Можно ли сделать заземление на свайный фундамент

Обновлено: 17.05.2024

О свайно-винтовом фундаменте ходит множество мифов и легенд. Одни считают, что винтовые сваи — дешевая и универсальная альтернатива железобетонному фундаменту для дома под ПМЖ. Другие полагают, что металлические сваи с лопастью на конце годятся только для неответственных и легких построек. Например, каркасных дачных домиков, беседок, террас, заборов, хозяйственных блоков. Так ли это на самом деле? Ответы в статье.

«Подводные камни» свайно-винтового фундамента
Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент
Недорогой свайно-винтовой фундамент — миф
Реальная цена свайно-винтового фундамента
В каких случаях оправданно применение свайно-винтового фундамента

Проблемы свайно-винтового фундамента

«Низкая» цена на свайно-винтовой фундамент многим застройщикам отбивает здравый смысл. Слово «низкая», не просто так взято в кавычки. Почему винтовые сваи — это, на самом деле, — недешевое удовольствие, мы расскажем чуть ниже. Сейчас о другом — о негативном опыте использования свайно-винтового фундамента.

Участница FORUMHOUSE

Пользователи портала дали Omissa советы:

Проверить, не разрыхлён ли грунт вокруг свай.
Приварить оголовки к сваям.
Усилить конструкцию диагональными «укосинами» из стального уголка с полкой 5 см.

Пользовательница последовала этим советам.

Мы обварили сваи уголком и приварили все оголовки. По ощущениям, дом стоит значительно устойчивее, хотя, в углах, чувствуются некоторые вибрации.

Итак, проблема почти решена . Идём дальше.

Пользователь FORUMHOUSE

Мне построили каркасный дом на винтовых сваях. Размер «коробки» 7000х9000 мм. Диаметр свай 89 мм. Длина всего 2000 мм. Высота свай над землёй не более 700 мм. Получается, что свая закручена на глубину не более 1300 мм. В первый же год сваи стало выпирать. Не сильно, но неприятно. Потом, когда на следующий год грянули морозы, сваи поперло так, что перестали открываться двери в тамбуре. На втором этаже от стен отошел потолок. Помялась металлочерепица. Поднявшиеся углы дома видно невооружённым взглядом. Сваи больше всего выперло по углам и по периметру дома. Летом сваи осели. Думаю, срезать сваи и залить мелкозаглубленную ленту.

На фото ниже заметно, что у дома поднят угол.

Пользователь FORUMHOUSE

У меня двухэтажный каркасник размером 9х11 м на свайно-винтовом фундаменте. Дом жилой. Фасад отделан штукатуркой. Грунты просадочные, пучинистые. Через год часть свай просела от 2 до 5 см. Самое интересное, что фундамент закрутила фирма с именем. Предварительно сделал инженерно-геологические изыскания и дал их свайщикам, но, видно, всё без толку. Фундамент уже ремонтировали по гарантии. Сваи нарастили. Закрутили дополнительные сваи диаметром 133 мм. Подвели двутавровые балки, но гарантий, что просадок дальше не будет, нет. Продолжать «игру» со свайно-винтовым фундаментом не хочу. Надо как-то укрепить фундамент железобетонной лентой мелкого заложения. Как это сделать? Дом поднимать нельзя, т. к. дорогой мокрый фасад треснет.

Обратите внимание на фото ниже. Вокруг сваи, из-за вырытого перед закручиванием сваи приямка, провалена почва . В этом месте постоянно собирается вода и, далее, как по направляющей, бежит по стволу сваи вниз, под землю, где замачивает грунт.

Свайщики, чуть отвернись, роют глубокий приямок. Почти везде, где я видел свайно-винтовой фундамент, земля вокруг свай провалена. Если сказать монтажникам, зачем так делают, то они отмахиваются. Мол: «Всегда так строим. До плотного грунта еще далеко (все сваи длиной 2.5 м. и более), а от боковых нагрузок укосины помогают».

Пользователь FORUMHOUSE

У Олег 52 низкая несущая способность грунта под сваями. Кроме лопастей, их толком ничего не держит, грунт неплотный, боковое трение слабое. Вообще считается, что только с 4 метров заглубления сваи удерживаются в грунте боковым сдавливанием и трением. Лучше залить МЗЛФ и сделать утеплённую отмостку.

