Надежный, устойчивый, прочный фундамент – важное условие при возведении зданий и сооружений. От эксплуатационных характеристик и типа основания напрямую зависит безопасность, надежность и долговечность строения. Поэтому крайне важно безошибочно выбрать технологию устройства фундамента.

Одним из распространенных и практичных решений считается свайный фундамент. Установка таких оснований не зависит от сезонности, монтажные работы происходят в кратчайшие сроки.

В современном строительстве применяются фундаменты разных видов. Но далеко не все обладают необходимыми качествами и подходят для закладки в конкретных условиях. В местах, где создать фундамент мелкого заложения из-за залегания на участке текучих, илистых, сыпучих, пластичных и других видов слабых грунтов сложно, идеальным решением будет свайный фундамент.

Состоит такое основание из углубленных в почву свай, которые между собой соединены в единую цельную конструкцию ростверком. Такие фундаменты не растрескиваются, не подвергаются усадке, равномерно распределяют нагрузки, обладают высокой прочностью и несущей способностью.

Технология устройства свайного фундамента применима в местах, где строить малоэтажки, небоскребы и другие объекты грунтовые условия не позволяют. Работа такого основания построена на сочетании гидростатического и механического принципов. Первый основан на работе воды под давлением – при забивке сваи в почву она сжимается, возникающее при этом давление обеспечивает устойчивость фундамента. Второй включает возникающую между грунтом и стенками свай силу трения, которая останавливает конструкцию в почке и предотвращает ее подвижность. Поэтому свайный фундамент применяется для сооружений и зданий разного назначения, и считается самым устойчивым и надежным.

Фундаменты на свайных опорных элементах бывают разные. Между собой отличаются типом армирования, конфигурацией, видом свай и способом их установки, и другими особенностями.

Свайные основания предполагают использование деревянных, металлических и железобетонных опор. Деревянные используются редко из-за подвергания материала гниению. Железобетонные и металлические позволяют достигать высокой прочности и надежности конструкций.

По передаче на грунт нагрузки различают сваи-стойки и сваи трения. Первые полностью проходят сквозь нестабильные почвы, опираются на более прочные крупнообломочные слои, нагрузку передают через точку упора. Вторые передают нагрузку через точку упора и боковые поверхности, но они дают усадку после монтажа.

В зависимости от способа погружения в грунт опорных свайных элементов различают четыре основных вида фундаментов:

1. На винтовых сваях. Для устройства такого вида фундамента применяют сваи винтового типа. Это высокопрочные металлические конструкции, напоминающие по форме шурупы-саморезы. Благодаря заострению в нижней части и наличию спиралеобразных лопастей изделия легко ввинчиваются в глубокие слои грунта. Участок не требует подготовки перед установкой свай в землю. Углубляются опоры методом вкручивания. Возводить фундаменты можно в условиях вечной мерзлоты и на подвижных почвах. Подходят свайные основания на винтовых опорах для малоэтажного каркасного строительства, складских помещений, ангаров, возведения мостов и других объектов.
2. На буронабивных сваях. Устройство основания требует предварительной подготовки. Сваи изготавливаются прямо на объекте путем заливки в заранее пробуренные скважины железобетонного или бетонного раствора. Такой фундамент обладает прочностью и долговечностью, подходит для установки в сложных грунтах. Но при устройстве основания на буронабивных сваях важно помнить о создании гидроизоляции, в противном случае риск разрушения опор увеличивается к максимуму.
3. На забивных сваях. Самый практичный и простой вид свайного фундамента. Создается методом забивания в почву готовых железобетонных или металлических опор. Для углубления не требуется рытье скважин, погружение осуществляется без привлечения специальной техники. Забивка выполняется с использованием гидравлических молотов. Применяются фундаменты на грунтах разных типов, включая подтапливаемые, плавучие, сыпучие, глинистые и другие. Станут отличным решением для участков со сложным рельефом, например, с ямами, подъемами, оврагами. Подходят для возведения зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, для устройства опорных и укрепляющих конструкций для эстакад и мостов, гидротехнических и других сооружений.
4. Свайно-плитные. Появление таких фундаментов стало настоящим продвижением в строительной отрасли. Конструкции подходят для всех без исключения сооружений – от малоэтажных частных домов и до высотных зданий. Основание состоит из железобетонных опор и ростверков. Фундамент получается прочным, устойчивым к нагрузкам. Закладывать можно в регионах с сейсмической активностью и площадках со сложными геологическими условиями. Но в сравнении с другими видами свайных оснований стоимость свайно-плитного фундамента выше.

