0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

Испытание свай – динамические и статические способы

Еще задолго до начала строительства капитального сооружения производится целый комплекс мероприятий, обеспечивающих правильный выбор и дальнейшие расчеты конструктивных элементов, в частности, фундаментов. Испытание свай выполняется на этапе инженерных изысканий и контрольных проверок в период строительства. В процессе работ определяется несущая способность и возможные деформации, после чего данные сверяются с расчетными показателями, указанными в проектной документации. При необходимости, производится корректировка типа и габаритов свай, а также технологии их заглубления.

Общие положения

Полевые испытания свай проводятся до начала их массовой установки. Основным документом, регламентирующим порядок работы, является ГОСТ 5686-2012. На него ссылаются СНиП и СП, определяющие правильность расчетов и устройства свайных фундаментов.

Следует отметить, что данный государственный стандарт не охватывает грунтовые породы:

  • крупнообломочные, в составе которых содержится объемных включений более 40%;
  • набухающие либо засоленные, в случае требования их замачивания для проведения испытаний.

Рассматриваемый ГОСТ не имеет ничего общего с исследованиями, проводимыми в целях определения выносливости свай при возникновении сейсмических или нетипичных динамических нагрузок, появляющихся в процессе эксплуатации объекта.

Испытание грунта производится сваями:

  • натурными, не отличающимися от обычных по размеру, материалу и конструкции;
  • эталонными, представляющими собой составную оболочку из металла d=114мм, заглубляемую методом забивания;
  • зондами – в виде металлических свай d=127мм с заостренными наконечниками и муфтами трения.

Соответствующие СНиП и ГОСТ допускают динамические и статические варианты испытания грунтов сваями. В процессе проверки определяется неоднородность погружения свай, а также зависимость их подвижек от временных факторов и нагрузок. Площадки и число точек испытаний определяется проектом, учитывающим наиболее характерные места застраиваемой территории.

Техническим заданием на проведение испытательных работ является специально составленная программа полевых испытаний.

Особенности динамических испытаний

Под динамическими нагрузками понимают воздействие ударов или вибраций на забивную сваю. Такой метод дешевле и проще статического варианта испытания, но он не подходит для винтовых и буронабивных свай.

Следует отметить, что динамические испытания свай выполняют после их заглубления и «отдыха», продолжительность которого находится в зависимости от грунтовых условий и назначается программой полевых испытаний. При забивке, согласно СНиП, должно применяться то оборудование, которое предполагается использовать в основных работах. Исследования определяют показатели:

  • несущей способности – по отказу, принимаемому усреднено с учетом значений погружения сваи после одного удара или минутной вибрации;
  • однородности грунтовых слоев – по сопротивляемости заглублению;
  • возможности погружения на проектную глубину.

Итоги заносят в акт испытания свай динамической нагрузкой, а для установления стоимости работ составляется смета.

Особенности статических испытаний

Проверка производится с использованием вдавливающих или выдергивающих нагрузок, а также горизонтальных усилий. Как указано в СНиП, испытания забивных свай могут выполняться только после их «отдыха», а буронабивных или инъекционных – не ранее приобретения бетоном 80-процентной прочности.

В случае испытания свайной конструкции вдавливающими усилиями, воздействие на нее выполняют равномерно и безударно, но ступенчато. Данное условие касается как нагрузки, так разгрузки сваи. Все результаты фиксируются в соответствующем журнале.

Для контрольных испытаний забивных и буронабивных свай применяют принцип волновой теории удара, заключающийся в нанесении резкого мощного толчка подвесным молотом в направлении вертикальной оси, что способствует определению сопротивления грунта и моделированию осадки фундаментного ствола.

Статические испытания свай на выдергивающую нагрузку не используют для бетонных, винтовых, буронабивных, составных и уширенных книзу свай. Горизонтальные усилия прилагают как минимум в двух точках, фиксируя возможные отклонения свайного столба. Нагрузки в этом случае принимают не по таблицам СНиП, а по указанным в проектной документации расчетным показателям.

Что входит в программу полевых испытаний

На основании определенного перечня документации, различных характеристик и требований составляется программа испытания грунтов сваями. ГОСТ указывает, что на этапе инженерных изысканий должны учитываться:

  • результаты аналогичных исследований, проводившихся ранее для близрасположенных зданий;
  • прогноз возможного изменения гидрогеологических условий;
  • конструктивные особенности проектируемого объекта;
  • расчетные нагрузки на конструкцию фундамента;
  • проектные отметки низа ростверка и уровень планировки территории;
  • предполагаемые перемещения фундаментных конструкций с учетом эксплуатационных условий.

Программа для контрольных испытаний грунтов сваями составляется, опираясь на принятые в проектной документации:

  • виды и габариты свай;
  • варианты погружения конструкций;
  • расчетные усилия и нагрузки;
  • грунтовые условия площадки.

В число регламентируемых ГОСТ пунктов программы входит:

  • количество подвергаемых проверке конструкций;
  • точки испытаний в плане;
  • максимальные нагрузки, минимальные перемещения и деформации;
  • способы и глубина погружения, включая проектный отказ;
  • продолжительность «отдыха» или набора прочности для буронабивных свай;
  • схемы испытательных установок, направленность и характер нагрузок.

Одно из приложений ГОСТ указывает требуемое количество исследуемых точек. При динамических способах испытаний – до 1% всех свай, но более шести штук. При вдавливающих статических усилиях – до 0,5%, но более двух единиц, а при выдергивающих – более 2% или трех свай. Подобные требования выдвигает и СНиП.

