Насколько надежны дома, построенные по технологии тисэ?

Бетонирование

Для заливки свай используется бетон марки не ниже М300, скважина бетонируется постепенно, небольшими порциями

Каждый слой бетона важно уплотнить, для этой цели используют глубинный вибрационный аппарат

После заливки скважины, необходимо еще выполнить бетонирования оголовка сваи высотой около 20 см, бетон заливается в съемную опалубку. Для сооружения опалубки отлично подойдет широкая пластиковая труба.

После того, как были забетонированы опоры фундамента, необходимо установить ростверк. Его монтаж можно начинать спустя 3 дня, когда сваи наберут необходимую прочность.

Высота ростверка зависит от типа конструкции – для легких конструкции из дерева или щитовых построек достаточно высоты в 20 см, для тяжелых сооружений лучшей высотой будет 40 см. Ширина ростверка рассчитывается по толщине будущих стен.

Этапы работы:

• Пространство между столбами засыпать грунтом, щебнем и песком. Ширина насыпи должна соответствовать ширине ленты фундамента плюс 20 см, высота 20 – 40 см (в зависимости от типа сооружения);
• Насыпь хорошо утрамбовать и уложить поверх полиэтиленовую пленку;
• Соорудить съемную опалубку из досок и фанеры, провести ее гидроизоляцию;
• Залить бетон – процесс бетонирования ростверка проходит в несколько шагов: слой бетона, слой арматуры, слой бетона, слой арматуры и заключительный слой бетонного раствора;
• Ростверк обязательно усиливается двумя слоями арматуры, пруты укладываются внахлест.
• Снять опалубку — по технологии опалубка может быть снята по истечении 22 дней;
• Удалить насыпь и покрыть ростверк жидкой гидроизоляцией.

Свайные опоры ТИСЭ

Минус классических свай — при сильном пучении выталкиваются почвой. Во избежание такой ситуации, под опорой стали выполнять армированную бетонную подошву. Но траты на строительство параллельно растут, требуется большой объем земляных работ.

Выход — сваи ТИСЭ. Их конструкция у основы предполагает куполообразное утолщение. Котлован не требуется. Формирование расширения выполняется ножом. Его крепление производится к фирменному типу бура, создавая в полости земли расширенный купол. Технологический процесс введения свайной опоры в землю ничем не отличается.

Конструкция сваи ТИСЭ

Практика создания небольших расширений под сваю была. Выполняли круговые движения лезвием на длинном шесте. Делали микровзрывы. Новаторская идея — конструкция бура с открывающимся лезвием, поддающимся регулировке. Сделать расширение стало легче.

Положительные, отрицательные стороны

Свайная опора ТИСЭ имеет свои положительные и отрицательные качества.

Плюсы:

• высокий уровень сопротивляемости силам пучения;
• не требуется строительная спецтехника;
• фундаментная нагрузка распределяется на большую площадь, уменьшая риск появления неравномерных усадок;
• низкая себестоимость изделия при хороших эксплуатационных и технических характеристиках;
• проектируется для капитальных строений разного уровня сложности. Разрешено использовать для зданий в три этажа;
• небольшой объем выполнения земляных работ.

Если в проектной документации предполагается сооружение свайного цоколя, есть смысл применить опоры ТИСЭ. Объем работ увеличится незначительно. Но надежность основания дома повысится в разы. Если учесть, что сложно определить почву под каждый элементом сваи, предугадать пучение окажется сложно. Повышение надежности будет кстати.

Минусы:

• «пятка» свайного элемента не поддается качественному армированию. Даже после опускания арматурного каркаса до упора, расширение не станет армированным. Появляется риск разрушения имеющего утолщения;
• невозможность обустройства подвального этажа;
• сложности с буром. Отличие конструкции: емкость с составным днищем. Пластины, формирующие дно, соединены с 4 лезвиями под углом. При вращении буровой установки наблюдается разрыхление почвы. Дно конструкции не сплошное. Земля попадает в корпус. Придется ее самостоятельно удалять.

Конструкция бура для сваи Технология обращения с буровой установкой:

• произвели несколько оборотов бура вокруг своей оси;
• вынули бур;
• удалили накопившуюся землю;
• снова ввели бур в почву и по аналогии.

Технология работы с буром Масса буровой установки небольшая — 7-8 кг. Но нужно учесть еще несколько килограмм почвы. Работы выполняются часто. Физически придется постараться. Утомительно будет однозначно.

