Что такое Фундамент ТИСЭ: Технология и Строительство своими руками: недостатки и преимущества, расчет

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.

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.

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.

Область применения

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.

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 дом

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

Строительство

Универсальное основание, возведенное по технологии ТИСЭ, востребовано, ведь оно обходится недорого, а его строительство не занимает много времени, к тому же все можно выполнить своими руками. Изначально тщательно подготовьте участок, а именно уберите верхний слой почвы и смонтируйте обноску.

Затем выполните разметку расположения свай и участка. Для этого применяется гидроуровень. Затем немного спилите колышки и разместите по наружным углам площади гвозди, зафиксировав на них веревку, можно применить и прочную леску. Когда это работа выполнена, установите колья для несущих стен.

Для монтажа каркаса обноски применяется кругляк из доски толщиной 50 мм. Рекомендуется применять садовый бур. Экономнее и удобнее делать полусплошную обноску, на которой обязательно надо определить нулевой уровень.

Затем выполняется монтаж гладких брусков, которые крепятся к доскам. Сверху должен быть нулевой уровень

Обратите внимание, что обноску устанавливают для контроля, потом ее демонтируют. По округе выкопайте яму и приступайте к бурению. Для начала рекомендуется выполнить приблизительно 5 скважин, после чего их надо расширить

Для начала рекомендуется выполнить приблизительно 5 скважин, после чего их надо расширить.

Если в почве небольшое количество песка, то сверление будет происходить с трудностями и на эту работу уйдет много времени. Чтобы облегчить процесс, в каждую скважину на ночь залейте 5 ведер воды, это размягчит почву и на следующий день увеличить скважину будет легче. Таким образом вы сможете справиться без специального оборудования.

Устанавливая основание ТИСЭ, не забывайте про армирование. Узнать длину прутка можно исходя из глубины опоры. Если арматура будет чуть заметна из-за столба, ее в дальнейшем можно эксплуатировать как виброуплотнитель для бетонирования, что позволит убрать остатки воздуха из бетона.

Следующей процедурой является гидроизоляция, для которой используется рубероид. Для монтажа материал надо разделить на куски и скрутить в цилиндр. Изделие помещается в скважину, но только когда будет выполнен монтаж арматуры. Видимый конец рубашки обсыпают грунтом. Установка фундамента ТИСЭ требует максимально быстрое бетонирование.

Когда вы зальете столбы и засыплете опоры, начинайте изготавливать ростверк. Для этого устанавливаются щиты, их накрывают прочным полиэтиленом. Опалубку фиксируют шпильки, а с двух сторон делаются отверстия в брусе. Один конец шпильки загибают за другой, на котором фиксируется шайба и гайка. На шпильки устанавливается арматура, ее фиксируют стяжками из пластика.

Неоспоримым преимуществом данного фундамента является отсутствие дренажа. Не надо выполнять утепление отмостки и забирки. А чтобы стоки не действовали разрушающе на участки, прилегающие к отмостке, снаружи устанавливаются желоба ливневки.

Бурим грунт под сваи ТИСЭ.

Вертикальность бурения контролировал периодически опуская в лунку отвес. Если лунка вертикальная, то центр дна лунки должен сходиться с центром лунки у поверхности.

Грунт во всех лунках оказался разным. После 10–40 см плодородки шла супесь или суглинок с большим содержанием булыжников размером от апельсина до дыни и больше. Из–за чего многие лунки имели весьма неровные стенки.

Для подкопки булыжников сделал черпалку.

У каждого тисэшника собирается свой набор различных инструментов и приспособ. Мешок на фото тоже не просто так, он с камнями и подвешивался на бур, когда шла особо плотная глина.

Рекорд составил более 15 камней в лунке. Они просто лежали друг на друге, а между ними суглинок.

На следующей фото булыжники из двух скважен.

