Содержание
Организация электробезопасности является одним из основных требований при вводе в эксплуатацию жилых помещений, частных домов или отдельно стоящих хозяйственных построек. Удар молнии или короткое замыкание может привести не только к материальным потерям, но и повлечь за собой более трагические последствия. Предотвратить подобные случаи позволяет сооружение надежного заземляющего контура. Среди многочисленных вариантов его устройства некоторые профессиональные строители рекомендуют использовать в качестве электродов заземления винтовые сваи. Однако специалисты, работающие в электротехнической отрасли, ставят под сомнение целесообразность такого применения изделий, поэтому единого мнения на этот счет не существует.
Винтовойсвайный фундамент и заземление
Среди объективных преимуществ применения винтовых свай в малоэтажном строительстве стоит выделить, прежде всего, отсутствие большого объема земляных работ, сравнительно низкую стоимость возведения и достаточную степень прочности основания будущей постройки. При этом многие частные застройщики задаются вопросом – можно ли использовать в качестве заземления сам фундамент возводимой свайно-винтовой конструкции и как это может отразиться на ее эксплуатационных характеристиках.
Казалось бы, значительное заглубление опор основания постройки предоставляет исключительную возможность качественного заземления домашней электрической сети. Однако стоит помнить, что винтовые сваи для повышения ресурса эксплуатации фундамента обрабатываются различными антикоррозионными лакокрасочными составами. Изготовленные, как правило, на основе полиуретановых смол, такие покрытия делают опору непригодной для использования в качестве заземления, так как являются хорошим диэлектриком.
Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.
Некоторые частные застройщики в целях максимальной экономии средств применяют для возведения свайного фундамента винтовые опоры, изготовленные кустарным способом. Их антикоррозийное покрытие, чаще всего, представляет собой нанесенный тонкий слой дешевой масляной краски, который разрушается уже при ввинчивании опоры в грунт. Из-за электролитической коррозии посредством блуждающих подземных токов, такое фундаментное основание быстро приходит в негодность, а создание заземляющего контура из свайного поля возводимого фундамента лишь ускорит процесс его разрушения.
Для заземления дома наиболее оправданным является применение оцинкованных винтовых свай. Существуют разные технологии нанесения подобного антикоррозийного покрытия:
- холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
- горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.
Винтовые сваи холодной оцинковки не рекомендуется применять для заземления в силу нестойкости покрытия к истиранию. Нанесенный защитный слой легко счищается с обработанной поверхности при прохождении сваями пластов песчаника или известняка еще на этапе их вкручивания в грунт. Со временем, изделия с таким покрытием начнут неминуемо коррозировать и придут в негодность.
Подобного недостатка лишены винтовые опоры, антикоррозийная обработка которых производилась горячим цинком. Более того, сплошное защитное покрытие, присутствующее как на наружных, так и на внутренних поверхностях полой сваи, при незначительных повреждениях имеет способность к самовосстановлению на молекулярном уровне. Однако стоимость таких изделий сравнительно высока, что является ограничением их применения в индивидуальном строительстве.
Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Нормативы предписывают сооружение заземляющего контура зданий только в виде отдельной конструкции! Таким образом, категорически не рекомендуется производить какие-либо подключения непосредственно к самому свайному полю или ленте винтового фундамента.
Оцинкованные винтовые сваи, антикоррозийное покрытие которых нанесено по горячей технологии, более всего подходят для заземления. От правильности его устройства во многом зависит электробезопасность домовой сети и надежность в исполнении возложенных на нее защитных функций.
Устройство защитного заземления винтовыми сваями
Сооружаемая конструкция для заземления дома обычно представляет собой металлический замкнутый контур в форме равностороннего треугольника. В вершинах его углов располагают винтовые сваи, использующиеся в качестве заземляющих электродов. Их заглубление производится ниже отметки уровня промерзания грунта, величина, которой принимается на основе усредненных значений для конкретного региона за последние несколько лет.