Порядок проведения работ при строительстве

Разметка фундамента

Произведя нужные расчеты, можно переходить к монтажу фундамента ТИСЭ своими руками. При установке свай нужно соблюдать строительные нормы, направленные на предотвращение вспучиванию грунта. Значение высоты ростверка должно превосходить ширину, а расстояние между ним и почвой – составлять 0,1-0,15 м. Конструкцию обязательно нужно армировать.

Разметка фундамента

Это первый этап непосредственно строительных работ. Понадобится подготовить колья, рулетку, рейку, рыболовную лесу и водный уровень.

Пошаговая инструкция по разметке фундаментной области:

1. Там, где будет находиться стена, вбивают рейки с резервом в 2 м. К ним прикрепляется леса.
2. Чтобы обозначить первый угол, от рейки делают метровый отступ и вбивают кол. На длину стенки от первого кола ставят еще один. Верхнюю границу ростверка определяют с помощью уровня.
3. Вторую стенку отмечать начинают с прямого уголка. По нему маркируются оставшиеся стены.

Внутреннюю границу ростверковой части размечают, используя рулетку и леску. Следует обозначить также места, где будут располагаться скважины.

Армирование

Эта процедура делается для повышения прочности опор. Для свай нужно заготовить прутки в 1-1,2 см сечением, для ростверковой части – немного тоньше. Сваи армируют и заливают раздельно.

Бурение скважин и бетонирование свай

Создание опоры

В отмеченных участках лопатой выкапывают ямы на половину штыка. Затем переходят непосредственно к бурению. Для этой процедуры приобретают инструмент для фундамента, предназначенный для работы именно в технологии ТИСЭ. Заглубление у этого бура регулируется двухсекционной штангой, а для расширения основания он оборудован специальной лопатой. Есть приспособление для забора и рыхления грунта.

Когда скважина готова, нужно сделать ее основание шире. Некоторые мастера предпочитают для этого сразу перенастраивать бур. Другие производят расширение после того как несколько скважин уже готово. После этой процедуры армируют и заливают сваи. Процесс этот реализуется по частям. Залив порцию бетонного раствора, его уплотняют посредством вибратора. Так нужно делать с каждой частью.

Обустройство ростверка

Ростверк служит для соединения свай и обеспечивает равномерность распределения веса здания. Выпускаются разные варианты опалубки ТИСЭ для этих работ, рассчитанные на стены с разными значениями толщины. Самая массивная из них (под номером 3) предназначена для конструкции в 0,38 м и подходит для жилого дома, самая легкая (1) – примерно в 0,2 м, используется для гаражей, сараев и оград. Опалубка ТИСЭ 2 годится для стенки толщиной в четверть метра.

Внутри опалубки нужно разместить гидроизоляционный слой. Насыпав слой песка, производят установку арматурного каркаса.  При этом соблюдается дистанция до стен в 50-70 мм. Заливаемую смесь уплотняют специальным вибратором. Когда она отвердеет, опалубку можно демонтировать. Песчаный слой при этом также убирают.

Особенности, которые имеет фундамент ТИСЭ

Схема устройства фундамента ТИСЭ.

Эта конструкция представляет собой столбчато-ленточную версию, в состав которой входят сваи, связанные между собой железобетонным ростверком.

Чтобы возвести такой фундамент, необходимо использовать только высокопрочные сваи, они имеют необычную форму. В нижней части такие сваи имеют полусферическое расширение, что придает им повышенную надежность и прочность. Благодаря наличию такого расширения сваи имеют повышенную площадь опоры, соответственно, увеличивается их несущая способность.

Фундамент, который изготовлен по технологии ТИСЭ, благодаря особенной форме сваи может выдерживать высокую нагрузку не только легких каркасных домов, но и каменных сооружений, при этом нет усадки. Сваи, имеющие полусферические части, не выдавливаются силами, возникающими при пучении грунта, и не поднимаются от действия сил морозного пучения.

Использование технологии ТИСЭ позволяет строить ростверк путем армирования и бетонирования в дощатой опалубке. Фундамент, который выполнен своими руками по технологии ТИСЭ, обеспечивает то, что ростверк не соприкасается с грунтом, он связывает сваи, и нагрузка, оказывающаяся зданием на фундамент, равномерно распределяется.

Наличие некоторого расстояния между грунтом и ростверком не дает выталкивающим силам действовать на фундамент. Указанная особенность обеспечивает дополнительную надежность фундаменту, выполненному по технологии ТИСЭ.

Универсальность такого фундамента

Схема отмостки при фундаменте ТИСЭ.

Использование подобной технологии подходит для строительства фундамента зданий любых типов, как каркасных, так и каменных или бетонных, высотой в несколько этажей.