Topos предложил Олег 52 смонтировать дренаж и защитить периметр дома от осадков. Олег 52 решил воспользоваться советами участников портала и залить «ленту» под домом. Ведь для строительного рынка в РФ характерен лозунг: «Хочешь сделать как надо - сделай САМ!».

Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент

Вы можете сказать, что все вышеперечисленные проблемы со свайно-винтовым фундаментом возникли из-за грубых нарушений, допущенных в ходе строительства. Отчасти это верно. На портале есть множество тем, где у людей трещат ленты и проседают плитные фундаменты, в которые вбуханы кубометры бетона. Но, на устройство свайно-винтового фундамента, огромное влияние оказывает т. н. «человеческий фактор». Слишком много халтурщиков, в сезон, хочет заработать на сваях. На первый взгляд — работа нехитрая и простая, но, это только кажется.

Пользователь FORUMHOUSE

Я занимаюсь ремонтом фундаментов и передвижкой домов. Часто слышу про сваи, что качаются, тонут или, их выпирает. Технология свайно-винтового фундамента тут ни при чём. Причины аварийных ситуаций — неграмотный расчет и неправильный монтаж винтовых свай, усугубленный особенностями грунта.

В отличие от машинного вкручивания свай, при ручном монтаже, строители могут устать или просто схалтурить, что негативно скажется на качестве свайно-винтового фундамента.

По мнению Игорь3 дом на сваях качается если:

Сваи недостаточно заглублены.
Строители вырыли слишком глубокий приямок.
Сваи слишком высоко подрезаны над грунтом и нет диагональных «укосин».
Выбран малый диаметр свай.
Недостаточное количество свай.
Слабонесущий грунт.

Сваи просели если:

Под сваями слабонесущий грунт.
Не сделан расчёт несущей способности сваи, и, что ВАЖНО, грунта под лопастью сваи.

Итак, основа надежного свайно-винтового фундамента — конструкторский расчёт и данные геологии на участке , а не определение длины и диаметра свай по телефону или по принципу «так сделали соседу». На первый взгляд кажется, что все вопросы решаются просто — заказывается инженерно-геологическое изыскание. Затем собираются нагрузки от будущего строения на грунт, делается расчёт и выбираются сваи. На этом этапе застройщиков ожидает «подводный камень», который может полностью обнулить идею сделать качественный свайно-винтовой фундамент.

Супер-Модератор FORUMHOUSE

Любителей упрощенного «расчета» нагрузок через вес дома ждет неприятный сюрприз — риск неравномерных осадок по осям. На самом деле, грамотный сбор осевых нагрузок показывает - они сильно разные по осям. У каркасников в 1-2 этажа, нагрузки на периметр в диапазоне 10-25 кН/м = 1-2,5т/м и на внутренние до 40-50 кН/м= 4-5т/м.

Теперь найдите конструктора, кто сможет сделать грамотный расчет свайно-винтового фундамента, со сбором осевых нагрузок, и расчетом конструкции по СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Есть такой?

Если ленточные и плитные фундаменты отчасти могут компенсировать неравномерную осадку, и перераспределить нагрузку без возникновения аварийной ситуации, то сваи осаживаются каждая сама по себе.

Ещё один «миф», что свайный фундамент можно рассчитать путём пробного завинчивания сваи и, тем самым, исследовать грунт на участке.

На мой взгляд и любого конструктора — этот метод — лотерея из области экстрасенсорики и уфологии.

Причина в том, что на усилие при пробном закручивании сваи влияет время года. Например, данные ранней весной, когда грунт находится во влагонасыщенном состоянии, т. е. в период максимального ухудшения свойств основания, будут отличаться от данных полученных при пробном завинчивании сваи летом — в конце августе, когда воды мало или зимой.

Состояние грунта при пробном завинчивании действительно только на момент самого завинчивания. Этот метод не учитывает сезонное, долговременное (карст, подтопление) и техногенное ухудшение свойств основания.

