Срок службы винтовых свай: что сделать, чтобы его продлить

Расчет долговечности металлической сваи.

Произведем расчет стали при действии коррозионных процессов. Толщина стенки металла ствола сваи составляет 4.0 мм. Предположим, что срок долговечности будет определяться уменьшением толщины металла с 4 до 2 мм. Скорость коррозии зависит от агрессивности грунтовых вод по отношению к стали.

1. Скорость коррозии согласно EN 1993 –Part 5 –Table 4.1 составляет для сильноагрессивной грунтовой среды 0.021 мм/год.

2. Определим период, за который толщина стенки винтовой сваи уменьшиться до 2 мм. Время коррозии для толщины в 2 мм составляет t= 2.0 мм/0.021 = 95 лет.*

3. С учетом сроков разрушения защитного покрытия расчетный срок службы сваи по скорости коррозии составляет 95 лет + 15 лет = 110 лет.

4. Долговечность определяется как минимальная величина и составляет минимум 110 лет в агрессивных грунтовых условиях.

5. В соответствии с табл. 1 ГОСТ 27751-88 «НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ» срок службы зданий и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации (зданий жилищно-гражданского и производственного строительства) должен составлять не менее 50 лет.

Выводы и рекомендации: Стальные винтовые сваи компании «ОЗМК» обеспечивают заданную долговечность для зданий и сооружений массового строительства (II уровня ответственности).

*скорость коррозионных процессов зависит от химического состава стали. Поскольку в качестве основного материала для производства свай используются простые углеродистые и низколегированные стали, скорость коррозии в воздушной среде зависит от содержания углерода в стали. Скорость коррозии приведена при содержании углерода 0.12%.

Использованные материалы:

СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»
Еврокод EN 1993 –Part 5 – 2007
Единая система защиты строительных конструкций от коррозии. ГОСТ 9.602-2005
ГОСТ 27751-88 «НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ»
ТУ 5264–001–18173095–2014 «СВАИ СТАЛЬНЫЕ ВИНТОВЫЕ»
Сертификат соответствия: РОСС RU.АВ86.Н01254 № 0867017

Старший инженер отдела НИОКР ОЗМК г.

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

Тип и вес сооружения.
Несущую способность опоры.
Геологические условия участка.

Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.

Рекомендации по выбору диаметра свай:

Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.

О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.

Виды винтовых свай

В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:

Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.

Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:

лопастные;
спиральные;
комбинированные.

По способу изготовления наконечников:

литые;
сварные;
кованные.

По способу нанесения антикоррозионного покрытия:

нанесение обмазочных материалов;
холодное оцинкование;
горячее оцинкование.

Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.

Заводское производство и самостоятельное изготовление

Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.

нужно учитывать такие факторы:

Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали. Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм

Уделять внимание прочности сварочных швов. Выбирать качественные гидроизоляционные материалы. Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам

В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут

Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.

Размеры опор

Характеристики винтовых свай:

длина трубы – от 1 м;
диаметр сечения – от 57 мм;
толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
толщина лопасти – 4–5 мм;
диаметр лопасти – 150–300 мм.

Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.

Нагрузка

Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.

Зависимость параметров отражена в таблице:

Тип грунта	Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм
длина столба – 1,5 м	длина столба – 2,5 м	длина столба – 3м
Пластичные глины	3,7	4,4	5,0
Полутвердые глины	4,7	5,4	6,0
Суглинки, супеси	3,7	4,5	5,0
Пески средней фракции	Не используются	9,5	10,5

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:

Разметка участка.
Погружение и выравнивание свай.
Заливка бетоном.
Обвязка ростверком.

Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.

Фото 8. Разметка мест установки свай

Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.

Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости

Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:

Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.

Фото 9. Погружение свайных опор фундамента вручную

Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.

Фото 10. Вкручивание винтовых свай механическим способом

Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.

Выравнивание свай осуществляется следующим образом:

Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.

Фото 11. Процесс обрезки винтовых опор

Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:

Заливка бетоном

Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.

Фото 12. Заливка свай бетоном

Обвязка свай ростверком

Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.

Технология обвязки свай разными материалами:

Железобетон – стоит дороже по сравнению с другими видами обвязки, но позволяет возводить даже здания даже из кирпича. Техника работ заключается в сборке опалубки, изготовлении армирующего каркаса, его связке со сваями с помощью рифленой арматуры и последующем бетонировании.