Использовать фундамент, выполненный по технологии ТИСЭ, можно практически при любом уровне грунтовых вод. Он может строиться как на песчаных, так и на глинистых почвах, а все работы можно выполнять своими руками.

Эффективно использовать такой фундамент и в районах, где повышена сейсмическая активность. Он может строиться даже в условиях вечной мерзлоты. Такая конструкция, выполненная своими руками, также сводит к минимуму действие вибрации, которая возникает, если дом находится вблизи железнодорожной станции или автомагистрали.

Расчет фундамента ТИСЭ

Нагрузка стен и перекрытий на фундамент

Чтобы при строительстве не пришлось исправлять допущенные ошибки, нужно правильно произвести расчет показателей: глубины бурения, числа опорных столбов и расстояния между ними. По результатам вычислений подготавливаются чертежи.

Для правильных расчетов нужно представлять, какова будет масса нагрузки на фундамент. Она складывается из нескольких составляющих – веса самого здания, оборудования и техники, снегового слоя. Массу дома, в свою очередь, составляют нагрузки, создаваемые фундаментом, стеновыми конструкциями, напольным покрытием, перекрытиями, крышей.  Чтобы найти вес любого из этих компонентов, нужно знать его пространственные размеры и удельную весовую величину использованного материала.

Эксплуатационные нагрузки включают в себя установленную в жилище технику, предметы мебели, хозяйственные коммуникации, а также суммарный вес жильцов. Нагрузки на перекрытия между этажами и на цоколь могут достигать 200 кг. Для чердака значение меньше – в районе 100 кг.

Вычислив вес, воздействующий на фундамент, нужно узнать несущую способность сваи ТИСЭ.  Ее определяют по таблице, зная сопротивление почвы. Последняя величина зависит от ее состава и размера частиц – параметров, определяемых при исследовании грунта перед строительными работами. Несущая способность определяется сопротивлением и диаметром свайного основания. Если поблизости нет грунтовых вод, рядом с расширенной частью вследствие проникновения состава из цемента формируется скопление грунтобетона. При достаточной толщине оно повышает несущую способность примерно в 1,5 раза. Но на практике для надежности следует брать расчетное значение.

Глубину бурения определить несложно – она зависит от уровня вымерзания грунта. Берется табличное значение, характерное для данного региона. Бурить почву нужно на 0,2 м глубже данной отметки.

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.

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.

Технология строительства

Материалы и инструменты:

• бур ТИСЭ;
• лопата;
• цемент;
• песок;
• арматура;
• материал для опалубки;
• гидроуровень.

На этапе подготовки участка выполняется разметка мест, где будут устанавливаться сваи. Для разметки фундамента необходимо использовать гидроуровень, но если его нет, то для этих целей можно использовать прозрачный шланг, заполненный водой, сделать такой уровень можно своими руками. Использование технологии ТИСЭ подразумевает, что нулевой уровень находится на высоте 35-45 см от земли.

После того как вы выставили нулевой уровень, забиваются колышки и натягивается веревка, но лучше использовать толстую леску. После установки угловых кольев устанавливаются осевые колышки для внутренних несущих стен.

Для каркаса обноски используется кругляк, доски, толщиной 5 см и обычный садовый бур. Сначала устанавливаются толстые доски, затем к ним добивают бруски таким образом, чтобы их верхняя часть была на нулевом уровне

Очень важно постоянно контролировать диагонали. После этого вбиваются гвозди и натягивается леска, обноска делается для контролирования строительства и должна быть съемной

В качестве отвеса используют грузик и кастрюлю диаметром 25 см, она должна быть без дна. Сначала в пол-лопаты выкапывают ямку, и можно бурить отверстия под сваи.

Бурение скважин

Схема фундаментного бура ТИСЕ-Ф.

Понадобится достаточно много скважин, и сначала необходимо просверлить скважины под сваи, а затем их расширить.

Если грунт плотный, то сверлить будет достаточно сложно, чтобы облегчить этот процесс, с вечера в скважину можно заливать воду, и утром работа будет выполняться намного проще. Много времени будет уходить на заливку, если скважина диаметром 30 см, а расширение 60 см: на один столб уйдет около 30 кг цемента. Бетон должен быть не очень жидким и не густым.

При расширении скважин под сваи необходимо следить, чтобы накопитель стоял на месте и штанга и плуг вращались.

