Какой срок службы свайно-винтового фундамента?

Новости

Винтовые сваи делают из стали, следовательно, их срок годности определяется тем, как протекают процессы коррозии. Потребители предъявляют все более высокие требования к долговечности фундаментов жилых зданий. А разработчики винтовых свай изобретают все новые способы продления срока службы фундамента на винтовых сваях.

В идеальных условиях винтовые сваи, как сообщают производители, могут прослужить до двухсот лет. Однако идеальных условий добиться практически невозможно из-за особенностей грунта, ландшафта, грунтовых вод и так далее. Отечественный опыт службы таких свай не превышает двадцати лет. Опираясь же на зарубежный практический опыт, строители утверждают, что срок службы таких свай примерно равен ста годам.

Винтовые сваи внизу имеют закрученную спиралевидную лопасть, самым слабым местом которой является сварной шов. Именно тут, где он соединяется с лопастью, и возникают ржавчина и повреждения. Поэтому при выборе винтовых свай нельзя покупать их у неизвестного производителя, особенно если он продает свою продукцию по слишком низкой цене и не предоставляет сертификатов. Фундамент на таких сваях не будет долго служить.

Для того чтобы свайно-винтовой фундамент прослужил дольше, нужно приобретать для свай трубы, прошедшие обработку специальными составами. Лучше всего покупать изделия, прошедшие обработку горячим цинкованием. Это предохранит вас от приобретения кустарной продукции, поскольку такую процедуру можно выполнить только в условиях промпроизводства. Также качественным является холодное цинкование – жидкий цинк наносится на поверхность сваи. Низкокачественное покрытие будет стерто грунтом при завинчивании, и в первые же годы потребуется делать ремонт винтового фундамента.

Очень важно также обратить внимание на то, чтобы фирма, выполняющая работы, обязательно бетонировала сваи. Если этого не сделать, фундамент выстоит не более тридцати лет, а затем опоры начнут быстро ржаветь. Бетонировать сваи, кроме всего прочего, нужно для придания жесткости и устойчивости свае

Бетонировать сваи, кроме всего прочего, нужно для придания жесткости и устойчивости свае

Очень важен правильный состав бетона. Лучше всего использовать готовые сухие заводские смеси и гидроизолирующие пластификаторы, иначе из-за влаги произойдет электрохимическое разъедание сваи

Бетонировать сваи, кроме всего прочего, нужно для придания жесткости и устойчивости свае. Очень важен правильный состав бетона. Лучше всего использовать готовые сухие заводские смеси и гидроизолирующие пластификаторы, иначе из-за влаги произойдет электрохимическое разъедание сваи.

В целом же технологи подтверждают мнение строителей-практиков, что свайно-винтовой фундамент дома простоит около сотни лет, однако есть способы еще продлить его срок службы.

В идеале винтовые сваи обрабатываются многослойным антикоррозийным покрытием на основе эпоксидных смол. Это покрытие не повреждается во время завинчивания. Минимальный срок его службы — пятьдесят лет. Внутренняя полость свай заполняется бетоном. Это, по словам специалистов, увеличивает срок службы свай еще минимум на пятьдесят лет. А впоследствии можно заменить сваи, не разбирая дома.

Сегодня можно без сомнения говорить о том, что свайно-винтовой фундамент – это одна из наиболее надежных и долговечных конструкций, но только в случае, если производители соблюдают технологии производства и строительства.

Недостатки[ | ]

Все строительные материалы и технологии имеют свои недостатки, которые можно устранить, если соблюсти правила и нормы проектирования, производства и эксплуатации.