Исходя из производимого промышленностью стандартного ряда типоразмеров, для устройства заземляющего контура вполне подойдет использование винтовых опор диаметром 57 мм. При стандартной длине, составляющей 2-2,5 метра, изделия можно применять в большинстве регионов с умеренным климатом. Выполнение работ производится в следующей последовательности.
- Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
- Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
- В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
- Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
- Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
- Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.
После окончания монтажа необходимо проверить сопротивление заземляющего контура. Согласно ПУЭ, его значение для электрической сети напряжением 220 В не должно быть более 30 Ом. Измерения производят в сухую погоду (при максимальном сопротивлении самого грунта). Если проведенные измерения удовлетворяют техническим нормам эксплуатации, можно приступать к обратной засыпке траншеи.
Преимущества и недостатки устройства заземления винтовыми сваями
Преимущества использования винтовых свай обусловлены, прежде всего, удобством монтажа сооружаемой заземляющей конструкции. Ввинчивание опоры освобождает от значительного объема земляных работ. Толщина стенки сваи, составляющая от 3 до 5 мм, гарантирует длительные сроки эксплуатации, а большая площадь поверхности – надежность заземления.
Тем не менее, некоторые специалисты указывают на то, что наличие сварных швов является недопустимым для элементов конструкций, применяемых для заземления объектов. Места сварки в первую очередь подвергаются электролитической коррозии. Присутствие вблизи заземленной постройки электроподстанции, железнодорожных путей или вышек сотовой связи, где высока вероятность утечек электричества в грунт, приводит к существенному сокращению сроков эксплуатации и разрушению винтовой сваи.
До проведения работ по устройству заземляющей конструкции частного дома рекомендуется обратиться за консультацией к сотрудникам из обслуживающей данный район сетевой организации энергоснабжения. Они помогут произвести расчеты для качественного заземления, посоветовать, какие материалы лучше использовать, а также, при необходимости, составят проектную документацию.
Важная часть строительно-монтажных работ при строительстве любого сооружения – организация электробезопасности. Защитное заземление винтовыми сваями – простой и доступный вариант устройства контура.
Подбор длины свай для заземления осуществляется на основании данных о глубине промерзания грунта в регионе строительства: если сваи не будут погружены на 0,1 м ниже усредненного значения промерзания почвы за 10 лет, они не будут выполнять возложенную на них защитную функцию. Диаметр ствола может не превышать 57 мм.
Защитное заземление винтовыми сваями. Последовательность выполнения работ по устройству
Последовательности действий при устройстве заземления:
на основании готовой разметки выкопать по периметру траншею глубиной 0,4 м. Ширина траншеи должна быть достаточной для комфортного выполнения сварных работ;
в траншее создать конструкцию-треугольник, в вершинах которого расположить винтовые сваи. Затем они погружаются до проектной отметки ручным способом;
соединить элементы конструкции между собой. Для этого подойдет любой металлопрокат толщиной не менее 4 мм – равнополочный уголок 50х50х5 или металлическая полоса 40х4;
соединить контур с электрощитом, выкопав еще одну траншею, ведущую к дому, и уложив в нее проводник. Контур связывается с электрощитом сварным креплением с применением проводника (круглая сталь 8-10 мм) с болтом М6 или М8.
Наносить покрытие на элементы конструкции недопустимо.
Отдельно стоит отметить, что на использование арматуры в качестве проводника вертикальных заземлителей наложен запрет. На это есть несколько причин;
наружный слой арматуры – каленый;
арматура имеет переменное сечение, что к ускоренному протеканию окислительных процессов.
Преимущества заземления на винтовых сваях
Использование винтовых свай в качестве глубинного заземлителя дает следующие преимущества:
установка обходится малыми затратами и незначительным объемом земляных работ;
большая площадь поверхности обеспечивает длительный срок службы заземления.
