Свайный фундамент (рис. 4) по принципу работы конструкций аналогичен столбчатому: он точечно передает нагрузку на основание.

Однако есть между этими типами фундаментов и весьма серьезные различия: например, несущая способность, конструктивные размеры и способы устройства.

Основная несущая единица свайного фундамента – вытянутая в вертикальном направлении фундаментная опора, или свая. Сваи по способу устройства делят на забивные, набивные и винтовые.

Забивные сваи изготавливают в заводских условиях, доставляют на место устройства фундамента уже в готовом состоянии и забивают в грунт с помощью специального механизма. Наиболее часто применяют железобетонные забивные сваи прямоугольного или квадратного сечения, реже – металлические или деревянные сваи.

Набивные сваи изготавливают непосредственно на месте возведения фундамента из монолитного железобетона: сначала в грунте бурят скважину необходимого диаметра, затем устанавливают в нее трубу, которая будет служить опалубкой. В зависимости от размеров скважины труба может быть асбестоцементной или стальной. Затем закладывают в нее арматурный каркас и небольшими порциями заливают бетон, по мере его твердения поднимая трубу опалубки на поверхность. Набивные сваи могут быть устроены и в несъемной опалубке, но это приводит к сильному удорожанию строительства и применяется крайне редко. Набивные сваи называют также буро-инъекционными, поскольку способ их устройства включает в себя бурение скважины и инъецирование в грунт бетонной смеси.

Винтовые сваи по способу устройства представляют собой почти то же самое, что и забивные сваи, с той лишь разницей, что их не вбивают, а вкручивают в грунт, пробуривая ими скважины. Винтовые сваи могут быть изготовлены из стали или железобетона.

Кроме вышеперечисленных типов, есть еще так называемые сваи-оболочки, представляющие собой железобетонную или стальную трубу, которую погружают в землю с помощью вибрации, а затем удаляют грунт, оказавшийся в полости сваи (этот процесс не всегда обязателен). Сваи-оболочки довольно непредсказуемы по своему поведению в процессе устройства, поэтому применяют их крайне редко и только в особых случаях. Диаметр одной такой сваи может достигать 1 м и более.

В зависимости от свойств грунтового основания различают 2 типа свай по способу их опирания на грунт: сваи-стойки и висячие сваи (рис. 5). Сваи-стойки упираются нижним концом в прочный грунт, а висячие сваи держатся в слабом грунтовом основании за счет боковой силы трения.

Свайный фундамент, как правило, устраивают с помощью специального оборудования. Наименее затратный метод – использование ручного бура, но такой способ заделки свай подходит только для индивидуального строительства.

Свайный фундамент может быть устроен с ростверком или без него. Ростверк свайного фундамента, как и в случае со столбчатым фундаментом, выполняет роль связующего элемента, который заставляет фундамент работать как единую систему. Ростверк делают, как правило, из железобетона (сборного, сборно-монолитного или монолитного). В индивидуальном строительстве чаще применяют сборные ростверки: они проще по возведению. Ростверки различают высокие и низкие. Высокие расположены над поверхностью грунта и равномерно рассредоточивают нагрузку от надземных конструкций по сваям. Низкие ростверки заглублены в грунт и частично распределяют нагрузку от свай по грунтовому основанию, в то же время гася боковое давление грунта.

Этот тип фундамента применяют на слабых грунтовых основаниях, когда ни один другой вид фундамента не подходит по геологическим условиям. Особенно эффективны сваи в сильнопучинистом грунте с глубиной промерзания более 1,5 м. Свайный фундамент с использованием при его устройстве специальных установок экономически нецелесообразно применять на прочном грунте, если того не требуют конструкции здания. Однако ручной метод позволяет практиковать сваи и на плотном грунте с целью снижения объемов земляных работ, расхода бетона и времени строительства. В таком случае применение свайного фундамента не только экономически оправданно, но и выгодно.

Устройство свайного фундамента обходится дороже всех остальных видов, поэтому чаще его используют при возведении крупногабаритных построек.

Если свайный фундамент предполагается сооружать в уже сложившейся застройке на небольшом участке, следует применить набивные сваи, потому что они оказывают наименьшее воздействие на грунт (соответственно и на близлежащие постройки) и приводят к меньшему шуму в процессе строительства.

В индивидуальном строительстве чаще используют винтовые сваи: некоторые их виды можно вкрутить в грунт вручную. Но если предполагается устроить в доме подвал, то от свайного фундамента нужно отказаться.

Свайный фундамент является оптимальным выбором, если при расчете конструкций для здания без подвала ширина ленточного фундамента получается слишком большой (шире 1,5 м).

Если на слабом грунте будет возводиться каркасное здание, логично устроить под каждой колонной куст свай, а не сооружать ленточный фундамент. Куст представляет собой несколько свай небольшого диаметра, объединенных общим ростверком (плитой или подушкой), который передает на них нагрузку от колонны.

Кроме свайных кустов, по способу компоновки сваи бывают одиночными или в виде свайных лент (расположены в ряд).