от 20 до 30 см, размер утолщения-подошвы порядка 60 см.

Схема работы буром Яковлева предельно проста. Штанга выдвигается на необходимую длину и фиксируется в этом положении стопором. Затем инструмент заглубляется в почву вращательным движением рукояти. Время от времени, когда накопитель заполняется подрезанным грунтом, бур поднимается из скважины и очищается. По достижении нужной глубины с помощью шнура управления откидывается плуг. В результате в нижней части скважины формируется расширенное пространство, после чего плуг складывается, а бур вынимается из полученного отверстия.

Недостатки

Среди недостатков работы с буром Яковлева указывается сложность бурения плотных грунтов – глинистых или содержащих галечник. В этом случае необходима хорошая физическая подготовка, поскольку вращение инструмента и частое его вынимание для очистки потребуют немалых усилий. Но в целом, применение данного механизма намного упрощает весь процесс устройства скважины с расширенной подошвой.

Стоимость оригинального запатентованного инструмента составляет от 5 до 10 тысяч рублей, но многие домашние умельцы конструируют подобные буры своими руками.

Технология строительства

Технология строительства фундамента по технологии ТИСЭ в принципе ничем не отличается от технологии сооружения обычного свайного фундамента, но имеет ряд особенностей. Поэтому следует подробнее рассмотреть, как сделать свайное фундаментное основание ТИСЭ.

Верхние части опор соединяются между собой общим бетонным ростверком. Он служит для придания жёсткости свайной конструкции и одновременно – для опоры несущих стен дома. Перед началом работ нужно произвести планировку – выравнивание участка, и удаление верхнего органического слоя почвы.

Устройство фундамента тисэ
Конструкция фундамента ТИСЭ

Разметка

Первым шагом производится разметка участка в соответствии с проектом строительства. Для этого следует натянуть по три осевых линии из шпагата или проволоки для каждой стены. Центральный шпагат служит для обозначения мест установки свай, а два крайних – границы опалубки ростверков. Натягиваются осевые линии при помощи стоек-обносок, которые представляют собой горизонтальные доски с двумя стойками, заглубляемыми в грунт.

Обноски должны устанавливаться на расстоянии не менее 1,5 от будущей стены, чтобы не мешали работе. По этой же причине высота их должна быть на 10 – 20 см выше будущей заливной конструкции.

Расстояние между опорами обычно принимается за 1 – 1,5 м, но при строительстве небольших по массе строений вполне возможно увеличить этот шаг вплоть до устройства опор только по углам строения. В местах бурения при помощи штыковой лопаты намечаются лидер-лунки, в которые будет заглубляться бур.

Бурение

Следующий этап – устройство скважин по системе Яковлева. В соответствии с показателями промерзания грунта устанавливается необходимая длина штанги бура. В итоге её длина должна быть больше этого показателя как минимум на 0,5 м. Инструмент вставляется в лидер-лунки и начинает заглубляться вращательным движением по часовой стрелки. Время от времени его следует поднимать наружу, чтобы удалить из скважины грунт.

Делать это нужно достаточно часто, так как после накопления в скважине слишком большого количества срезанного грунта вынуть бур наружу будет затруднительно.

После достижения нужной глубины высвобождается откидной плуг, и бурение продолжается. При устройстве расширяющейся пяты плуг также следует время от времени складывать, а инструмент поднимать и освобождать накопитель. Глубина расширения должна составлять от 40 до 50 см. Таким образом, в нижней части скважины образуется цилиндрическая выемка диаметром 60 см и высотой полметра.

Как работает бур Яковлева
Принцип работы бура Яковлева

Армирование и заливка

Перед заливкой бетона производится армирование скважины. Для большей жёсткости он должен быть объёмным – состоять из 3 или 4 стержней, соединённых между собой перемычками. Для армирования можно использовать как стальные, так и стеклопластиковые прутки толщиной 10 – 16 мм. Верхняя часть каркаса должна возвышаться над уровнем заливки – к ней в дальнейшем будет крепиться каркас ростверка.

По установке каркаса следует приступить непосредственно к заливке бетонного раствора в скважину. Для этого нужно использовать бетон марки не менее М-400. Бетон более низких показателей прочности применять для свайных опор не рекомендуется.

Каждая свая непосредственно после заливки должна быть тщательно провибрирована. Это даст возможность удалить из толщи бетона пузырьки воздуха и уплотнить раствор. В результате состав заполняет всё пространство скважины и становится более прочным.

После застывания свайных опор поверх них устанавливается опалубка под ростверки. Ростверк представляет собой монолитную бетонную балку, соединяющую между собой все сваи каждой стены. Внутри опалубки ростверка также монтируют объёмный каркас и соединяют его посредством сварки с армированием опор. Последним шагом производится заливка бетоном ростверка.

Соблюдая описанные технологии, каждый индивидуальный застройщик может своими руками соорудить свайный фундамент по технологии ТИСЭ. Это позволит с минимумом финансовых и временных затрат построить надёжное несущее основание на самых сложных грунтах.   

Добавьте комментарий