Фундамент тисэ: строим самостоятельно

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.

Преимущества и недостатки ТИСЭ

Фундамент ТИСЭ позволяет экономить денежные средства и трудозатраты, так как метод предполагает сокращение объема грунтовых и бетонных работ, строительного материала, а также позволяет обойтись без привлечения рабочей силы.

Например, используя размеры фундамента дома 5×10 м, можно произвести расчет расхода стройматериалов. Для традиционного ленточного фундамента 0.70×0.40×30 м потребуется бетона объемом 8.40 м3, а для ТИСЭ своими руками всего 2.00 м3, из расчета, что нужно 20 свай 1.20×0.60 м.

Помимо экономической выгоды, отзывы застройщиков также помогают выделить следующие плюсы технологии:

• отсутствие необходимости в применении дорогостоящей техники для строительства под ключ, благодаря технологии ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 (за исключением бура);
• автономность работ; строительство осуществляется без подключения к электросети, поэтому может проводиться даже в полевых условиях;
• снижение затрачиваемого времени на работы;
• фундамент ТИСЭ доступен даже тем, у кого нет опыта строительства дома;
• возможность развести коммуникации даже в уже построенном доме;
• Яковлев разработал универсальный метод, пригодный для всех типов грунтов (пучинистых, с близким расположением грунтовых вод, в сейсмологических районах).

Демонстрируя очевидные плюсы, технология ТИСЭ имеет и недостатки. Отзывы индивидуальных застройщиков выявляют такие минусы:

Наземная и подземная часть фундамента ТИСЭ

• невозможность работать на болотистых грунтах, где столбчатый фундамент может попросту утонуть или сломаться;
• сложность бурения на каменистых грунтах, что увеличивает трудозатраты на начальных этапах строительства;
• некоторые называют такие минусы, как уменьшение площади подвала из-за невозможности его обустроить под всем домом;
• фундамент по технологии ТИСЭ требует отмостки большой ширины.

Несмотря на минусы, метод, который предложил конструктор Яковлев, остается самым экологически безопасным и удобным для частного строительства дома под ключ.

Особенности фундамента ТИСЭ

Понятие ТИСЭ означает «Технология индивидуального строительства и экология». Сваи ТИСЭ отличаются от других нестандартным куполообразным утолщением нижней части, которое усиливает элемент при вспучивании грунтов без дополнительного увеличения объемов земляных работ. Для их монтажа используется специальный бур. По достижении проектной отметки инструментом раскапывается широкое основание. Последующее бетонирование образует утолщение на нижней части сваи, что устойчиво закрепляет опору в грунте любого класса (за исключением природных скалистых грунтов).

Фундамент ТИСЭ – это вид фундамента, выполненный по технологии, включающей в себя комбинирование свайной конструкции с увеличенной площадью опоры и ленточного основания, чем достигается уменьшение стоимости основы здания, сокращаются сроки работ, имеется возможность строительства на пучинистых почвах. Способ имеет как преимущества, так и недостатки.

Устройство фундамента ТИСЭ

Плюсы и минусы

Превосходства фундаментов ТИСЭ:

1. Соотношение цена – качество. Стоимость основания ТИСЭ минимум в два раза дешевле в сравнении с аналогами. Вложив деньги на закупку необходимого оборудования, производитель работ (организация или физическое лицо) получает возможность сделать качественную основу зданию, избежать переплаты за дополнительный расход материальных запасов, объем земляных работ, привлечение тяжелой специализированной техники, наем профессионалов по монтажу фундаментов. Траты на приобретение инструмента окупятся вполне.
2. Высокая стойкость, надежность конструктива. Хорошо подходит для всех типов почв, в том числе пучинистых и сейсмически неустойчивых.
3. Возможность исполнения сваи ТИСЭ своими руками.
4. Минимальные трудозатраты (при оборудовании бура специальным приводом).
5. Легкость и скорость возведения элемента здания.
6. Строительство по технологии ТИСЭ не зависит от времени года, метеоусловий.
7. Автономный монтаж (независимо от возможности подключения к электрическим сетям).
8. Простота прокладки инженерных систем на любых этапах строительства.
9. Экологическая безопасность.
10. Высокие показатели несущей способности, уменьшение вероятности образования просадок, за счет равномерного распределения нагрузки от стен на обширную площадь основания.