Более подробную информацию Вы можете получить в офисах региональных представительств компании «ГлавФундамент». Процесс устройства фундамента из свай подробно описан в разделе «Установка винтовых свай».
Фундамент относится к наиболее ответственным конструкциям зданий или сооружений.
Ошибки, допущенные при его строительстве, сокращают срок службы постройки, или вовсе отменяют возможность ее эксплуатации.
Для оснований, возводимых на проблемных или слабонесущих грунтах, требования еще выше.
Одним из наиболее эффективных вариантов является свайный фундамент, способный надежно удерживать постройку в самых неблагоприятных условиях.
Рассмотрим его подробнее.
Что такое свайный фундамент
Свайный фундамент представляет собой систему вертикальных опор (свай), погруженных в грунт до полного контакта с твердыми слоями. Они принимают на себя вес здания, а верхние слои грунта несущих функций не выполняют.
Подобные основания позволяют строить массивные и тяжелые здания или сооружения на ненадежных грунтах:
- С высоким уровнем почвенных вод.
- Рыхлые слабонесущие грунты.
- Повышенная слоистость со значительной разницей плотности прослоек.
- Торфяники, заболоченные или заиленные участки.
Поскольку верхние слои грунта мало влияют на несущую способность свайного фундамента, строить можно в любых условиях.
Главным фактором становится глубина залегания плотных слоев грунта, хотя существуют виды свайных оснований, не имеющие контакта с твердыми слоями и удерживающиеся за счет силы трения боковых стенок стержней и окружающего грунта.
Существует множество разновидностей свайных фундаментов, разработанных и применяющихся при строительстве в определенных условиях. При различиях конструкционного или технологического характера, общий принцип устройства основания всегда сохраняется.
Существует два основных вида свай:
- Стойки. Они погружаются до упора в твердые грунтовые слои и опираются на них.
- Висячие сваи. Они погружаются на определенную глубину без контакта с плотными слоями. Несущая способность обеспечивается силой трения боковых поверхностей стволов.
Первый вариант более надежен и прочен. Висячие сваи используются в случаях, когда плотные слои расположены слишком глубоко. Такой тип фундамента менее надежен и зависит от гидрогеологической обстановки на участке.
Любые изменения могут сказаться на несущей способности опорной конструкции.
Плюсы и минусы
Рассмотрим достоинства и недостатки данного вида фундамента. К достоинствам свайного фундамента следует отнести:
- Возможность строиться на самых неустойчивых или обводненных грунтах.
- Малый объем земляных работ.
- Простота, высокая скорость строительства.
- Экономичность, относительно небольшой расход стройматериалов.
- Надежность, устойчивость ко всем нагрузкам, прочность опорной конструкции.
- Множество вариантов выбора, возможность применения наиболее подходящего типа свай.
- Возможность комбинирования свай с другими формами оснований.
Существуют и недостатки:
- Необходимость использования строительной техники.
- Забивные виды свай необходимо устанавливать на определенном расстоянии от готовых построек.
- Нельзя построить подвальное помещение.
- Ремонт или восстановление свай представляет собой сложную техническую задачу, не всегда поддающуюся решению.
Срок службы
Срок службы фундамента определяет продолжительность работы подземной части. В этом отношении сваи имеют достаточно большой диапазон значений:
- Готовые забивные сваи из специального бетона с напряженным армированием рассчитаны на 100-120 лет эксплуатации.
- Буронабивные сваи из железобетона способны работать до 70 лет.
- Металлические виды свай рассчитываются на относительно кратковременную работу до 15 лет.
Кроме того, надо учитывать принцип погружения и воздействие ствола на грунт. Забивные виды уплотняют его, образуя подушку в основании.
Буронабивные и винтовые виды разрыхляют грунт, что делает необходимым выдержку в течение определенного времени для уплотнения и восстановления скважины.
