Для любого строения от серьезного многоэтажного комплекса с паркингом, современными системами инженерного обеспечения, до небольших строений, необходимо серьезно задумываться о такой важной части сооружения как фундамент!

Ведь ни для кого не секрет, что если фундамент не надежен, то и конструкция на нем будет испытывать всевозможные деформации и перемещения, дальнейшее появление трещин и разрушений.

И так, что такое фундамент? Фундамент - это часть сооружения находящаяся в нижней его части и передающая всю нагрузку от всего сооружения, от полезной до временной, на грунтовое основание, оно в свою очередь подразделяется на классы: гумус, растительный слой с включением органических отложений, таких как корни, растительность, возведение фундаментов на таких слоях категорически запрещено, его нужно срезать и складировать в специально отведенных местах с последующим применением при благоустройстве территорий. Далее может располагаться грунт настолько разнообразный, что на его изучение может уйти не один год. Выделим основные параметры, которые учитывают конструкторы при расчете фундаментов:

1. Просадочность– бываю грунты просадочные, на этот тип грунтов опирать нельзя, малопросадочные, не просадочные.

2. Пластичность - бывают пластичные, магкопластичные, тугопластичные твердые полутвердые, твердые, полутвердые, и чем грунт тверже, и на него не будет оказывать влияние погодняе изменения вследствие чего может происходить подмачивание, тем лучше.

Эти данные выдает геологоразведовательное управление, которое производит анализ грунтов, отбирая образцы с площадки строительства и исследуя их в своих лабораториях, указывая их физические и химические свойства, агрессивность грунтовых вод и отметку их залегания, конечно же, после того, как Заказчик заключает с ними договор на данные виды работ и отчет этот будет действителен в течение 2 лет.

В зависимости от того какое сооружение предполагается к строительству и насколько глубоко располагается несущий грунтовый слой от поверхности земли, конструктор производит сравнительный анализ возможных типов фундаментов - свайный, плитный, ленточный и кустовой, а так же могут сочетаться как свайно-плитными, так и свайно-кустовыми и т.д.

Сваи применяют обычно в случаях залегания несущих грунтов глубже, чем на 3 метра от пола подвала, менее 3 метров экономически не эффективно.

Фундаментные плиты применяют по ряду причин, таких как необходимость использования подвального этажа под тяжелую технику (автомобили и т.д.), несущий слой залегает выше грунтовых вод и т.д.

Остановимся на свайном фундаменте.

Мы уже определили, что такое фундамент, теперь поговорим о сваях. Свая это изделие (железобетонное, металлическое (трубобетонные сваи), деревянное (на водоемах, вся старая часть Санкт-Петербурга, Венеция - стоит на деревянных сваях из лиственницы, хвойная парода. Дерево не гниет в воде из-за отсутствия кислорода, а личтвенницца и дуб со временем становятся только лучше)), которое после погружения  будет распределять нагрузку от всего сооружения на грунт, как по боковой поверхности, так и по лобовой.

Из всевозможных и многочисленных типов и видов свай наиболее распространенные железобетонные призматические, сечением 300х300 гражданское строительство, 350х350 и 400х400 мостовые сооружения и промышленные здания. Существует несколько способов погружения железобетонных свай, такие как:

1. Забивка

Дизель-молоты бывают штанговые и трубчатые их подбирают в зависимости от массы сваи по ударной части молота (для сложных грунтовых условий производят усиленные сваи, в оголовок закладывают дополнительные армо-сетки препятствующие разрушению оголовка при большом количестве ударов, в случае не правильного подхода к подбору молота и материала сваи проиходит ей обрушение, которое может повлеч как минимум удорожание строительства, см. пример). Однако, этот способ имеет ряд недостатков, таких как: грязное и шумное производство, огромные динамическое влияние на сооружения находящиеся в непосредственной близости.

Гидромолоты–способ аналогичный дизель-молоту, имеет ряд преимуществ: отсутствуют газы, копоть, сажа, но недостаток шумного производства работ и динамического воздействия на сооружения находящиеся в непосредственной близости все же имеется.

Паровые или воздушные – этот способ устройства свайного фундамента безнадежно устарел, к тому же работать с таким оборудованием не безопасно.

2. Вибропогружение

Вибропогружение чаще используют при погружении металлических шпунтов или свай-труб, железобетонные сваи довольно часто разрушаются либо приходиться увеличивать класс бетона. Самая распространенная среда для применения этой технологии это обводненный песок.

3. Вдавливание

Самый передовой способ устройства свайного фундамента: великолепная производительность, отсутствие динамических воздействий, позволяет выполнять работы круглосуточно в непосредственной близости от жилых домов, создание необходимой нагрузки при погружении свай.