Недостатки	Причины	Способы устранения
Возможное несоответствие срока службы требованиям ГОСТ 27751-2014	При проектировании фундамента не учитываются коррозионная агрессивности грунтов (КАГ), наличие блуждающих токов.	Проведение измерений КАГ позволяет рассчитать оптимальную толщину стенки ствола, подобрать марку стали и определить порядок действий для снижения коррозии (использование цинковых анодов, проведение мероприятий по водоотведению и т. д.). В результате обеспечивается соответствие срока службы фундамента требованиям ГОСТ 27751-2014.
Возможный уход в «срыв» дезаксиальных винтовых свай с диаметром ствола до 159 мм включительно при передаче проектных нагрузок.	Расчетные формулы, заложенные в СП 24.13330.2011, не учитывают многие особенности совместной работы свай и грунтов, так как базируются на упрощенных моделях взаимодействия (к примеру, модель Мариупольского для анкеров).	При расчете несущей способности необходимо использовать учитывать результаты полевых испытаний грунта в соответствии с ГОСТ 5686-2012.
Необходимость бетонирования основания колонны или создания жесткого сопряжения для однолопастных свай малых диаметров (57—76 мм) для обеспечения достаточного сопротивления горизонтальным нагрузкам.	Недостаточность диаметра ствола винтовой сваи.	Использовать модификаций винтовых свай с элементом сопротивления боковым нагрузкам.
Возможное нарушение структуры грунта во время погружения винтовой сваи, влекущее снижение несущей способности.	В расчетах учитывается диаметр лопасти, но не конфигурация.	Осуществлять подбор конфигурации лопасти на основании данных о грунтовых условиях участка.
Возможное снижение несущей способности свай с двумя и более лопастями, даже относительно однолопастных дезаксиальных свай.	Неверное расположение на стволе второй и последующих лопастей.	Назначать расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей на основании данных о грунтовых условиях участка и нагрузках от строения.
Неравномерное распределение запаса прочности по фундаментам объектов индивидуального жилищного строительства, влекущее снижение уровня их надежности и сокращение срока службы.	При назначении винтовых свай не учитываются различные величины нагрузок, воздействующие на фундамент.	Использовать под каждый тип нагрузки (под ответственными узлами, под несущими стенами, под ненесущими стенами и лагами пола) определенную модификацию винтовых свай.

Чем хорош фундамент на ЖБ сваях

Преимуществами свайного фундамента из железобетонных свай выступают:

легкость и оперативность возведения; надежность; отличная прочность; высокая устойчивость; отсутствие гниения и разрушения насекомыми; большая несущая способность; возможность применения на любых грунтах (исключение составляет скалистая местность); возможность возводить такое основание в любой сезон; значительное снижение объемов работ, что немаловажно при строительстве дома на плотном грунте; экономичность – если сравнить свайный фундамент из железобетона с полноценным монолитным или ленточным, то он в несколько раз дешевле; длительный срок службы

Преимущества свайного фундамента

Для начала стоит рассмотреть плюсы свайной конструкции, так как они зачастую становятся решающим фактором выбора этого типа фундамента.

Универсальность применения на разных грунтах

Классическое решение для свайных фундаментов, когда загородный деревянный дом или дачу сооружают на основе, стоящей на нижних пластах грунта. То есть, нестабильный и слабый грунт минуется, а в качестве опорной поверхности выступает твердая основа на большей глубине.

С помощью заглубленных свай обеспечивается надежное устройство дома

Но важно учитывать, что такой подход годится в основном для винтовых и набивных опорных элементов, а, к примеру, свайно ростверковый фундамент под деревянный дом желательно изначально устраивать на надежном грунте

Его устройство предполагает рытье траншеи и закладку асбестовой трубы с созданием песчаной прослойки и укладкой геотекстиля или другой изоляции. Такая комбинация сложнее в реализации и как прошивная конструкция подходит не всегда.

Технологическая гибкость

Строители не любят свайный фундамент за кропотливый и тяжелый процесс его реализации, но ценят за возможность устройства параллельно с выполнением инженерных работ.

С точки зрения прокладки коммуникаций — это один из самых удобных фундаментов – кроме того, что подводки можно выполнять во время строительных операций, обустройство построенного деревянного дома на свайной платформе практически не доставляет инженерных неудобств.

Долговечность

Большинство негативных процессов, которые характерны для ленточных фундаментов, свайным не грозят. Как отмечают технологи, при соблюдении правил монтажа свайный фундамент под дом из бруса может прослужить около 100 лет. Нельзя сказать, что грунт вовсе не оказывает влияния на сваи, но при подходящей защите и грамотном подходе к распределению нагрузок деревянный дом будет эксплуатироваться длительный срок.