Фото 13. Свайное основание с железобетонным ростверком
Деревянные балки – применяются преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Технология работ предполагает необходимость приваривания плоских оголовков для крепления бруса. Балки между собой соединяются в полдерева и фиксируются к оголовкам с помощью саморезов, болтов или гвоздей.

Фото 14. Свайный фундамент с обвязкой из деревянных балок
Металлические балки – для обвязки обычно применяются швеллеры, которые крепятся тоже к оголовкам, но при помощи сварки.

Фото 15. Обвязка свай с применением стального швеллера

Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество.

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Что может снизить долговечность?

Факторы, которые оказывают непосредственное влияние на срок службы свайного фундамента:

Подвижность земельных масс. На площадках с нестабильным грунтом на сваи воздействуют горизонтальные и выталкивающие силы, которые приводят к деформации труб и, как следствие, уменьшению из износостойкости.
Сезонные температурные перепады. Металл имеет свойство сужаться и расширяться под действием низких и высоких температур. В результате этого появляются трещины в покрытии, куда проникает влага, провоцируя появление коррозии. Если в регионе, где строится фундамент, наблюдаются большие температурные перепады, экономически целесообразно приобрести сваи и высокопрочной легированной стали.
Агротехническая эрозия почв. Негативное действие особенно выражено на участках с холмистым рельефом. Действие фактора приводит к локальному растрескиванию поверхности металла. Наличие в грунте мелких камней, царапающих внешнее покрытие, увеличивают скорость разрушения.
Химическая коррозия. В почве с высоким уровнем кислотности образование ржавчины происходит быстрее. Проблему решают пескоструйной обработкой стержня перед погружением в почву.
Воздействие на металл электрически проводящей среды. Блуждающие в почве токи увеличивают скорость окисления металла. Негативному действию в большей степени подвержены фундаменты, рядом с которыми под землей проложены кабеля или объекты промышленного назначения.
Несоблюдение правил транспортировки и хранения, а также нарушение технологии монтажа. Перечисленные аспекты приводят к повреждениям поверхности свай и снижает тем самым степень защиты от многих внешних факторов.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

Способы увеличения срока службы сваи

Бетонирование опоры значительно продлит срок ее жизни

Чтоб повлиять на долговечность свайного фундамента, выполняют такие мероприятия:

Увеличивают толщину материалов, из которых изготавливаются лопасть и труба. Специалисты утверждают, что наращивание толщины металла на 1 мм увеличивает долговечность конструкции на 20 лет, если она будет применяться в агрессивной среде. В обычной почве такой фундамент простоит до 50 лет.
Применение легированной стали для изготовления сваи. Физические и химические показатели такого материала значительно превосходят обычный металл. Его устойчивость к коррозии продляет срок службы фундамента.
Нанесение антикоррозийных веществ на поверхность сваи. Необходимо подобрать подходящий вариант для конкретного случая. Применение горячего цинкования дает возможность бороться с атмосферной коррозией, но бесполезно при почвенном разрушении фундамента. Лакокрасочные покрытия создают физическую защиту за счет твердости, водонепроницаемости, эластичности их слоя. В то же время они обеспечивают химическую и электрохимическую защиту. Хорошо себя зарекомендовали покрытия из эпоксидных смол и полиуретана.
Бетонирование сваи. Это очень доступный и эффективный способ, он заключается в том, что внутрь опоры заливают бетон хорошего качества. Такие действия убирают из внутренней части сваи воздух и не дают ей разрушаться изнутри, поэтому указанные мероприятия продлевают срок службы фундамента.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о том, как защитить опору нанесением защитных средств.

Защита фундамента от разрушения должна быть комплексной, поэтому сваю не только покрывают снаружи, но и заливают внутренне пространство этого строительного элемента. Также специалисты рекомендуют:

Не экономить на качестве материалов, из которых сделана свая;
Если есть возможность, не устанавливать свайный фундамента при минусовых температурах;
Бетонировать внутреннее пространство опоры по всем строительным нормам, чтоб не создать внутри изделия дополнительное напряжение.
Нанимайте зарекомендовавшие себя строительные бригады, так как при неправильном завинчивании можно повредить лопасть сваи. Также некачественное выполнение монтажных работ может привести к проседанию или выпиранию сваи, что значительно уменьшит срок ее службы.