Отличаются свайные фундаменты также количеством и расположением установленных свай. По этому критерию фундаментные основания классифицируются на:

• односвайные – используют такие конструкции в сооружениях с колоннами или другими аналогичными элементами, где для распределения нагрузки одной сваи достаточно. В отдельных случаях сама свая является колонной;
• многосвайные – здесь использованы несколько свайных опор. Устанавливают их с переменным и постоянным шагом в зависимости от типа возводимого объекта и особенностей участка;
• ленточные – вариант применяется для устройства оснований под протяженные здания. Сваи располагают в один или несколько слоев, возможна также установка опор не только под стенами, но и по периметру постройки;
• свайный куст – сваи в землю внедряются под отдельными опорами или колоннами таким образом, чтобы одновременно несколько опор воспринимали нагрузку от одного элемента объекта. Такие конструкции рассчитаны на повышенные вертикальные нагрузки;
• сплошные или опорное поле – при таком фундаменте свайные опоры размещают по всей площади здания. Создают основания для высоток и тяжелых объектов башенного типа.

Говоря о свайном фундаменте следует понимать, что основания на сваях подразумевают обязательную установку монолитных или сборных ростверков, которые в единую прочную основу объединяют все установленные опоры. В зависимости от уровня заглубления в грунт различают фундаменты с низким, завышенным и высоким ростверком.

Низкий по всему фундаменту нагрузку распределяет равномерно, формируется ниже уровня промерзания грунта. Завышенный расположен на одном уровне с поверхностью участка, при этом только сваи воспринимают нагрузку от объекта. Высокий ростверк создается выше поверхности земли, применяется для зданий с подполами, под мостовые опоры и другие объекты.

В сравнении с использованием опорных элементов из железобетона фундаменты на металлических сваях обладают рядом преимуществ:

• сваи внедряются прямо в грунт, рыть скважины и подготавливать строительную площадку перед установкой опорных элементов не нужно;
• для установки свай препятствиями не являются сезонные температурные колебания, сложный рельеф с перепадом высоты до 5 метров, время года. При любой погоде и в любой сезон года (в том числе при морозном климате) можно производить работы по устройству фундамента;
• при потребности длину свай нарастить можно прямо на участке;
• металлические сваи намного меньше весят в отличие от массивных опор из железобетона, благодаря этому они не проседают, обладают устойчивостью даже на подвижных и подтапливаемых грунтах.

Это далеко не все преимущественные особенности. Весомый плюс в пользу выбора металлических свай для устройства фундаментного основания – скорость работ. Сваи легко и быстро вбиваются в землю, 2 человека без проблем справятся с установкой и могут полностью собрать фундамент всего за один день.

Свайные металлические опоры отлично подходят для каркасных малоэтажных строений. В короткие сроки можно получить полностью готовый к заселению дом. Здание получается устойчивым, по прочности и надежности не уступает строениям на монолитном фундаменте.

Устройство свайного фундамента всегда начинается с его проектирования. На данном этапе определяются размеры свайного участка, выбирается вид наиболее подходящих для конкретного объекта опорных конструкций. Для выбора типа и размера свай важно правильно произвести геологическое исследование участка. Также на стадии проектирования составляется схема расположения свай с указанием мест установки, расстояния между ними и максимальной воспринимаемой нагрузкой.

Установка свай осуществляется в следующем порядке:

1. Разбивка строительной площадки на квадраты, при необходимости выравнивание поверхности.
2. Установка свай. Металлические погружают сразу, для железобетонных бурят скважины или роют траншеи. Погружают сваи на глубину, рассчитанную на этапе проектирования.
3. Обвязка. Для создания ростверка предварительно необходимо надежно зафиксировать армированный каркас.

В случае применения железобетонных опор после их установки необходима засыпка грунта. Для каждого типа фундамента этапы устройства разнятся в зависимости от вида используемых свай, предпочтений застройщика по отделке основания.

Возведение свайных фундаментов на участках с вечномерзлыми грунтами требует ответственного подхода. Проектирование фундамента и монтаж конструкций в вечномерзлых грунтах должно происходить со строгим соблюдением строительных правил (СП) и других технологических требований.

На этапе проектирования важно предусмотреть следующие нюансы:

• безошибочно рассчитать глубину закладки фундаментного основания с учетом состояния и глубины промерзания почвы;
• определить диаметр свай и технологию их заложения, учитывая предполагаемую нагрузку и результаты геологических исследований;
• разработать меры, направленные на минимизацию износа и повреждения будущего объекта вследствие деформаций фундамента.

Установке свай предшествуют земельные работы, которые определяются методом установки свай. Перед внедрением опор нужно провести буровые работы для создания скважин или осуществить размораживание почвы. Необходимо также обустроить амортизирующие подушки, поочередно засыпая в скважину смесь мелкого щебня с крупным песком несколькими слоями. Засыпку следует тщательно уплотнять с применением специального оборудования или с помощью труб меньшего диаметра.

В любых климатических условиях важно соблюдать строительные нормы и стандарты при устройстве свайных фундаментов. А в условиях вечномерзлых грунтов требуется максимальное внимание к выбору и установке несущих конструкций строительного объекта.