Забивные сваи в последнее время получили широкое распространение, при этом погружение способом забивки применяется почти для всех видов используемых в отечественной практике свай — железобетонных, деревянных, стальных, комбинированных.

Рабочий процесс погружения свай включает ряд операций: подтаскивание свай, их подъем, установку, динамическое воздействие на голову сваи (удар молота). При динамическом воздействии возникают колебания, которые можно разделить на две группы: псевдогармонические, когда гибкость системы (сваю можно рассматривать как систему упругих частиц) зависит от перемещения сваи в грунте, и квазигармонические, в которых постоянная пружинистости зависит от времени t. Погружение сваи производится в условиях, при которых возникают квазигармонические колебания.

Поскольку на погружаемую сваю, нижний конец которой зажат в более плотных, по сравнению с верхними рыхлыми, грунтах, действует динамическая нагрузка, то при возникновении псевдогармонических колебаний происходит отклонение верхней ее части от вертикали, что приводит к уплотнению грунта боковой поверхности сваи, а это способствует образованию пространства между боковой поверхностью сваи и уплотненной поверхностью грунта. В этом пространстве отсутствует действие сил сцепления грунта по боковой поверхности сваи. Более того, в тех случаях, когда погружаемая свая «уходит» в сторону, машинист сваебойного агрегата выправляет ее, наклоняя в сторону ствол сваи, что также способствует образованию пространства между боковой поверхностью сваи и грунтом (рис. 11, а).

Кроме того, забивные сваи применяются тогда, когда на большую глубину от поверхности грунта залегают слабые грунты, трение которых о боковую поверхность сваи незначительно или вообще отсутствует. Таким образом, учет бокового трения грунта о сваю на всю глубину ее погружения не совсем обоснован.

призма свай

Поскольку конструкция традиционной призматической забивной сваи не отвечает предъявляемым к ней требованиям, в опытном порядке разработана и внедрена усовершенствованная конструкция забивной сваи. Отличительная особенность этой сваи состоит в том, что она имеет призматическую форму на глубину промерзания и такое сечение (30 * 40 см, могут быть и другие размеры), которое позволяет опирать надземные части здания на верх сваи, погруженной до проектной отметки. Тем самым решается проблема полной механизации работ, выполняемых при устройстве свайных фундаментов.

Благодаря призматической форме силы выпучивания, возникающие при замерзании грунта, равны силам, действующим в случае применения традиционных конструкций забивных свай призматической формы. Если поперечное сечение сваи изменяется путем наклона к оси ее боковых граней в нижней части, то мы имеем забивную сваю, состоящую из призматической части на участке , и трапецеидальной части на участке  (рис. 11,6). наличие трапецеидальной части сваи с меньшим поперечным сечением приводит к снижению лобового сопротивления, что в свою очередь ведет к уменьшению величины колебаний, которая практически равна нулю на обозначенном участке.

Таким образом, на участке трапецеидальной части сваи отсутствует пространство между боковой поверхностью сваи и грунтом. В то же время боковая часть сваи опирается на уплотненную зону грунта, что приводит к увеличению ее несущей способности, т.е. к более рациональному использованию бетона.