При выборе указанной продукции, первое, что должно настораживать – уверения продавцов, что их строительные изделия служат от 200 лет.

Выбор строительной площадки

Местоположение строительной площадки определяется в соответствии с назначением возводимого здания и типом его конструкций. Строительная площадка выбирается без наличия наледи и отсутствия паводковых вод.

Участки земли, расположенные у подножия гор, зачастую насыщены наледями, вздутиями пучинистых грунтов и глубинными прожилками льда. На пологих склонах такие явления не наблюдаются. Такие участки наиболее приемлемы для строительства.

Для оценки пригодности участка под строительство производят геодезическую съёмку. Также делают съёмку окружающей местности. Это позволит обрисовать всю картину направления естественных водных потоков, возможность их отвода и устройства канализационных каналов.

Что может снизить долговечность фундамента?

По внешнему виду винтовые сваи похожи на саморезы больших размеров, которые ввинчивают в толщу земли. Они представляют собой разные по диаметру трубы, на концы которых имеются лопасти, образующие своеобразную резьбу. Такие конструкционные элементы изготавливаются из прочной стали, поэтому их преимуществами являются следующие:

установка в любое время года;
сокращение сроков строительных работ;
возможность применения на структурно-неустойчивой почве;
значительное удешевление возведения дома.

Но помимо всех достоинств таких конструкций существует ряд отрицательных факторов, которые негативно сказываются на долговечности и надежности винтовых свай. Согласно отзывам строителей и экспертному мнению профессионалов следует выделить следующие моменты:

Влияние подвижных почв. При благоприятном стечении обстоятельств на винтовые сваи практически не оказывается воздействие грунта, либо оно минимальное. Но при повышенной подвижности почвы в местности эксплуатационные характеристики опор могут значительно ухудшиться, следовательно, срок их службы уменьшается.
Сильные перепады температур. Сезонные температурные колебания негативно сказываются на состоянии металла, который под их влиянием постоянно сужается и расширяется, что становится причиной разрушения его структуры. В результате в опорах появляются трещины, что отрицательно сказывается на их несущей способности. Решение проблемы – использование свай из качественного металла, которого должно хватить на множество циклов заморозки и разморозки.
Механическая эрозия. Она приводит к локальному растрескиванию сваи, что провоцирует разрушение ее поверхности. Благоприятными условиями для появления эрозии также являются перепады температур и наличие в почве мелких камней, царапающих внешнюю поверхность винтовой опоры.
Химическая коррозия. Быстрому образованию ржавчины на сваях способствует повышенный уровень кислотности в почве. Чтобы этого не произошло, проводится пескоструйная обработка свайных опор перед их погружением в грунт. На скорость коррозии химического происхождения влияет глубина заложения основания. Чем она больше, тем лучше, так как кислород под большим пластом грунта не вступает во взаимодействие с металлом.
Электромеханическая коррозия. В состав грунта часто входят блуждающие токи, которые способствуют сильному окислению свай. Электромеханическая коррозия негативно сказывается на состоянии опор, расположенных в непосредственной близости от кабелей, проложенных под землей, или объектов промышленного назначения.
Несоблюдение технологии. Ошибки, допущенные при изготовлении и монтаже винтовых свай, могут привести к их повреждениям не только при транспортировке, но и во время ввинчивания опор в почву.

Не регистрируют 2 жилых дома на одном участке

Если Ваш дом находится в Московской области, мы можем помочь Вам в регистрации Вашего дома. Для этого наш кадастровый инженер сформирует технический план, куда будет входить разрешительная документация, и на основании технического плана мы поставим дом на кадастровый учет и зарегистрируем.

Здравствуйте. В собственности жилой дом, который расположен на земельном участке по договору аренды. В договоре написано: участок под индивидуальное жилищное строительство (для обслуживания индивидуального жилого дома и надворных построек). В собственность участок не оформляют, ссылаются на какую-то красную линию, хотя на этом участке жил мои прадед с 30-х годов. Дом очень старый, наполовину разрушился. Я его собственник, прописан в нём. Построил рядом новый дом, отступив метр. Сделал новый техпаспорт, где указаны и старый, и новый дома. На схеме «1ДЖ» — старый дом, «1КЖ» — новый дом. Как мне оформить новый дом и снести старый? Местонахождение: г. Уфа.