Срок службы бетонных свай под фундамент

Виды бетонных свай и их использование в строительстве

Бетонные сваи в строительстве используются для создания фундамента, где нагрузка от здания передается основанию за счет множества ввинченных или вбитых, залитых в грунт опор. Чаще всего такую конструкцию обустраивают в проблемных, слабых, влажных грунтах, где нужно обеспечить надежный и прочный фундамент. Обычно бетонные сваи для фундамента заливают непосредственно на объекте для снижения стоимости и трудоемкости работ.

Данный тип фундамента наиболее актуален при строительстве на торфяниках, глинистом, подвижном грунте, где на постройку оказывают воздействие изгибающие силы, мороз, подземные воды.

Сваи бетонные забивные можно сделать своими руками достаточно просто: сначала в земле бурят отверстие, потом вставляют трубу, в ней прокладывают арматурные прутья, устанавливают опалубку, заливают бетоном. Сваи потом объединяют бетонным ростверком.

Железобетонный фундамент из бетонных свай заглубляется ниже границы промерзания почвы, может использоваться при строительстве частных и промышленных зданий. До начала работ обязательно проводятся все расчеты, составляют проект с учетом нагрузки на основание, особенностей грунта: определяются размер подошвы, количество опор, тип сваи, диаметр, длина и т.д.

Преимущества использования бетонных свай

Дом на бетонных сваях обладает определенными плюсами и минусами, которые нужно изучить до того, как начинать монтаж конструкции.

• Возможность самостоятельной установки независимо от климата, поры года, погоды
• Опоры можно устанавливать на любой местности – холмах, равнинах, крутых склонах
• Сваи подходят для всех типов грунтов, кроме скалистых – в некоторых случаях такой фундамент становится единственной возможностью построить дом
• Скорость выполнения работ – для реализации задачи понадобится несколько дней
• Сравнительно невысокая стоимость за счет небольших объемов материалов
• Высокая несущая способность фундамента – одна свая может выдерживать нагрузку до 40-50 тонн, дополнительно параметр увеличивается ростверком, распределяющим оптимально нагрузку
• Длительный срок службы – фундамент из бетонных свай гарантирует, что дом простоит минимум 100 лет

Из недостатков стоит выделить такие: наличие определенных ограничений при создании проекта (нет цокольного этажа, подвала), необходимость в привлечении специальной техники в процессе реализации работ, важность проведения качественной геологической разведки, чтобы избежать неприятных сюрпризов и разрушений основания.

Виды свай

Новая редакция СНИиП, СП 2024-13330.2011 выделяет несколько видов бетонных свай. Прежде, чем начинать монтировать фундамент на бетонных сваях своими руками, необходимо тщательно изучить существующие виды и выбрать оптимальный вариант конструкции.

• Вдавливаемые и забивные – стальные, деревянные, из бетона и железобетона. Опоры погружаются в почву без бурения виброударными, вибрационными или ударными машинами. В частном строительстве редко используются.
• Сваи-оболочки из железобетона вибропогружаемые – сваи погружаются в грунт, потом почва удаляется, а опоры заполняют арматурой и бетонным раствором.
• Забивные бетонные и железобетонные сваи – их монтируют посредством заливки бетонного раствора в отверстие, выбиваемое в толще грунта.
• Железобетонные буровые – опоры заливают бетонной смесью в пробуренные заранее отверстия (туда же опускают арматурную конструкцию).
• Сваи винтовые из стали с оголовками – их делают в заводских условиях, потом устанавливают путем ввинчивания в почву. После того, как сваи установлены в грунт, их заливают бетоном. Чаще всего именно такой вариант выбирают, когда строят фундамент на бетонных сваях для частного дома.

Какие марки бетона используются

Чаще всего заливка свай бетоном выполняется с использованием тяжелых марок М500. Также многое при выборе зависит от типа свай. Буронабивные, забивные железобетонные сваи делают из смеси класса прочности В15, если заливаются железобетонные забивные конструкции, предпочтительнее выбирать раствор В22.5.

Характеристики используемых свай

До начала работ важно изучить не только виды свайных фундаментов, но и основные параметры самих свай, которые бывают разными.

• Забивные железобетонные – сборные или монолитные конструкции, которые размещаются с использованием прессов, молотов, виброоборудования без предварительной выемки почвы.
• Оболочковые (пустотелые) сваи – устанавливаются в подготовленные отверстия.
• Набивные – в отверстие устанавливается арматура и заливается бетонной смесью (именно такой вариант железобетонной сваи своими руками проще всего сделать)

Сваи могут быть разными по типу армирования, размеру, форме, диаметру. Все изделия для фундамента делают из высококачественных стали и бетона.

• Прочность – напрямую зависит от того, какой марки использовался бетон для свай (минимум класс прочности В7.5, для забивных опор обычно составляет В30 и соответствует М400)
• Уровень морозостойкости – также зависит от используемого бетона, обозначается буквой F
• Влагостойкость – маркируется буквой W
• Вес и размеры
• Несущая способность – напрямую зависит от габаритов, составляет до 60 тонн
• Тип конструкции и маркировка: С и СЦ обозначают универсальные цельные и составные опоры квадратного сечения, СГ – прямоугольного, СО – оболочки, СК – полые круглые сваи

Фундамент из бетонных свай

Основание из бетонных свай подходит для всех видов грунтов (за исключением скалистых), гарантирует долговечность и прочность конструкции, стойкость к различным воздействиям, обходится сравнительно недорого, возводится быстро. Фундамент создается из большого числа железобетонных опор, погруженных в грунт вертикально и объединенных бетонным каркасом, который называется ростверком.

Для реализации проекта нужно меньше времени, трудозатрат, финансов, можно не выравнивать высотные перепады и сделать строение устойчивым даже при строительстве на подтопляемых участках.

Фундамент на железобетонных сваях допускает последующую установку основного ленточного основания. При выборе свай ориентируются на особенности грунта, смету, возможность использовать те или иные технологии, технику, инструмент и т.д. В частном строительстве возможно реализовать лишь проект дома на заливных опорах, другие варианты требуют привлечения крупной техники, мастеров и т.д.

Формирование стоимости свайно-забивного фундамента

Окончательная цена, в которую обойдется возведение свайно-забивного фундамента, зависит от множества факторов.

• Размер свай, который устанавливается после осуществления геологических исследований
• Число опор
• Стоимость материалов, использующихся в строительстве (которыми осуществляется забивка бетонных свай)
• Вес покрова снега
• Общий вес здания с перегородками, кровлей, мебелью, людьми

Для примера можно привести такие цифры: в Москве и области создание свайно-винтового фундамента для небольшой бани 5х6 метров на сухой супеси обойдется примерно в 35-45 тысяч рублей, фундамент свайно-винтовой для каркасного здания 8х10 метров с обвязкой двутавровой балкой и оголовками на сухой супеси – в 120-150 тысяч, ростверк добавит к общей сумме 10-20% (зависит от материала и высоты).

Работы по монтажу свайного фундамента своими руками

Для монтажа ж/б свай понадобятся определенные материалы, инструменты, выполненные заранее расчеты и проект. Если самостоятельно просчитать параметры трудно, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами либо услугами профессионалов.

Выбор типа свай

В соответствии со способом погружения свай в грунт различают несколько видов опор. Выбирать конкретный тип нужно с учетом особенностей грунта, глубины залегания опор, наличия нужной техники и инструмента. Так, к примеру, если создается основание для тяжелого дома, опоры будут одни. Когда же проектируется бетонная лестница на сваях, выбирают совершенно иные варианты.

• Забивные – погружение обычно сплошных квадратных опор в грунт разными вдавливателями, погружателями, молотами
• Оболочечные – полые сваи, которые заглубляются вибропогружателем и потом заливаются бетоном
• Винтовые – стальные опоры ввинчиваются в почву благодаря имеющимся на поверхности специальным лопастям
• Набивные – самый простой вариант, когда в выбуренное предварительно отверстие в грунте с установленной в него арматурой (либо без нее) заливают бетонный раствор

Сваи могут располагаться в грунте по-разному: по отдельности в важных узлах основания, лентами по периметру стен, кустами в точках для массивных конструкций, полем с целью поддержки ростверка.

В частном строительстве обычно используют железобетонные набивные, винтовые стальные сваи. Наиболее распространены такие типы фундамента, как свайно-винтовой и буронабивной.

Разметка участка

После того, как геологические изыскания завершены и проект готов, необходимо подготовить объект. Площадку для строительства тщательно очищают от мусора, выравнивают, размечают. Проектное положение свай выносится на объект с использованием геодезических инструментов (нивелир, теодолит), отмечается деревянными кольями и веревкой (внешний периметр, габариты ростверка).

Бурение ям

Траншеи роют как угодно – можно использовать небольшой бур (особенно если опоры устанавливаются на значительную глубину). Высота траншеи должна составлять минимум 1.5 метра, диаметр – от 15 до 40 сантиметров. С целью увеличения уровня устойчивости здания к пучению диаметр скважины в процессе расширяют (подошва 40-60 сантиметров, на поверхности – 20).

Если фундамент бурится своими руками, к буру привязывают уровень – вертикаль нужно контролировать после каждого оборота.

Установка опалубки

Опалубку делают из цементных труб или деревянных досок. Конструкция выполняется на сыпучих и слабых грунтах для препятствования разрушению стенок. Если грунты плотные, достаточно выполнения опалубки лишь над поверхностью земли, чтобы сделать оголовок. Каркасом может выступить гидроизолированная асбестоцементная труба или рулон рубероида.

Изготовление арматурного каркаса

Прежде, чем залить сваи бетоном, их нужно армировать. Для этого используют стальные пруты сечением 12 миллиметров. Прутья соединяют через каждый метр поперечными стержнями или вязальной проволокой сечением 8 миллиметров. Чтобы обеспечить связь с ростверком, каркас делают минимум на 10 сантиметров длиннее, чем свая (потом края связывают с арматурным каркасом ростверка).