Недостатки:

1. Отсутствие методов армирования нижней части сваи. Обычно выполняется каркас из арматуры, устанавливаемый в самом низу опоры. Охват утолщения невозможен. Поэтому, пятка сваи ТИСЭ уязвима к воздействию влаги и подвержена разрушению.
2. Опыт работы с буром показывает, что проводить бурение им довольно сложно, в особенности на каменистых или глинистых почвах.
3. Технология ТИСЭ не подходит для возведения фундаментов на водянистых или болотистых территориях.
4. Необходимость закупки специального инструмента.
5. Высокая трудоемкость (при отсутствии бензинового двигателя). Недорогой бур оснащен механическим приводом, что делает его применение нелегким, особенно людям со слабыми физическими возможностями.
6. Невозможность расположения подвального помещения под зданием.
7. Размеры отмостки увеличиваются.

Преимуществ фундаментов по технологии ТИСЭ значительно больше, чем недостатков, а значимость плюсов гораздо весомее минусов, что делает этот метод привлекательным в строительной области.

Фундамент ТИСЭ: порядок работ

В самой методике ТИСЭ есть некоторые рекомендации:

1. Сваи заглублять примерно на 20 см ниже уровня промерзания для региона.
2. Для армирования сваи используют четыре прута ребристой арматуры диаметром 10-12 мм. Располагать прутья нужно не ближе, чем 4 см от края.
3. Если уклон участка больше 10%, выпуск арматуры необходимо связать с ростверком.
4. Ростверк использовать или высокий — приподнятый на 150 мм над грунтом, или делать свайно-ленточный фундамент с мелкозаглубленной лентой. Второй вариант используют для тяжелых зданий, передать вес которых посредством свай невозможно, тогда делают ленту, которая увеличивает площадь передачи.

   Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)

5. Не стоит делать на дне скважины песчаную подсыпку: она не будет иметь нормальной плотности и работать не будет.
6. Чтобы опора была надежной, применяйте вибраторы для бетона. Ручное вибрирование при помощи стержня арматуры неэффективно. Если в хозяйстве такого устройства нет, возьмите в аренду на время заливки фундамента: прочность повышается значительно.
7. Опалубку для сваи делаете из толя, рубероида или пергамина, свернутого в трубку. Лучше чтобы она имела несколько слоев (2-3). Их скреплять ничем не нужно: скрутили чуть меньше, чем диаметр, вставили. Высота этой опалубки — на 15 см выше уровня грунта независимо от того есть уклон на участке или нет. Этот торчащий кусок желательно присыпать песком или грунтом, и уплотнить его вокруг. Это не даст развалить толь при заливке бетона.

Фундамента ТИСЭ — подвид свайно-ростверкового фундамента. И технолоигя его изготовления ничем не отличается. Вся разница в процессе бурения. Других нет. Порядок работ и технология изготовления свайно-росветкового фундамента описаны тут. А в этой статье лучше дадим несколько практических советов.

Сложности при бурении

Если грунт сильно сыпучий — мелкий песок — стенки скважины могут осыпаться. Чтобы этого не произошло, налейте воды. Песок уплотнится и будет держать форму. Вода поможет и в том случае, если грунт очень сухой и плотный. Пробурив несколько десятков сантиметров, залейте в скважину воду. Она размягчит грунт, его можно будет порубить лопатой или другим приспособлением, а потом вынуть при помощи бура.

Пробурить скважины под фундамент ТИСЭ своими руками нелегко, но возможно даже в одиночку

Сложности создают мощные корни деревьев и кустов. Их нужно порубить. Для этого топорище приваривают (прикрепляют) к рукоятке. Резко опуская его в лунку, измельчают корни.

Как формировать расширение

После достижения проектной глубины скважины к буру прикрепляют плуг. Он может фиксироваться в двух положениях: для формирования пятки в 50 или 60 см. Плуг привязывается к веревке.