Благо глубже метра булыжники обычно не встречались, но там появлялась очень плотная глиняная прослойка сантиметров на 10–30 везде по разному и иногда приходилось подвешивать на бур мешок с камнями плюс давить сверху иначе бур просто скользил по грунту.

Ящерки живущие неподалеку за это время привыкли ко мне и уже не убегали.

После плотной глины обычно шел песок или супесь. Это что касается одной стены дома, с которой я начал бурение. Чем дальше от этой стены тем меньше камней и грунт становиться однороднее, все больше приближаясь к суглинку.

Весь отпуск я ковырялся с бурением. На выковыривания одного булыжника порой уходило пол дня. В первой лунке оказался вообще здоровый валун, который было ни как не достать через шахту лунки.

Когда батя вернулся из отпуска ему было поручено рыть яму в десяти сантиметров от этой лунки с валуном.

В последствии валун был извлечен боковым подкопом с глубины 130 см.

Через подкоп можно посмотреть на скважину ТИСЭ изнутри. На следующей фото мы забегаем вперед и можем рассмотреть уширение.

Сделал за отпуск 20 лунок без уширения. Эти лунки бурились глубже остальных 170–185см, так как я решил снивелировать немного перепад в 1м 15см, убрав 15см грунта с этой самой верхней части пятна застройки в нижнюю. При бурении так же было много грунта, который свозился в нижнюю часть пятна застройки.

Продолжение на следующей странице (жмем 2).

Расчет контура фундамента

Перед началом устройства фундамента необходимо сделать разметку и расчет. Разметку производят при помощи; колышек, рейки, лески, рулетки и водного уровня.

Первым делом на месте будущей стены забиваются рейки, с запасом в 2 метра и к ним крепится леска.

Для определения первого угла отступается 1 м от рейки и забивается колышек, от него на длину стены забивается второй колышек. Рейки устанавливаются для нулевой точки опорной конструкции ТИСЭ для определения верхней точки ростверка применяется водный уровень.

Внутренний периметр ростверка определяется по рулетке, на ширину ростверка от внешнего края забивается внутренний периметр соединенный леской. Затем производится разметка под скважины. Можно определить середину между краями ростверка и натянуть леску, а по ней отмечать места для скважин.

Бурение скважин

Бур для скважин фундамента ТИСЭ.

В местах, где находятся отметки, копают на пол штыка ямки и бурят скважины. Бурение производят специальным инструментом фундаментный бур ТИСЭ. Этот инструмент ручной и состоит из рукоятки, штанги из двух секций, бура, накопителя грунта и откидной лопатки. Регулировка глубины производится штангой, грунт забирается и рыхлится грунтоприемником, а откидной лопаткой расширяется основание скважины.

Минус в бурении скважин заключается в том, что после бурения скважины нужно расширить ее основание, а для этого приходится перестраивать бур. Для оптимизации бурения, по советам специалистов, следует набурить несколько скважин, а затем расширить, это отнимет меньше времени, чем перестраивание бура.

Во время бурения бур со штангой вращаются, на штангу надевается откидная лопатка и прикрепляется шпилькой к грунтоприемнику. Подъем лопатки производится шнуром, а спуск под давлением своего веса. После расширения скважин производится армирование и заливка.

Бурение скважин.

Армирование свай

• Сваи армируются для того чтобы повысить их прочность. После того как зальются бетоном арматурные пруты свая получается железобетонной.
• Для армирования свай применяют арматуру диаметром 10-12 мм, для ростверка используется более тонкая арматура.
• Армирование и заливка свай делается отдельно, так как с каркасом свай необходимо связать каркас ростверка.
• Заливка свай производится частями, после каждой части бетона в скважину опускают вибратор и производят уплотнение.