Для каких строений подходит
Свайные фундаменты являются надежной опорой для различных построек или отдельных сооружений.
В их число входят:
- Здания, частные или многоквартирные дома разных размеров и этажности.
- Легкие малоэтажные постройки из ячеистых бетонов.
- Деревянные или брусовые дома.
- Каркасные дома.
- Бани, гаражи (6х6).
- Хозяйственные постройки, сараи, бытовки.
- Теплицы.
- Беседки, заборы, прочие сооружения с точечными опорами.
Чем легче постройка, тем меньше размер и длина свай. Для заборов обычно используют винтовые опоры, которые можно заменить или извлечь при необходимости.
Для больших многоэтажных строений подходят только готовые забивные сваи, изготовленные по всем правилам и требованиям ГОСТ.
Как и чем можно закрыть свайный фундамент снаружи, вы можете узнать здесь.
Каково его устройство
Общее устройство свайного фундамента одинаково для всех видов оснований. Основная опора — это система вертикальных стволов, тем или иным способом погруженных в грунт.
Они расположены по осям внутренних и наружных несущих стен. Наружная часть свай соединяется при помощи пояса обвязки — ростверка, который может представлять собой род мелкозаглубленного ленточного основания, или более легкий пояс из металла или бруса.
Монтаж ростверка объединяет отдельные опоры в общую систему, позволяет перераспределить вес дома равномерно по всем стволам.
Фото видов
По способу погружения различают:
По степени прочности и надежности лидируют забивные конструкции, но по популярности первенство принадлежит буронабивным вариантам. Причина этого состоит в возможности изготовить стволы прямо на участке, заливая их в скважины.
Нет необходимости в использовании подъемной и спецтехники, работы производятся самостоятельно.
Винтовые сваи, как правило, используются для вспомогательных или хозяйственных построек. Малый срок службы ограничивает их применение для жилых домов.
Лидирующим видом является ростверковый тип опорной конструкции, который в той или иной степени относится к любому типу свайного фундамента. Существуют также комбинированные виды — свайно-ленточный или свайно-плитный, когда основание усиливается вертикальными опорными стержнями.
Их применяют на грунтах, чья несущая способность не в полной мере позволяет строить классические виды фундамента.
Материалы для изготовления свай
Для изготовления свай используются:
- Железобетон. Это могут быть как готовые заводские конструкции, сделанные в соответствии со всеми нормативами и требованиями ГОСТ, так и самостоятельные отливки на участке (буронабивные сваи).
- Металл. Распространенным примером можно считать винтовые сваи, хотя существуют и забивные виды из металла. При этом, специально изготовленных забивных стволов не существует, используются швеллера или рельсы соответствующих размеров и длины.
- Древесина. такие сваи являются традиционным видом, но в настоящее время их практически не используют.
Наиболее распространенным видом являются Ж/Б стволы.
Как рассчитать глубину
Глубина забивных свай определяется практически, методом пробного бурения.
Расчету подлежат только висячие сваи, которые погружаются на такую глубину, чтобы сила трения превысила все вертикальные нагрузки. Расчет сложен, приходится учитывать все условия погружения, тип грунта, глубина залегания грунтовых вод, наличие вечной мерзлоты и прочие факторы воздействия.
Самостоятельный расчет глубины доступен только специалистам, имеющим теоретическую и практическую подготовку.
Для каких грунтов подходит
Свайные фундаменты применяются, как правило, на обводненных грунтах, с высоким уровнем залегания почвенных вод, заболоченных участках.
Также применяются на рыхлых, слабонесущих грунтах.
Не используются на скальных или скалистых почвах с большим содержанием твердых включений природного или техногенного происхождения.
Как рассчитать
Рассчитывается полный вес постройки, вместе с полезной нагрузкой, снеговыми и ветровыми воздействиями и т.д.
После этого он делится на несущую способность одного ствола, что дает количество свай. После этого разрабатывают схему свайного поля, расставляя опоры по линиям максимальных нагрузок.