Это плуг, за счет которого формируется куполообразное расширение

Опускаете бур вниз, веревка натянута, плуг прижат. Веревку отпустили, он под собственным весом опускается вниз. Начинаете вращать (идет тяжело — режущая поверхность большая), лезвие разрезает грунт, формируя утолщение.

Вращать можно и по часовой стрелке и против. Если по часовой, то старайтесь вниз не давить: углубляться не нужно. При вращении против часовой происходит только разрезание грунта без углубления, но возникает другая проблема: грунт ссыпается под бур, выталкивая его вверх.

Оптимально порядок работ такой: прокрутили несколько раз против часовой стрелки. Как почувствовали, что лезвие уперлось в свод, делаете несколько обороть по часовой стрелке, набирая в корпус бура срезанный грунт. Вытаскиваете бур, высыпаете грунт. Повторяете несколько раз, пока не сформуется расширение (грунт перестанет набираться).

На твердых грунтах работа с раскрытым плугом может быть проблематичной. Тогда можно формировать расширение поэтапно. Сначала выставить плуг на самое маленькое расстояние, потом его увеличить до нужного размера.

Заполнение бетоном

Если уровень грунтовых вод невысокий, никаких проблем не возникает: заливаете, обрабатываете вибратором. Все.

Если уровень грунтовых вод высокий, пятку можно заливать сразу после того, как ее сформировали. Нужно будет только вставить арматуру. Ее тогда вяжете до начала бурения. Заливку основной части скважины можно оставить «на потом».

Выставив арматуру и опалубку начинают заливать бетон

Если воды много и прибывает она быстро, понадобится большой мешок из плотной пленки с дыркой внизу. Вставляете его в скважину и льете бетон. Так как он плотнее, он вытесняет воду. Залив пятку, вытаскиваете мешок. Он пригодится для следующих свай.

В видео ниже продемонстрирована технология строительства фундамента со сваями ТИСЭ и высоким ростверком.

Как построить фундамент ТИСЭ своими руками?

Начинать работу следует с разметки участка. Колышками отмечается расположение свай по периметру строения. Далее отмечаются опоры под несущие стены. Для создания точной разметки следует использовать водяной уровень. Между корректно выставленными колышками протягиваются нитки, отмечающие за расположение опор. Далее проводится бурение ям под сваи.

Для бурения необходимо использовать специальное устройство — бур ТИСЭ. Он дополнительно оснащается откидной лопаткой, позволяющей проводить расширение ямы.

Чтобы грунт не осыпался в процессе бетонирования, делается «рубашка» из рубероида.

Когда все ямы пробурены, происходит их заливка бетоном. В процессе бетонирования осуществляется установка арматуры, отвечающей за прочность опор. Для этого необходимо использовать по четыре прутка на каждую сваю. Они должны выступать над нулевым уровнем примерно на 25 см.

После застывания свай, проводится их обмазывание мастикой для гидроизоляции.

Ранее заготовленный песок распределяется вровень с краями готовых свай. Далее строительство фундамента ТИСЭ выполняется по следующей инструкции:

1. Проводится разметка нитками для установки опалубки ростверка.

2. Устанавливается опалубка, щиты соединяются между собой.

3. Внутренняя часть щитов обивается пленкой.

4. Дополнительно опалубка скрепляется шпильками, на которые в качестве чехлов одеваются кембрики.

5. Раскладывается и связывается арматура (по 4 прута 12 мм арматуры сверху и снизу).

6. Проводится заливка опалубки.

Спустя день после заливки раствора можно извлечь шпильки. Для полного схватывания ростверка потребуется еще 10 дней, далее удаляются щиты. Песок под ростверком можно убрать и поставить щиты плоского шифера с обеих сторон.

Оборудование для технологии ТИСЭ

Найти инструмент для выполнения работ по данной методике можно на строительных рынках, в специализированных магазинах и на сетевых площадках. Предлагается два вида буров — ТИСЭ — Ф и ТИСЭ – ФМ, каждый из которых имеет три рабочих диаметра — 200, 250, 300 мм. Первый вид имеет одну разбуривающую лопасть. Второй, более производительный, — две. Стоит он не намного дороже. Оба вида успешно применяются как для строительства фундамента, так и для некоторых сельхозработ на участке.