Отсутствие усадки

Сразу следует отметить, что относительно свайных фундаментов усадка – это явление неоднозначное и противоречивое. Если, к примеру, используются винтовые сваи, то усадки не будет благодаря ребрам опорных элементов.

В случае с забивными сваями — ситуация обратная, после строительства деревянного дома усадка может привести к печальным последствиям и застраховаться от них практически невозможно. Единственный способ предотвращения разрушительных и деформирующих процессов заключается в тщательном анализе грунта. Если геодезические работы выполнены корректно и на их основе составлены квалифицированные заключения, то определиться с подходящим типом свайного фундамента будет несложно. Опять же, при использовании винтовых свай усадка практически отсутствует.

Подземные коммуникации не помеха

Это преимущество редко учитывается при выборе фундамента, но если на участке присутствуют подземные инженерные коммуникации, то именно оно становится решающим. Поскольку сваи взаимодействуют с грунтом точечно, а не по всей площади, то вмешательство в земельный покров и, соответственно, риск повреждения труб и кабелей, будут минимальными.

Независимость от внешних условий

Каменные дома обычно требуют более основательного подхода к строительству, нежели деревянные. Экономить на качестве, стремясь ускорить процесс реализации проекта, хороший застройщик не станет.

Деревянные же постройки, среди которых дачи, времянки и бани, налагают меньшую ответственность. Поэтому их нередко возводят зимой в морозы, на плывунах и в периоды активности грунтовых вод. Применение свай позволяет не учитывать подобные явления или, по крайней мере, сокращать их опасное влияние.

Бетонирование свай

Некоторые заявляют, что винтовая свая может вполне простоять в полом виде, то есть бетонировать ее не стоит. Это прямой путь для сокращения сроков службы фундамента. От услуг таких мастеров лучше сразу отказаться, так как фундамент прослужит всего до 30 лет, после чего опоры начнут стремительно ржаветь, терять свою надежность.

Схема монтажа сваи.

Бетонирование производится для получения дополнительной жесткости и устойчивости опоры. Чтобы внутреннюю часть трубы хорошо защитить от негативного влияния воздуха, ее обязательно надо бетонировать. Кислород отрицательно влияет на железо, вызывая химическую коррозию. При покупке винтовых свай необходимо сразу уточнить, какие условия бетонирования требуется соблюдать для конкретного изделия. Если работы будет выполнять специально нанятая бригада, то необходимо проконтролировать, чтобы трубы не были просто засыпаны смесью из песка и цемента. Это намного проще и дешевле для исполнителя, но для заказчика обернется немалыми расходами впоследствии при ремонте фундамента.

Важно правильно выбирать состав бетона. Лучше всего покупать уже готовые сухие заводские смеси, в противном случае возможна быстрая электрохимическая коррозия, так как бетон отлично впитывает в себя влагу, а винтовую сваю герметичной назвать очень сложно

При замешивании в раствор рекомендуется добавлять специальные пластификаторы, которые помогут защитить изделие, будут выполнять роль гидроизоляторов.

Что может снизить долговечность?

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Химическая коррозия. В почве с высоким уровнем кислотности образование ржавчины происходит быстрее. Проблему решают пескоструйной обработкой стержня перед погружением в почву.
5. 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.
6. 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.

Преимущества

От правильности выбора основания зависит надежность и стойкость планируемого сооружения. Чтобы оценить преимущество свайно-винтовых свай, необходимо проанализировать ряд факторов:

1. Стоимость. В отличие от применения обычных столбчатых опор и мелкозаглубленной ленты, устройство винтовых свай обойдется застройщику на 20-30% дешевле. А если речь идет о необходимости закладывания железобетонный ленты или монолитной плиты на значительную глубину, то экономия составит гораздо больше.
2. Сложность строительства. Трудовые затраты на устройство свайно-винтового фундамента напрямую зависят от типа конструкции будущей постройки, а также необходимости заглублять опоры ниже линии промерзания. На участках с особенно зыбкой почвой целесообразно дополнительно устраивать дренажную систему. Если планируется возведение малогабаритной постройки с небольшим весом, то для устройства винтовых свай достаточно 3 человек. Но для крупномасштабного строительства придется нанимать специальную технику. экскаваторы с гидравлической головкой, буровые установки и другие машины.
3. Скорость монтажа. Для устройства представленного типа фундамента не требуется проводить земляные работы. К тому же, после вкручивания свай можно сразу переходить к следующему этапу строительства. Как правило, монтаж такого фундамента не занимает дольше 2-х дней.
4. Сезонность. Устройством свай можно заниматься в любое время года, что является несомненным преимуществом, ведь работа с бетонными смесями зимой сопровождается дополнительными затратами на противоморозные добавки.
5. Рельеф участка. Применение винтовых свай особенно целесообразно, если для площадки характерны большие перепады по высоте (до 8 м). Железобетонные фундаменты также справляются с этой задачей, но это обойдется застройщику в несколько раз дороже.
6. Просадочность грунта. Винтовые сваи лучшим образом подходят для строительства фундамента в условиях с влагонасыщенными почвенными массивами, подверженными силам пучения.
7. Ремонтопригодность. Если по какой-либо причине одна из опор лопнет в процессе эксплуатации, ее можно оперативно заменить на новую без ущерба для целостности конструкции.
8. Тепло- и гидроизоляция. Особенность конструкции такого типа фундамента предполагает воздушный зазор между поверхностью грунта и нулевым перекрытием дома. Благодаря этому влажность и температура земли никак не влияют на само сооружение.
9. Перспективы для застройщика. В будущем, если хозяин дома захочет увеличить площадь постройки, возможно ввинчивание дополнительных опор для усиления конструкции.
10. Срок службы. Качественные металлические опоры, тело которых усложнено лопастями различной конфигурации, могут прослужить до 80 – 100 лет.

Правила обработки винтовых свай

Схема строповки сваи.

Чтобы увеличить сроки службы свайного основания, необходимо не забывать об обработке труб специальными составами. Лучше всего сразу покупать изделия, которые прошли обработку горячим цинкованием, так как в домашних условиях такую процедуру не выполнить. Отлично себя зарекомендовал и холодный цинк, который в жидком виде наносится на поверхность металла.

Стоит сразу отметить, что горячее цинкование намного качественнее и дороже, но отдельные производители указывают только, что цинк использовался для покрытия, но вот каким он был – умалчивают. Чаще всего для обработки используют холодный цинк, который можно купить по более низкой цене, после чего обработать все трубы самостоятельно.

Внешне их не видно, покупатель может ничего не заподозрить, такие сваи уже не пригодны для использования. Намного надежнее приобрести краску-полимер, после чего перед монтажом окрасить все сваи самостоятельно. Будьте внимательны при покупке!

Критерии выбора винтовых свай

Во времена Советского Союза был выработан стандарт для разнообразных видов винтовых свай, который актуален и поныне. Но нынешние производители любят настаивать на том, что ГОСТа для подобных изделий не существует. Это не соответствует действительности. У таких производителей лучше всего изделия вовсе не приобретать, поскольку фундамент, сооруженный из них, сгниет в ближайшие 30 лет и под обычным гаражом, а о жилом доме и вовсе не может быть и речи.

Часто производители любят «мутить» с материалами. К примеру, под видом новых свай, под гладким слоем защитного средства нередко скрываются старые, обветшавшие, зачищенные заново трубы, прочность и устойчивость к коррозии которых уже в разы меньше заявленной. Некоторые и вовсе «штампуют» сваи из дешевых марок металлов, по ГОСТу для этого совершенно не годящихся. Здесь при выборе поставщика следует быть особенно бдительным. Не стоит доверять тем, у кого документация к изделиям представляется размытой и не внушающей доверия, и из которой единственно что конкретно понятно, это сколько служат винтовые сваи. Также не стоит доверять продавцам, обещающим срок службы свай более 250 лет, поскольку это заведомо лживые и несбыточные сроки. Также, срок службы винтовых свай будет более долгим, если при покупке выбирать на базах реально качественные сегменты

Уровень замерзания грунта

Уровень замерзания грунта является одним из важных факторов, который необходимо учитывать при проектировании свайно-винтового фундамента. Замерзание грунта происходит в результате понижения температуры, что приводит к образованию ледяных включений и ухудшению его физико-механических свойств.