При нормальном инженерно-геологическом исследовании выявляется практически все свойства залегающих пластов, в том числе и мощность, и возможность выявления просадочных линз. Выявляются пласты более стабильные и пригодные для восприятия нагрузок. Так же определяется и начальное просадочное давление, коэффициент фильтрации и другие свойства грунта, которые пробным закручиванием не определить.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующих достаточных данных инженерно-геологических изысканий не допускается.

Безопасность здания — одна из главных характеристик, определяющих степень готовности объекта к сдаче в эксплуатацию. Одни из ключевых параметров электробезопасности при строительстве дома на сваях — правильно организованное заземление на свайный фундамент. Большинство специалистов рекомендуют при создании заземления применять в качестве проводника винтовые сваи.

Винтовое свайное основание и его заземление

Многие люди задаются вопросом: подходит ли свайный фундамент на винтовых сваях для организации надежного заземления? С одной стороны, глубокое расположение свайного фундамента — обстоятельство, указывающее в пользу создания надежной заземлительной системы.

Однако следует иметь в виду, что сваи до установки их в грунт зачастую обрабатывают лакокрасочными материалами, содержащими полиуретановые смолы. Особенность этих красок в том, что они — отличные диэлектрики. Хотя такие поверхности отличаются повышенной устойчивостью к коррозии (что продлевает срок эксплуатации металла), их нельзя использовать в заземлительном контуре.

Таким образом, заземление свайного фундамента на винтовых сваях — допустимый вариант только при отсутствии диэлектрических покрытий. Для защиты свай от коррозии нужны специальные токопроводящие краски или оцинкованное покрытие.

Обратите внимание! Некоторые строительные компании, желая сэкономить, используют для покраски свай дешевые виды лакокрасочных материалов. В результате покрытие обсыпается уже на этапе ввинчивания опоры в грунт.

Преимущества и недостатки винтовых опор

Винтовые сваи характеризуется целым рядом очевидных преимуществ:

Нет нужды в масштабных земляных работах, так как сваи устанавливаются путем ввинчивания в грунт.
Уменьшаются финансовые затраты на возведение объекта.
Основание обладает достаточной прочностью.
Продлеваются сроки эксплуатации свай, что обусловлено достаточной толщиной их стенок.
Упрощается монтаж заземлительного контура.
Качественное заземление обеспечивается благодаря обширным металлическим поверхностям.

В то же время имеются у винтовых опор и недостатки:

Сварные швы — не лучшее решение для создания соединений при обустройстве заземления. Такие участки коррозируют прежде всего.
Срок службы винтовых свай существенно сокращается, если поблизости присутствуют источники утечки тока в грунт — заземленная электроподстанция, железная дорога или сотовые передатчики.

Оцинкованные винтовые опоры

Для создания заземления на свайном фундаменте многие специалисты рекомендуют применять оцинкованные опоры. Производство защитных покрытий предполагает обработку базового металла по одной из двух возможных технологий:

Холодная оцинковка поверхности. Антикоррозионный слой создается за счет нанесения цинкосодержащих лакокрасочных материалов.
Горячая оцинковка. Метод состоит в нанесении на основу расплавленного цинка. Технология доступна к применению только в заводских условиях.

Винтовые опоры с покрытием, выполненным холодным способом, подходят по показателям электропроводимости, но совершенно неустойчивы к износу. Антикоррозионное покрытие быстро разрушается, часто еще при установке свай, так как происходит сильное трение поверхности опоры о грунт. Это обстоятельство делает такие покрытия нежелательным выбором для создания заземлительной системы.

У винтовых свай, обработанных по горячей технологии, недостаток, связанный с низкой износостойкостью, отсутствует. Антикоррозионный слой на таких опорах имеется как на внешних сторонах конструкции, так и на внутренних. Особенность горячей оцинковки такова, что покрытие обладает способностью к самовосстановлению на молекулярном уровне при небольших повреждениях. Единственный существенный недостаток горячей оцинковки — высокая стоимость работ, что резко сокращает круг возможных потребителей, особенно в частном строительстве.