Чем больше диаметр, тем больший вес выдерживает конструкция. Свая 200 мм имеет основание 500мм. Опора 300мм — 600мм. Нетрудно посчитать, насколько экономичным оказывается применение данного способа. Площадь круга 300 мм равна приблизительно 70700 мм². Если же основание имеет значение 600 мм та цифра увеличивается до 282800 мм². Практически при удвоении диаметра площадь увеличивается в 4 раза.

Схема бура ТИСЭ — Ф300

Стандартная комплектация

Производитель предлагает готовый к использованию инструмент. Основное изделие состоит из следующих элементов:

1. Рукоятка для вращения.
2. Набор штанг. Основная и дополнительная секция, позволяющая регулировать глубину бурения.
3. Грунтоподъемник. С его помощью собранная почва поднимается наверх.
4. Бур с откидным механизмом для производства расширения.

Основной комплект может быть дополнен чехлом, запасными частями и элементами опалубки. С помощью оборудования ТИСЭ решаются все вопросы строительства фундамента. Возможная глубина скважины равна 2, 3 м при выполнении расширения у основания. Без последней операции можно создать отверстие до 3 м. Бур выполнен по особой технологии и промыкается в телескопической штанге после прохода плуга. По достижении заданной глубины выдвигается режущая часть, которая выполняет расширение.

Механизм сбора позволяет эффективно доставить отработанный грунт на поверхность. В последнее время увеличился спрос на дополнительный привод. Многие продавцы предлагают комплектовать устройство бензиновым двигателем, который существенно снижает трудоемкость. Затраты окупаются скоростью выполнения операция, меньшим утомлением исполнителя и не слишком существенно снижают экономическую выгоду при использовании технологии ТИСЭ.

Комплектация бура

Разновидности опалубки

Секции выпускаются в трех типоразмерах:

• ТИСЭ 1. Секция, входящая в комплект, весит 13 кг, она подходит для постройки конструкций толщиной 19 см. Этот вариант рекомендуется использовать при строительстве внутренних перегородок, хозяйственных построек, заборов.
• ТИСЭ 2. Это наиболее часто используемый вариант, позволяющий возводить стены толщиной до 25 см. Вес секции составляет всего 14 кг. Оборудование позволяет формировать блоки разных видов – пустотелые, половинные, сплошные.

ТИСЭ 3. Это секции максимального размера, вес одного экземпляра составляет 18 кг. Их используют для построек с толщиной стены до 38 см. Применяется в частном строительстве для взведения наружных стен. Пустотность отливаемого бетонного блока составляет 45%. Пустоты впоследствии либо заполняют подходящим теплоизолирующим материалом, либо используют для проведения коммуникаций, к примеру, для обустройства вентиляционных шахт.

Кроме того, секции оборудования могут быть изготовлены из разных материалов.

Из металла

Это наиболее популярный вариант. Секции изготавливаются из листов стали толщиной до 2 мм. Благодаря этому элементы опалубки отличаются высокой прочностью. Для изготовления каркаса используется профильные уголки.

Соединяются элементы секций при помощи сварки. Затем готовые формы покрывают антикоррозионными материалами.

Из пенопласта

Секции опалубки, выполненные из пенопласта, менее прочные, чем изделия из стали. Их основным преимуществом является небольшой вес. Пенопластовые блоки используются для сборки несъемной опалубки, то есть, они остаются частью возводимой монолитной конструкции.

Благодаря свойствам пенопласта, секции опалубки выполняют еще и функции теплоизолирующего материала.

Бур ТИСЭ и элементы его конструкции

Бур ТИСЭ – это строительное приспособление, которое предназначено для бурения скважин, где будут установлены опорные сваи. Особенность данного инструмента в том, что с его помощью можно самостоятельно возвести свайный фундамент. Составные элементы бура ТИСЭ:

• штанга с раздвижной рукояткой
• два режущих элемента
• сборник грунта
• плуг для формирования пятки сваи
• резцы для разрыхления грунта

Такой бур можно купить, но есть некоторые аспекты, на которые следует обратить внимание:

1. Цена бура может быть довольно высокой.
2. Бура, подходящего требованиям конкретного строительства, может не оказаться на рынке.