Существует несколько видов сваевдавливающих установок (СВУ), в зависимости от того с какой нагрузкой необходимо погружать сваи осуществляется подбор установки.

Очень сложно подобрать оборудование, если в проекте Заказчика имеются сваи сечением 350х350 мм или 400х400 мм к тому же длиной более 12 п.м. Это связанно с тем, что в России передовые технологии в строительстве представлены в очень малом количестве.

Одним из преимуществ ОАО Концерн «Артромед» является наличие СВУ-320 ТМ, позволяющей выполнять погружение любых свай и труб.

Технические характеристики СВУ-320 ТМ:

Погружение свай до С280.40 (длиной 28 метров состоящей из 14 метровой нижней части и 14 метровой верхней части), данные сваи по факту погрузили на площадке строительства Гремяченского ГОК Волгоградской области, Заказчик «Еврохим – ВолгаКалий».

Усилие, создаваемое СВУ-320 ТМ может достигать 320 тн. с.

В том числе одним из основных преимуществ является возможность проводить статические испытания свай, не прибегая к использованию дополнительных механизмов - служить опорной плитой при проведении статических испытаний, воспринимать реактивные усилия передаваемые домкратом на сваю.

Статические испытания грунтов сваями.

К этому этапу работ сводятся все проектные решения конструкторов по подбору типа сваи количеству свай и их длине.

На самом деле Заказчики всегда пытаются экономить на испытаниях, считая их не такими важными полагаясь на проект, который конструктор своими расчетами изобразил на листе бумаги.

Но на самом деле испытания это анализ и подтверждение или опровержение того, что проектировщик произвел расчеты верно.

На практике Заказчик не редко контролирует проведение испытаний т.к. проектировщики всегда перестраховываются принимая длину свай на 2, 3, а то и на 4 метра на каждую сваю больше, например, обычный подъезд жилого дома (секция) в среднем включает 240 свай, итого, если учесть что проектная организация заложила на 2 метра больше на каждую сваю, получается 240 х 2 м = 480 м.п. стоимость одного метра сваи на ЖБК в среднем достигает 1000 рублей, получаем 480 000 рублей, в том числе экономия на стоимости работ 480 х 500 рублей =240 000 рублей, и так на одной блок секции экономия достигнет в среднем 720 000 руб.

Второй аспект, и самый важный, это реальная несущая способность сваи. Понесет ли свая необходимую нагрузку или нет, будет ли стоять дом или он будет постепенно просаживаться, ведь для кирпичных и железобетонных зданий просадка не должна превышать 8см, а металлических 12 см, и если начнутся просадки, а они всегда происходят не равномерно, на здании появляются трещины, перекашиваются дверные и оконные проемы, вследствие чего они начинают заедать при открывании или закрывании, появляется уклон на полах и потолках - превращается такое здание из жилого в аварийное, причем может это произойти за 10-20 лет. (При правильной эксплуатации здание может прослужить больше 300 лет).

Само статическое испытание грунтов сваями происходит следующим образом.

Существует ГОСТ 5686-94, согласно которому необходимо проводить данные испытания. Погружается свая (любым способом) после этого следует технологический перерыв –«отдых» сваи для разных грунтов разное время, но не менее суток, а для буронабивных или буроиньекционных пока бетон не наберет 75% прочности, после этого производится монтаж балок в зависимости от того какую схему для испытаний выбрали т.е. будут использовать анкерные сваи, платформу или установку. Устанавливают домкрат с учетом 20% запаса по нагрузке к свае, крепят датчики, которые могут отслеживать вертикальное перемещение сваи с точностью до 0,01 мм.

Начало испытаний:

Снимают показания при нулевом отчете (без нагрузки).

Процесс испытаний:

Далее ступенями 1/10 от максимальной которая равна 1,2 от расчетной, производят нагружение с отслеживанием перемещения сваи. Следующую ступень нагружения можно производить после достижения условной стабилизации сваи, которое происходит в случае перемещения сваи менее чем на 0,1 мм за последний час наблюдения.

Окончание испытаний:

Испытания останавливают в случае если свая погрузилась на 4 см., при этом считается что свая несет нагрузку равную последней при, которой произошла условная стабилизация, а так же в случае если свая понесла максимальную нагрузку, которая указана в программе испытаний 1,2х Расчетную нагрузку.

После выдачи отчета проектировщики производят корректировку длины свай, количества, если это необходимо, и разрешают производить массовое погружение свай.

Подготовил руководитель СВУ-1 Чесноков Г.В.