Установка свайного основания с заземлением

Заземлительный контур для здания выполняется в виде замкнутой системы, по форме чаще всего как равносторонний треугольник. По вершинам углов располагают винтовые опоры, задействованные в качестве электродов (заземлительных устройств). Сваи вкручивают так, чтобы они находились ниже уровня промерзания грунта. Точная величина заглубления устанавливается, исходя из нормативов, принятых для того или иного региона. До начала работ производится проба грунта.

Промышленность выпускает определенные типоразмеры винтовых опор. Для заземления частного дома в наибольшей степени подходят сваи диаметром 57 миллиметров и длиной от 2 до 2,5 метра. Такие опоры применимы к условиям большей части регионов с умеренным климатом.

Работы выполняются в таком порядке:

Для создания системы заземления подбирают площадку, удаленную от фундамента здания по крайней мере на 1 метр.
Проводят разметку участка под дальнейшую установку винтовых свай. Дистанция между отмеченными точками должна быть равна длине опоры или превышать этот показатель.
Намеченные точки на вершинах треугольника объединяют траншеей, выкопанной по периметру геометрической фигуры. Рекомендуемая глубина траншеи — не менее 50 сантиметров.
По вершинам углов завинчивают опоры.
После выполнения соединений (сваркой или, что более предпочтительно, болтами) конструкция превращается в замкнутый контур. В качестве соединителей используют какие-либо металлические изделия (лента, трубы и т. п.). Толщина металлической ленты не должна быть меньше 4 миллиметров. Соединения обрабатывают антикоррозийным составом.
От одного из углов контура заземления копают еще одну траншею, направленную к распредщиту. В траншею кладут соединительный проводник.
Проводник скрепляют гайкой с заранее приваренным к обвязочному контуру болтом. Оставшийся конец проводника стыкуют с главной шиной заземления распредщита.

Для уменьшения сопротивления заземлителя рекомендуется соединить его с естественными заземляющими предметами.

К числу таковых относят:

находящиеся в земле водопроводы и другие металлические трубные коммуникации (за исключением труб с горючими составами);
железобетонные и металлические конструкции зданий, находящиеся в прямом контакте с почвой;
обсадные трубы скважин.

Важно! До начала работ по установке заземления необходимо изучить ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Проверка системы заземления

Когда монтаж закончен, нужно протестировать сопротивление контура заземления. В соответствии с правилами устройства электроустановок показатель сопротивления для электросети с напряжением 220 Вольт не должен превышать 30 Ом.

Замеры осуществляют в сухую погоду (в такие периоды наблюдается наибольшее сопротивление грунта). Если результаты измерений в пределах нормы, траншею с заземлительным контуром засыпают землей, после чего заземление готово к эксплуатации.

Прежде чем приступать к заземлению свайного фундамента, необходимо провести консультацию со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими участок, на котором расположен фундамент. Мастера дадут рекомендации относительно правильного составления расчетов и подбора материалов, предоставят технические регламенты.

Спрашивает Владимир из Свердловской области. «Добрый день! Интересует такой вопрос: можно ли использовать винтовые сваи для устройства заземления? И если да, то возможно ли устройство заземления на самом свайном фундаменте или необходимо делать отдельную конструкцию?»

Ответ:

Добрый день, Владимир!

Согласно нормативам ПУЭ в качестве вертикальных электродов заземления можно использовать любой массивный металлопрокат. Поскольку эти элементы необходимо заглубить на глубину 2 – 3 м, сделать это гораздо проще при выборе винтовых свай.

Винтовые сваи могут использоваться в качестве заземляющего контура при правильной обвязке, только при покрытии цинком. Если использованы полимерные антикоррозионные краски, эффективность сваи в качестве электрического проводника стремится к нулю.

Если вы хотите сделать заземляющее устройство из винтовых свай

Контур ЗУ состоит из вертикально размещенных в глубине почвы проводников, обвязанных горизонтальным контуром (обычно треугольной конфигурации), и шины, подходящей к дому. Основная сложность при монтаже вертикальных электродов – их длина, так как 2 – 3 м прутки неудобно вбивать в грунт на начальном этапе.

Контур заземления из винтовых свай, которые служат в нем вертикальными проводниками.