Уровень замерзания грунта зависит от климатических условий и может значительно различаться в разных регионах. Например, в северных широтах замерзание грунта может достигать глубины нескольких метров, в то время как в южных регионах оно может быть незначительным или отсутствовать вообще.

Для определения глубины залегания уровня замерзания грунта проводятся специальные исследования. Обычно это делается с помощью замеров температуры грунта на различной глубине. По результатам исследований составляются карты замерзания грунта, которые помогают инженерам определить глубину залегания фундамента и выбрать оптимальную конструкцию свайного винтового фундамента.

При проектировании свайно-винтового фундамента учитывается глубина замерзания грунта и происходит выбор соответствующей длины сваи. В случае, если грунт замерзает на глубине более 2 метров, для обеспечения надежности фундамента могут применяться дополнительные мероприятия, например, утепление или устройство дополнительного защитного слоя.

Из-за влияния замерзания грунта на свайно-винтовой фундамент, рекомендуется обратиться к опытному специалисту для профессионального проектирования и установки фундамента. Только так можно обеспечить долговечность и надежность конструкции на протяжении всего срока службы свайно-винтового фундамента.

Пример расчета долговечности опор

Разберем на пример расчет долговечности стальной опоры при воздействии на нее коррозии. Толщина стенки опоры составляет 4.0 мм. Допустим, долговечность определяться уменьшением ее толщины с 4 до 2 мм. Скорость коррозии в соответствие EN 1993 (Проектирование стальных конструкций), часть 5, табл. 4.1 при наличии агрессивных вод — 0.021 мм/год.

Расчет в соответствие с имеющимися данными выглядит так:

1. Рассчитываем время, за которое толщина стенки опоры уменьшиться до 2 мм следующим образом: t=2.0 мм/0.021=95 лет.
2. С учетом периода разрушения защитного слоя, срок эксплуатации опоры составит 95+15=110 лет. Этого срока достаточно для многих возводимых сегодня жилых и промышленных объектов.

Что влияет на долговечность свай?

Эксплуатационный срок данных опор может уменьшиться из-за:

• Подвижности почв. В спокойном состоянии грунт оказывает незначительное влияние на опоры. Подвижность почв часто приводит к повреждению свай.
• Термического воздействия. Из-за перепадов температуры металл часто сужается и расширяется, поэтому его кристаллическая решетка со временем разрушается. В результате несущая способность железных опор существенно понижается, потому что в них образуются трещины. Количество циклов заморозки и разморозки высококачественных свай рассчитано примерно на 120 лет.
• Химическая коррозия. Если в почве присутствует большая кислотность, то опоры будут быстрее ржаветь и приходить в негодность.
• Электромеханическая коррозия. Сваи сильно окисляются из-за блуждающих в почве токов. От такого вида коррозии чаще разрушаются опоры, расположенные рядом с подземными линями электропередач и промышленными объектами.
• Несоблюдение правил транспортировки, хранения и монтажа. Из-за этого часто повреждается защитный слой на опорах, поэтому они быстрее гниют и приходят в негодность.

Способы увеличения срока службы сваи

Бетонирование опоры значительно продлит срок ее жизни

Чтоб повлиять на долговечность свайного фундамента, выполняют такие мероприятия:

1. 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.
2. Применение легированной стали для изготовления сваи. Физические и химические показатели такого материала значительно превосходят обычный металл. Его устойчивость к коррозии продляет срок службы фундамента.
3. 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.
4. 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:

1. Не экономить на качестве материалов, из которых сделана свая;
2. Если есть возможность, не устанавливать свайный фундамента при минусовых температурах;
3. Бетонировать внутреннее пространство опоры по всем строительным нормам, чтоб не создать внутри изделия дополнительное напряжение.
4. 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.