Проведение армирования

Перед тем как начать гнуть арматуру, надо рассчитать ее длину, она должна быть на 15 см больше высоты столба. Этот размер уйдет на радиус изгиба и на воздушный зазор ростверка. Если высота столба 1,5 метра, необходимо два прута общей длиной около 3,7 метра. Выступающая из столба арматура может быть использована в качестве уплотнителя, при ее движении хорошо выходит воздух из бетона.

Для гидроизоляции проще всего использовать рубероид. Он режется на куски, затем скрепляется в рубашку и опускается в скважину. Бетонировать скважины надо быстро, можно одновременно по 5 штук. После установки свай можно переходить к изготовлению ростверка. Так как при строительстве требуется много бетона, лучше заранее приобрести бетономешалку.

Перед строительством ростверка следует выставить щиты и оббить их плотным полиэтиленом. Для используются шпильки, затем укладывается арматура и заливается бетон.

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.

Технология устройства фундамента ТИСЭ

Последовательность работ по устройству фундамента ТИСЭ:

• Подготовка участка, вынос осей. Дом будет опираться на висячий ростверк, значит, для каждой стены нужно вынести 3 оси, по центру будущей скважины и по наружной и внутренней стороне ростверка. Объем земляных работ сводится к минимуму. Планировать участок придется только при наличии сложного рельефа с крутыми перепадами. Но плодородный слой почвы на глубину 30-35см рациональнее будет снять. Разметка проводится как обычно, при помощи обносок и шнура.
• Бурение скважин. По технологии рекомендуется начать вручную с лидерной лунки в виде приямка 0,2-0,3 м для погружения коронки. Начинают бурение с зафиксированным или снятым плугом. По мере заполнения приемника породой бур достают и вытряхивают землю. По достижению проектной глубины плуг освобождают и продолжают вращать без нажима, при этом нож создает «купол». Необходимо соблюдать вертикальность, особенно на склонах и контролировать работу при помощи уровня. Отверстие для сваи можно немного сместить по оси, если встретиться крупный камень.
• Опалубка. В зависимости от бюджета опалубкой может послужить асбоцементная труба, полимерная (ПВХ или ПЭ) труба, а также цилиндр, изготовленный из гидроизоляционного или кровельного материала, например, рубероида. Причем нужно учесть, что асбестоцементная труба, при том, что сначала добавит жесткости, впоследствии может быть разрушена агрессивными грунтовыми водами. Высоту опалубки нужно выполнить таким образом, чтобы запустить сваю в тело ростверка не менее, чем на 5-8 см.
• Армирование. Армировать сваю нужно согласно технологии, каркасами, состоящими из продольных и поперечных стержней. Для продольных рабочих стержней применяют арматуру периодического профиля класса А-2(А300) и А-3(А400) диаметром 8-16 мм. Выпуски рабочей арматуры должны быть не менее 40 см, при устройстве ростверка они будут загнуты в тело бетона и связаны с основным каркасом. Поперечное армирование выполняется из гладкой арматуры класса А-1(А240) диаметром 6-8 мм в форме круга или многоугольника с периодом 35 — 50 см по вертикали.Вся арматура должна быть в бетоне, и необходимо обеспечить всей арматуре защитный слой, применив фиксаторы, не допускающие контакта арматуры с опалубкой.

Бетонирование. Процесс затруднен малым диаметром опалубки и торчащими прутками каркаса. Используют подвижную бетонную смесь с заполнением скважины частями и уплотнением с помощью наконечника глубинного вибратора. После заливки до нужного уровня еще раз уплотняют вибратором и/или штыкуют арматурным стержнем.

• Обеспечить уход за бетоном сваи. Не допускать пересыхания и переувлажнения оголовка.
• Выполнение ростверка ничем не отличается от выполнения висячей ленты. Иногда нижний щит опалубки заменяют увлажненным песком, уплотнив его послойно по 100 мм, а затем песок надежно укрывают слоем гидроизоляционного материала, чтобы не дать цементному молочку из бетона уйти в песок. После того, как бетон ростверка наберет прочность, песок необходимо выгрести из-под ростверка, иначе при пучении грунта давление снизу может оторвать ростверк от свай.

По сравнению с ростверком мелкозаглубленного ленточного фундамента высота ростверка ТИСЭ меньше, поэтому отверстия для ввода коммуникаций и вентиляции выполнить в нем невозможно, поскольку это ослабит конструкцию.

Устройство ростверка ТИСЭ намного проще, чем ленты. И опалубку можно заполнять одновременно, по кругу. Бетонирование и уход за бетоном проводят по стандартной технологии.

На настоящее время технология ТИСЭ является самой экономичной, и позволяет значительно сократить время строительства и трудозатраты.