Указанное неудобство можно полностью ликвидировать, если купить винтовую сваю, которую забивать не нужно. Изделия СВС или других модификаций вкручиваются в одиночку электродрелью с мультипликатором (усилитель момента крутящего) либо вручную (понадобятся ломы и два помощника).

Важно! Прежде, чем сделать заземление, следует рассчитать, а затем и измерить, сопротивление контура. Корпус электроустановки (вашей бытовой электросети) не получит повреждений лишь при минимальном сопротивлении ЗУ. Опасный для электроприборов потенциал должен распределяться полностью в землю.

Сооружая заземление собственными силами следует учесть рекомендуемые сечения вертикальных проводников в зависимости от используемого металлопроката:

полоса – минимум 12 х 4 мм
пруток – 3,6 мм
уголок – 40 х 40 мм
труба – толщина стенки минимум 3,5 мм

Производители обычно изготавливают винтовые сваи из толстостенной трубы с минимум 4 мм стенкой. Поэтому проблем не возникает, можно покупать СВС минимального диаметра из имеющегося ассортимента длиной 2-3 м.

Важно! Все производители свай винтовых применяют антикоррозионное покрытие. Поэтому при покупке нужно выбрать вариант горячего или холодного цинкования. Если в ассортименте предложены СВС только с полимерным покрытием, от таких свай следует отказаться или объяснить причину и приобрести изделия совсем без покрытия.

Использование существующего свайно-винтового ростверка в качестве заземляющего устройства

Если коттедж или садовый домик не имеет ЗУ, опирается на свайно-винтовой ростверк, использовать существующие сваи нельзя, как бы ни хотелось снизить бюджет сооружения. Конструкции эксплуатируемого фундамента в этом случае будут интенсивно разрушаться из-за электрохимической коррозии металла, т.к. полностью избежать токов утечки не удастся, даже в исправной цепи, к тому же будут присутствовать токи наводки и ёмкостные токи, они будут не большими, но и их может хватить для ускорения коррозии. Не зря срок эксплуатации заземления из обычной стали без покрытия обычно не превышает 10 лет.

Резюмируя вышесказанное и отвечая на ваш вопрос: Винтовые сваи можно использовать в конструкции заземления в виде вертикальных элементов, но только либо оцинкованные, либо вообще без защитного покрытия, т.к. полимерное покрытие не пропускает ток. Надеяться на то, что это покрытие будет содрано при вкручивании сваи — это уповать на авось. Использовать свайно-винтовой фундамент под строением в качестве заземляющего контура нельзя, т.к. это приведет к его ускоренной коррозии, плюс к тому сваи скорее всего будут с полимерным покрытием. Помните, заземление — это прежде всего ваша безопасность, поэтому и подходить к нему нужно соответственно. После устройства контура обязательно нужно пригласить электриков для испытания вашего заземления, для этого нужно обратится в электроснабжающую компанию.

Для новых читателей напоминаю, что мы строим зимний каркасный дом на свайном фундаменте с полумансардой.

Для монтажа заземления мною был куплен готовый комплект заземления фирмы Ezetek (но есть и другие производители).

Хотя электрик, который делал нам электричество в доме, считал, что на такого рода заземление тратиться не нужно, я его не послушала. Электрик предлагал сделать заземление на одну из свай, что, как мне кажется, делать нельзя.

Я начиталась в интернете примеров, когда делали заземление на сваи, и через пару лет они превращались в труху. Хотя встречались и противоположные мнения.

В готовый комплект входили 4 стальных омедненных стержня длиной по 1,5 м и диаметром 14 мм, также соединительные муфты, острый наконечник для первого стержня, специальная паста и лента для герметизации, удароприемная головка для отбойного молотка. В придачу был еще специальный зажим для присоединения стальной оцинкованной токоотводящей полосы (40х4мм), которая должна соединить собранный стержень заземления и шину заземления, выведенную электриком на фасад дома от электрощитка. Полоса не входила в комплект и продавалась погонными метрами. Ее надо было купить столько метров, сколько нужно, чтобы покрыть расстояние от места заземления до фундамента дома. Это расстояние должно быть не менее 1-1,5 метра.