При желании можно изготовить бур ТИСЭ своими руками. Чертежи, фото, порядок действий найдете далее. Прежде, чем приступить к изготовлению, нужно определиться с необходимым инструментом и материалами.

Вам могут понадобиться:

• сварочный аппарат
• болгарка
• дисковая пила, которая впоследствии будет разрезана на две половины
• две металлические трубы диаметром 35 мм и 25 мм, а также обрезки труб для переходников и стыков
• сверло диаметром от 10 мм
• дрель и свёрла по металлу
• болты
• крепкая верёвка или тонкий стальной трос
• полоски металла для изготовления плуга
• металлические уголки

Строительство фундамента ТИСЭ: пошаговая инструкция

Методика строительства конструкции популярна среди широкого круга застройщиков, так как имеется возможность выполнения работы собственными силами, без привлечения сторонних организаций. Поэтому, необходимо соблюдать технологию работ:

• разметка участка под сваи;
• бурение скважины на расчетную глубину;
• армирование свай;
• заливка скважины бетоном;
• бетонирование ростверка.

Разметка участка

Для проведения разметки на местности используется гидроуровень. Умение применять геодезические приборы, такие как, теодолит (для разметки горизонтальных углов на участке), нивелир (для выравнивания разметки по высоте) сократит время разбивки участка.

Из пиломатериала делается обноска, путем зарывания столбов, крепления между ними досок, рекомендуемой толщиной 0,5 см. Верхняя часть обноски располагается перпендикулярно осям здания, ее верх – это нулевой уровень. По приборам определяется направление оси, забивается гвоздь на обноске, натягивается шнур (леска, веревка). Пересечение шнура – это точка расположения сваи. Обноска после устройства фундамента демонтируется.

При проведении разметки необходимо пользоваться гидроуровнем

Технология бурения

1. На отмеченных участках для монтажа свай нужно снять верхний слой дерна, сделать небольшое углубление (0,15 м на ширину диаметра бура).
2. Произвести сборку бура, настроить его на проектную глубину.
3. Осуществить бурение скважины. Конструкция бура подразумевает регулярное поднятие приспособления и освобождение грунтоприемника от почвы.
4. Устройство пятки. По достижении требуемой глубины устанавливается откидной плуг, которым выполняется расширение основания скважины.

В процессе бурения необходимо соблюдать вертикальный уровень

Армирование свай

После подготовки скважины под заливку бетоном конструкцию укрепляют, проводя армирование. Для этого используют железные пруты диаметром 10-12 мм. Перед установкой арматура очищается от грязи, краски и коррозии, для улучшенной адгезии с бетоном. Получившаяся металлическая конструкция устанавливается в скважину.

Арматурный каркас необходим для усиления сваи

Заливка бетоном

Следующим этапом является заполнение скважин бетоном марки не ниже М300. Свая бетонируется поэтапно, отдельными частями, которые уплотняются специальным вибрационным устройством для исключения образования пустот. После заливки скважины, бетоном заполняется опалубка оголовка сваи высотой 0,2 м.

Бетонирование сваи проходит неспешно уплотняя раствор вибратором

Изготовление ростверка

Ростверк необходим для связи свай между собой, чтобы происходило одинаковое распределение нагрузки на опоры. Элемент фундамента не следует делать массивным, так как, его масса станет существенной нагрузкой для свай и увеличит расход бетона. Ширина ростверкового пояса должна быть соразмерна с шириной стены. Монтаж опалубки под конструкцию выполняется с учетом направления осей здания, нанесенных на обноску. Внутри формы монтируется гидроизоляция, затем насыпается песок и ставится арматурный каркас. Каждый слой бетона уплотняется. После набора прочности раствором, опалубка демонтируется. Получившаяся конструкция покрывается слоем гидроизоляции. Ваш фундамент готов.

Свайно-ростверковый фундамент ТИСЭ

Каждая из сторон строительного процесса стремится к сбережению финансов при минимальной потере в качестве продукции. При выборе вида основания здания, идеальным с точки зрения соотношения цены – качества станет фундамент по технологии ТИСЭ, который без сложностей монтируется собственными силами.