Заливка ростверка

• С помощью ростверка сваи соединяются. Таким образом нагрузка на сваи распределяется равномерно.
• Опалубка монтируется по технологии ТИСЭ. Внутрь опалубки закрепляется гидроизоляция – это необходимо для удержания в растворе цементного молочка.
• На дно опалубки насыпается песок и устанавливается каркас из арматуры, крепят с расстоянием до стенок 5-7 см. Заливка ростверка обязательно уплотняется виброплитой или глубинным вибратором.
• Залитый фундамент остается затвердевать, после этого опалубка снимается и удаляется песок.

Где можно использовать

Ограничения по типам и материалам зданий нет: можно делать фундамент ТИСЭ под деревянные, каркасные, кирпичные и блочные здания. Этажность — до трех.

По грунтам ограничения такие же, как и при использовании свайных фундаментов: необходимо чтобы сваи передавали нагрузку на грунт с нормальной несущей способность. Чтобы решить, можно или нет использовать ТИСЭ, необходимо геологическое исследование участка в том месте, где планируется строительство.

Из чего состоит свая ТИСЭ

Так как основание сваи расширено и сопротивление силам выталкивания больше, эту технологию можно использовать на пучнистых грунтах. Но при этом нужно считать: ближе, чем на 1,5 метра ставить сваи нет смысла. Если поставить ближе, одно расширение подошвы будет перекрывать другое. С другой стороны, диаметр сваи больше 30 см тоже не сделаешь — бура такого нет. Если несущей площади при таких параметрах не хватает, использовать нужно другой тип фундамента.

Пошаговое руководство

Поскольку технология, в первую очередь, предназначена для широкого круга застройщиков, желающих самостоятельно выполнить эту операцию, следуют обратить внимание на порядок осуществления работ и требования к каждому этап. Главное отличие от обычного способа монтажа фундамента — это конфигурация, которуя имеет свая ТИСЭ

Акцентируя внимание на методике получения нужной ее формы, не стоит забывать и об общестроительных требованиях. Порядок операций выглядит следующим образом:

1. Анализ грунта.
2. Разметка территории.
3. Установка маяков по горизонтали над каждой точкой расположения сваи.
4. Бурение скважины на нужную глубину.
5. Расширение отверстия в основании.
6. Удаление грунта и контроль выполненной операции.
7. Установка арматуры.
8. Заливка отверстия под сваю бетоном.
9. Изготовление фундамента, ростверка.

Технология позволяет устанавливать сваи на любом ландшафте. Возведение обычного фундамента всегда связано с серьезными земляными работами. Выравнивание площадки, удаление растительности. Делать это при использовании технологии ТИСЭ не обязательно

При бурении важно соблюдать вертикальное направление. Для контроля положения можно использовать обычный отвес

Чем меньше будет отклонение, тем надежнее получится свая. В рабочее положение лопатка, которая осуществляет расширение, приводится с помощью шнура (троса). Шнековый механизм грунтоподъемника необходимо периодически очищать, поднимая устройство. Наполняется емкость быстро. Опытным путем рассчитывают время выгрузки породы. При заполненном подъемнике бур не работает. Работа будет выполняться вхолостую.

Работа с буром Источник stroimmaster.ru

Особенности заливки скважин бетоном

Конструкции обязательно укрепляют. Арматуру готовят заранее. Длину рассчитывают таким образом, чтобы была возможность сделать качественную вязку с ростверком. В некоторых случаях разумно выпускать металлические стержни с запасом. Так легче будет делать отметки горизонтального уровня, после чего излишки срезаются болгаркой. Не рекомендуется использовать цемент марок ниже 400-й. Пропорции песка, щебня стандартные, используемые при замешивании раствора для силовых конструкций. 1 часть цемента на 3-4 части наполнения.

Изготовление фундамента

Далее приступают к формированию обвязки по периметру. Предлагается два варианта по принципу устройства.