Началось все с того, что мы приготовили лунку для очага заземления 0,5 метра глубиной и достаточно широкую, чтобы в нее можно было удобно встать. Задача состояла в том, чтобы постепенно, наворачивая один стержень на другой, вбить их вертикально в землю. Острый наконечник, насаженный на нижний конец первого стержня, и удароприемная головка, каждый раз надеваемая на следующий стержень, облегчали наш труд. Все стержни, надетые один на другой, надо вогнать в землю, чтобы верхний край был на глубине 0,5 метра. От дома к месту (очагу) заземления вырыли траншею глубиной 0,7 метра. Далее по дну траншеи нужно проложить токоотводящую полосу (заземляющий проводник), присоединив один ее конец к стержню с помощью зажима заземления и очень плотно затянув болты зажима. Другой конец полосы нужно соединить с шиной заземления, выведенной на фундамент или фасад дома. Место соединения полосы со стержнем (вместе с зажимом) нужно в несколько слоев обмотать лентой для герметизации.

Мы забивали стержни кувалдой. Дело это довольно трудоемкое, но вполне исполнимое. Если есть насадка SDS-max для перфоратора, то можно забить с его помощью. В некоторых комплектах эта насадка присутствует, но они дороже.

Все бы хорошо, но уровень грунтовых вод у нас очень высокий. Да и на дворе стояла уже осень. Поэтому все приходилось делать практически в воде. Я периодически вычерпывала воду из траншеи.

Ну, а после проделанных работ, перед тем как зарыть яму и уплотнить почву, надо проверить сопротивление. Для этого мы пригласили электрика.

Как правило, заземление в частном доме выполняется с помощью отдельного заземляющего устройства , так называемого "контура заземления" - трёх и больше стальных электродов, забитых в землю на глубину больше 2 метров.

Однако существует и другая возможность . Если ваш дом оснащён ленточным иди другим сплошным фундаментом достаточно большой площади, можно присоединиться к его арматуре и, таким образом специального заземлителя не потребуется . Как это правильно сделать и что об этом говорят правила - разбираем все плюсы и минусы !

Каким должен быть фундамент для заземления?

Для того, чтобы выполнять функцию заземляющего устройства, фундамент должен иметь :

глубину ниже уровня промерзания , чтобы зимой в мороз и летом в засуху всегда контактировать с влажной почвой;
внутреннюю арматуру (армирование), соединённую с помощью сварки - арматура, связанная проволокой не годится, так как имеет большое переходное сопротивление между арматуринами;
достаточно большую площадь соприкосновения с землёй: столбчатый фундамент для этой цели не годится.

Что говорят о заземлении на фундамент Правила?

Давайте заглянем в ПУЭ и посмотрим, что наши правила говорят о таком способе заземления.

Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не обязательно .

"Естественный" заземлитель, о котором говорится в данном пункте правил - и есть наш фундамент . Если внимательно прочесть весь текст становится понятно, что сделать вывод о том, можно использовать ваш фундамент для заземления или нет можно только после замера его сопротивления - оно должно быть не больше 30 Ом (норма для повторного заземления в сети 380 Вольт - пункт 1.7.103 ).

И, для самых недоверчивых, ещё один пункт правил, который прямо указывает на фундамент, как на способ заземления ( 1.7.109 ):

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений .

Как правильно присоединиться к фундаменту?

Лучше всего предусмотреть вывод ещё на этапе заливки , например вывести длинный болт , приваренный к арматуре за пределы бетонного объёма. Но если это не было сделано, не переживайте! Возьмите перфоратор и, в любом удобном для вас месте, начинайте долбить бетон - до тех пор, пока вы не наткнётесь на арматуру .

После этого, приварите к арматуре болт и присоедините к нему заземляющий провод, идущий в щиток (не меньше 10 квадрат для меди и 16 квадрат для алюминия), с помощью болтового наконечника. Для надёжности, смажьте наконечник токопроводящей смазкой и закрутите с дополнительной гайкой.

Не забудьте, что после присоединения, нужно замерить сопротивление заземления с помощью специального прибора. Если у вас его нет, вызовите электрика - это недорого, но необходимо.

Читайте также: