Свайный фундамент¶

Свайный фундамент — это тип фундамента, состоящий из группы вертикальных или наклонных стержневых элементов (свай), погруженных или устраиваемых в грунте и объединённых сверху распределительной конструкцией (ростверком). Сваи передают нагрузку от здания или сооружения на нижележащие слои грунта, обладающие достаточной несущей способностью, либо уплотняют верхние слои основания. Применение свайных фундаментов позволяет возводить строения на слабых, водонасыщенных и сжимаемых грунтах, а также при высоком уровне грунтовых вод.

¶История

Использование деревянных свай известно с древнейших времён. На сваях строились свайные поселения эпохи неолита в Альпах и Северной Италии. В Российской империи деревянные сваи широко применялись при строительстве Санкт-Петербурга: для уплотнения болотистых грунтов под фундаментами зданий использовались сосновые брёвна, забиваемые вручную или с помощью копров. В XIX веке с развитием промышленности появились механические паровые и дизельные молоты. В XX веке, с развитием железобетона, деревянные сваи были вытеснены железобетонными, а позже — буронабивными и винтовыми конструкциями.

¶Классификация

Свайные фундаменты классифицируются по нескольким признакам.

¶По способу заглубления и устройству

• Забивные сваи — готовые железобетонные, деревянные или стальные элементы, погружаемые в грунт с помощью молотов, вибропогружателей или вдавливающих установок.
• Буронабивные сваи — устраиваются непосредственно в скважине: в пробуренное отверстие устанавливается арматурный каркас и заливается бетонная смесь.
• Буроинъекционные сваи — разновидность буронабивных, бетонируемых под давлением через полый шнек.
• Винтовые сваи — стальные трубы с приваренной лопастью на конце, завинчиваемые в грунт.

¶По характеру работы в грунте

• Сваи-стойки — опираются нижним концом на прочный грунт (скальный, крупнообломочный, плотный песок) и передают нагрузку через остриё.
• Висячие сваи — передают нагрузку за счёт сил трения по боковой поверхности и уплотнения грунта под нижним концом.

¶По материалу

• Железобетонные (наиболее распространённые).
• Деревянные (для временных и малоэтажных построек).
• Стальные (трубы, двутавры, винтовые).
• Комбинированные.

¶Устройство и конструктивные элементы

Основными элементами свайного фундамента являются сами сваи и ростверк. Ростверк может быть низким (заглублённым в грунт) или высоким (расположенным над поверхностью). По конструкции ростверк бывает ленточным (под несущие стены) или плитным (под колонны и тяжёлое оборудование). Сваи в плане располагаются рядами, кустами или в шахматном порядке в зависимости от распределения нагрузок.

¶Применение

Свайные фундаменты применяются при строительстве:

• многоэтажных жилых и общественных зданий на слабых грунтах;
• промышленных сооружений с динамическими нагрузками;
• мостов, эстакад и гидротехнических сооружений;
• частных домов на пучинистых и торфяных грунтах;
• объектов в районах вечной мерзлоты (сваи позволяют сохранить мерзлотное состояние грунта).

¶Достоинства и недостатки

К достоинствам свайных фундаментов относятся высокая несущая способность, возможность строительства на слабых грунтах, снижение объёма земляных работ, сокращение сроков строительства. Недостатки — высокая стоимость при значительных глубинах заложения, сложность контроля качества буронабивных свай, необходимость применения специальной техники, риск неравномерных осадок при неоднородном основании.

¶Интересные факты

• В Венеции большинство зданий стоит на деревянных сваях из лиственницы, которые в воде не гниют, а, наоборот, набирают прочность.
• В Санкт-Петербурге под Исаакиевским собором забито более 10 тысяч деревянных свай.
• Винтовые сваи изначально использовались для строительства маяков и причалов в XIX веке, а в массовое малоэтажное строительство вошли лишь в конце XX века.

¶Источники

• Берлинов М. В., Ягупов Б. А. «Основания и фундаменты».
• Далматов Б. И. «Механика грунтов, основания и фундаменты».
• СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».