• Ленточный фундамент — из готовых плит, заливного бетона с опорой на грунт. Для этого выполняется по периметру траншея. Подготавливается подушка из щебня и песка. Затем устанавливается опалубка, в которую заливают бетонную смесь.
• Второй вариант заключается в установке независимой несущей системы, устанавливаемой на сваях. Такая опорная конструкция называется ростверком. При правильном расчете и качественном исполнении нагрузка на сваи распределяется равномерно. Строение монтируется на обвязке по ростверку и имеет ограничения по массе. Отличный вариант для каркасных домов и строений из СИП панелей.

Свайно-ленточный фундамент ТИСЭ Источник stone-dream.ru

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. 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

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.

Бетонирование ростверка

Не надо делать очень высокий ростверк. Это дополнительная нагрузка на сваи, лишний расход материала и общее удорожание строительства. Преимущества фундамента ТИСЭ в том и состоят, что он получается лёгким и дешевым. Ширина должна соответствовать расчётной для вашей зоны толщине стены. Если в дальнейшем будете облицовывать стены кирпичом, то с учётом этого ширину фундамента следует увеличить.

Между сваями, до их изголовья, делается песчаная подсыпка, по которой в дальнейшем будет устанавливаться опалубка и бетонироваться ростверк. Бетон используется не меньше, чем М 300, с мелкой фракцией щебня или гальки. Для непрерывного процесса бетонирования потребуется бетономешалка. Можно завести и со стороны весь объём сразу.

Перед установкой опалубки необходимо сделать обноску, то есть разметить все расстояния и оси, натянуть шнурки. Дело в том, что при бурении и заливке свай почти всегда не выдерживается точное, по осям, расположение головы сваи. Сам факт не страшен, но ростверк, а соответственно и стена будущего сооружения должны быть ровными. Это выравнивание нивелирует и скрывает видимость того, какие недостатки у фундамента ТИСЭ появились при бетонировании свай.

Ростверк должен быть монолитным, поэтому процесс заливки происходит непрерывно. Для уплотнения бетона обязательно применяйте вибраторы, но аккуратно, чтобы не сместить или выдавить опалубку. На время схватывания (около 7 суток) накройте бетон бумагой или опилками.

Если сваи располагаются через 1.5 м или меньше, каркасный монолит не требует расчёта и делается только с учётом необходимых размеров по ширине. Если вы прочитали статью до конца, то теперь сможете самостоятельно сделать хороший, практичный, бюджетный фундамент и даже научить этому своих знакомых. Удачи!

4 Делаем сваи, армируем и заливаем конструкцию – все просто и понятно

Сваи для строительства описываемого фундамента, которые выполняют функцию опалубки, допускается изготавливать из разных материалов. Обычно их делают из рубероида. Отрезаем часть от рулонного материала, скручиваем ее в цилиндр, фиксируем самодельную сваю скобами строительного степлера, а потом дополнительно обматываем ее проволокой. Если возиться с рубероидом нет охоты, используем в качестве опалубки полимерные либо асбестоцементные трубы.

Устанавливаем сваи в пробуренные скважины. Высоту опор берем на 6–7 см выше запланированного уровня ростверка (его подошвы). Затем осуществляем армирование свай. Выполняем его по вертикали и в поперечном направлении. Здесь есть несколько нюансов. Вертикальное усиление производим рифленкой – изделиями из металла периодического профиля толщиной 0,8–1,4 см, поперечное – гладкими кольцевыми либо квадратными прутками 0,6–0,8 см.

Устанавливаем собранные металлические каркасы в опалубки, смешиваем бетон и приступаем к его заливке. Процесс непростой. Опалубка обычно имеет небольшой диаметр, попасть струей бетонной смеси в нее затруднительно. Придется постараться. Схема заливки будет такой:

1. 1. Наполняем трубы бетоном наполовину.
2. 2. Берем глубинный вибратор, уплотняем смесь.
3. 3. Заливаем бетоном оставшуюся незаполненной часть опалубки.
4. 4. Повторно вибрируем смесь.

Сверху желательно засыпать отлитые столбики опилками либо мелким песком. В первые 2–3 дня застывания раствора его следует увлажнять.

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.