Если количество опор получается больше возможного по условиям схемы, применяют сдвоенные опоры.
Как произвести расчет расстояния между сваями, вы можете узнать здесь.
Общая схема монтажа
- Подготовка. Производится очистка участка, удаления растений, посторонних предметов, снос ненужных строений.
- Разметка. Отмечают точки погружения свай, проверяется точность и соблюдение углов и размеров.
- Производится бурение скважин (для буронабивных конструкций).
- Выполняется погружение свай (или весь комплекс бетонных работ — установка гильзы, армирование и заливка ствола).
- Производится выдержка в течение положенного времени для восстановления скважины или прилегающих грунтовых слоев (специалисты называют этот период «временем на обсос»).
- Производится подрезка стволов для образования горизонтальной плоскости, монтаж оголовков и ростверка.
Указанная схема — общая, для каждого отдельного случая существуют свои технологические нюансы.
Утепление, усиление и гидроизоляция
Специфика монтажа такова, что утеплять или гидроизолировать можно только наружную часть опорной конструкции.
В этом отношении можно использовать все доступные методики, от установки полимерных элементов, до нанесения различных составов. Учитывая сложность работ, применяют универсальные материалы,позволяющие одновременно утеплять и гидроизолировать конструкцию.
Для усиления используются специальные методики, специально разработанные для каждого отдельного случая.
Применяют дополнительные опоры, усиление ростверка, установку кустовых стволов и прочие технологии.
Как произвести дренаж фундамента вы можете узнать здесь.
Можно ли регистрировать дом на свайном фундаменте
Свайный фундамент является полноценным строительным элементом, поэтому регистрация построек на нем производится обычным порядком. В расчет принимается не столько тип фундамента, сколько общие параметры постройки — тип материалов, этажность, расчетный срок службы.
Учитывается возможность строительства капитальных строений на данном участке.
Обычно сложности возникают при использовании винтовых свай — строение могут оформить как надворную или хозяйственную постройку, но отказать в регистрации в качестве капитального строения.
Это не позволит владельцу зарегистрироваться (прописаться) в ней.
Можно ли делать заземление?
Возможность присоединения заземляющего контура зависит от типа конструкции и вида свай. Если использованы металлические винтовые или забивные опоры, на них можно выводить заземление с соблюдением всех требований безопасности и технологии.
На буронабивных или забивных бетонных стержнях в качестве заземляющего электрода может быть использован только арматурный каркас. Однако, степень его электрического контакта с грунтом необходимо детально проверять в каждом конкретном случае.
Отзывы владельцев домов
Рассмотрим, как отзываются о свайных основаниях люди, чьи дома или иные строения установлены на этот вид опорных конструкций:
Отзыва не обнаружено! Вставьте допустимый идентификатор отзыва
Отзывы владельцев показывают, что многие строят по принципу «как у соседа», не производя качественное обследование, пробное бурение и прочие необходимые процедуры.
Это опасно, так как строение слоев везде разное, а универсальных методик строительства не существует. Фундамент— слишком ответственный элемент конструкции, чтобы возводить его не на основе тщательных расчетов, а по единому общему типу.
Необходимо помнить, что на кону стоит состояние постройки, а иногда — жизнь родных и близких людей.
Полезное видео
В данном видео вы более подробно узнаете о свайном фундаменте:
Заключение
Свайные фундаменты являются надежным способом создания опорной конструкции в условиях, когда никакие другие варианты не способны обеспечить должную несущую способность.
Обводненные или слишком рыхлые грунты, сезонные колебания уровня грунтовых вод и прочие гидрогеологические факторы, распространенные на территории нашей страны, требуют от основания полной стабильности и прочности.
В подобных ситуациях сваи — единственный способ решения вопроса, снижающий риск просадок или подвижек опор до минимума, а в этом ему помогают отмостки.