Заливка бетона

Сваи из бетона для фундамента своими руками сделать несложно. Материал также можно приготовить самостоятельно либо заказать готовым с завода. Сваи заполняют бетоном слоями, обязательно вибрируют или уплотняют куском арматуры. После того, как бетон застыл, монтируют опалубку для монолитного ростверка.

Источник

Какой срок службы свайно-винтового фундамента?

Популярность винтовых свай в частном строительстве обусловлена относительной дешевизной опорных элементов, а также простотой монтажа.

В эксплуатации силовая конструкция постоянно подвергается негативному воздействию внешней среды и большим нагрузкам, поэтому собственников справедливо волнует вопрос, какой срок службы фундамента на винтовых сваях и можно ли их использовать капитального домостроения.

Сколько может служить основание из свай?

По материалу изготовления винтовые сваи делятся на несколько типов:

• металлические стержни с лопастью;
• железобетонные вкручиваемые столбы.

Силовые элементы первого типа изготовлены из стальных труб усложненной конфигурации с винтовой лопастью.

Исходными данными для расчета срока эксплуатации таких опор служат параметры:

• качество стали;
• толщина стенки трубы;
• толщина лопасти;
• тип антикоррозионного покрытия.

Как правило, для частного строительства используют сваи с толщиной трубы не менее 4 мм и лопасти – 5 мм. За год эксплуатации под действием коррозионных процессов разрушается 0,02–0,03 мм металлической поверхности.

Железобетонные конструкции лишены главного недостатка металлических стержней – подверженности коррозийным процессам, поэтому производители опорных элементов могут смело заявлять об их сроке службы в 100 лет.

Долговечность по ГОСТу

Согласно действующим нормативам (СНиП 2.02.03-85), эксплуатационный ресурс винтовых стальных свай варьируется в пределах 60–120 лет при условиях, что:

• толщина трубы не менее 6 мм;
• скорость истирания металла – до 5мм за 100 лет;
• развитие коррозии – до 0,5мм за один год.

Заявленный срок службы железобетонных винтовых опор – от 100 лет. Требования к эксплуатации свайного фундамента описан в СП 24.13330.2011.

Почему застройщики не доверяют основанию из свай?

Несмотря на широкое применение свайного фундамента некоторые застройщики с осторожностью утверждают о его долговечности. Дело в том, что при расчете количества опорных элементов, а также их параметров используют принципы и формулы, изложенные в СП 24.13330.2011.

Методика расчетов, описанная в документации, основана на упрощенных моделях взаимодействия грунта и фундамента. Так, при проектировании не учитывают наличие блуждающих токов, а также агрессивность почвы и грунтовых вод. К негативным факторам следует относить и неоднородность почвенного состава на участке. Перечисленные аспекты в комплексе снижают эксплуатационный ресурс основания на десятки лет.

Эксперты советуют выбирать поставщика винтовых свай среди компаний с проверенной репутацией, поскольку некоторые недобросовестные производители используют сталь низкого качества и экономят на толщине антикоррозионного покрытия.

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.

Срок службы железобетонных винтовых свай зависит, в первую очередь, от качества использованного бетона, а также соблюдения технологии производства. Такой фундамент прослужит более ста лет, если правильно рассчитаны допустимые нагрузки и соблюдалось выравнивание силовых элементов на одном уровне в процессе вкручивания в грунт.

Как продлить эксплуатацию?

Чтобы продлить эксплуатационный ресурс свайного фундамента, собственникам следует уделить особое внимание качеству конструктивных элементов, а также провести ряд дополнительных мероприятий во время монтажных работ:

1. Выбор свай из стали повышенной прочности. Если геологический анализ грунта показал, что на участке сильно агрессивная почва, то имеет смысл выбрать трубы с толщиной стенки не менее 5 мм. Увеличение показателя даже на 1 мм позволит повысить срок службы фундамента на несколько десятков лет.
2. Силовые элементы, изготовленные из легированной стали. Такой материал выгодно отличается эксплуатационными характеристиками по сравнению с обычным металлом. Дороговизна таких свай нивелируется за счет увеличенного периода эксплуатации основания.
3. Покрытие дополнительным слоем антикоррозионной защиты. Несмотря на заявленное качество и износостойкость опор, обработанных методом горячего оцинкования, такой вариант защиты плохо срабатывает при разрушениях, происходящих непосредственно в грунте. Чтобы защитить фундамент от электромеханической и химической коррозии, эксперты советуют покрывать металл эластичным слоем материала на основе эпоксидных смол, полиуретана и т.д.
4. Бетонирование винтовых свай. Это самый простой и эффективный метод увеличения срока службы опор. Бетон, залитый во внутреннюю полость трубы, вытесняет весь кислород, исключая риск окисления и, как следствие, разрушения сваи изнутри.

Полезное видео

Предлагаем посмотреть видео по теме статьи:

Заключение

Чтобы свайный фундамент прослужил весь заявленный срок эксплуатации, собственнику следует отказаться от дешевых материалов и проверять наличие сертификатов, при покупке конструктивных материалов.

Износостойкость опор также во многом зависит от соблюдения технологии монтажа, поэтому в случае капитального домостроения работу по возведению основания лучше доверить профессионалам.

Источник