В состав программы испытаний грунта сваями должно входить ТЭО (технико-экономическое обоснование), подтверждающее или опровергающее смысл проведения исследований.

Смета

Исходя из основного перечня работ, составляется смета, в которой перечисляется детальный список производимых мероприятий с расчетом их стоимости. В нее входит:

  • тариф за перевозку оборудования;
  • стоимость машино-смен на период работы;
  • расценки за вынужденный простой во время монтажа и демонтажа механизмов;
  • оплата испытания свай;
  • дополнительные расходы, включающие затраты на топливо и амортизацию.

Согласно данным специализированных компаний, стоимость динамического испытания, подтвержденного лабораторным заключением, может составить не менее 8тыс.р. за одну сваю, а статического – более 40тыс.р.

Испытания свай

Статические испытания свай

Статические испытания свай выполняются в соответствии с требованиями:

— ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями»;

— СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

— СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»

Перед началом производства работ нашими специалистами разрабатывается и согласовывается «Программа проведения испытаний свай». Сами статические испытания свай можно проводить на разных этапах строительства и проектирования — на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе погружения свай, при приемке погруженных свай.

В зависимости от этапа будут различаться и цели статических испытаний свай:

— На стадии изысканий статические испытания свай проводят с целью выбора длины и сечения свай и оценки их несущей способности;

— В процессе погружения и при выемки погруженных свай целью статических испытаний будет определение соответствия фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Полученные при статических испытаниях свай данные, как правило, отличаются существенно большей точностью и достоверностью, чем при динамических испытаниях свай.

Вместе с тем статические испытания свай более сложны, дороги и трудоемки по сравнению с динамическими и в связи с этим назначаются в основном при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте

Технология проведения статических испытаний свай

Проведение статических испытаний свай начинается с определения проектирующей организацией числа испытуемых свай и мест их забивки. После этого в определенных местах погружается несколько пробных свай. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке.

Перед испытаниями сваи должны отстояться для того, чтобы восстановились структурные связи в грунтах и, соответственно, свая показала реальные результаты. Время т.н. «отдыха» сваи перед испытаниями согласно ГОСТ составляет:

1 день — в случае если под острием сваи крупнообломочные грунты, или плотные пески

3 дня — для песчаных грунтов

6 дней — для глины и разнородных грунтов

10 дней — для водонасыщенных песков.

В большинстве случаев время «отдыха» сваи — 6 дней с момента забивки.

Испытываемую сваю нагружают ступенями, переход к следующей ступени нагружения осуществляют после условной стабилизации осадки на предыдущей ступени. Для измерения осадки испытываемой сваи устанавливают прогибомеры часового типа с ценой деления 0,01 мм или с электронным циферблатом.

Перед нагружением сваи берут нулевые отсчеты по всем приборам. На каждой ступени нагружения сваи снимают отсчеты по всем приборам.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние 60 или 120 мин наблюдений.

За частное значение предельного сопротивления испытываемой сваи принимается нагрузка, при которой прекращено нагружение сваи.

Схемы установок для проведения статического испытания свай:


Установка с гидравлическим домкратом, системой балок и анкерными сваями


Установка с грузовой платформой, служащей упором для гидравлического домкрата

1 — испытываемая свая

2 — анкеpная свая

3 — pепеpная система с пpогибомеpами

4 — домкpат с манометpом

5 — система упоpов, балок

8 — гpуз (упоp для домкpата)

Способы статического испытания свай

Выбор оборудования для статических испытаний сваи зависит от принятого способа нагружения.

В настоящее время известны следующие способы нагружения:

— укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю;

— использование усилия гидравлических домкратов;

— использование собственного веса СВУ.

Преимущественное распространение получил способ статического испытания свай с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее недорогой. Специалисты нашей компании чаще всего используют для нагружения сваи собственный вес сваевдавливающей установки, что позволяет нашим клиентам экономить до 50% средств на испытаниях.

Динамические испытания свай

Работы, связанные с сооружением свайного фундамента не обходятся без испытания имеющихся свай. Помимо статического испытания свай, производят также испытания свай динамической нагрузкой. По мере погружения сваи возрастает сопротивление грунта проникновению сваи. Внешне это проявляется в том, что с заглублением острия в грунт уменьшается отказ сваи, т. е. величина ее погружения от одного удара молотом. Динамические испытания свай основаны на связи между энергией удара молота при забивке сваи в грунт и несущей способностью сваи.

При пробной забивке динамические испытания свай позволяют назначить рациональную длину свай и проверить соответствие фактической и расчетной величин отказов свай. При забивке рабочих свай наблюдения за изменениями отказов позволяют выявить несущие слои грунта, дать относительную оценку несущей способности забитых свай и выявить слабые участки свайного поля. Во время проведения динамического испытания свай составляются графики, которые описывают изменения состояния сваи в зависимости от приложенных к ней нагрузок.

Динамические испытание свай имеют некоторые преимущества перед статическим испытанием свай — они более мобильны, не требует высоких затрат, применяется к любым видам свай независимо от их несущей способности. Но при этом динамический метод испытаний свай может дать завышенную величину несущей способности свай. Это возможно, если свая при забивке прорезает толщу относительно плотных грунтов и входит острием в более слабый слой, обладающий большей сжимаемостью. Необходимо отметить, что в этом случае и статический метод испытания свай может ввести в заблуждение. Дело в том, что в таких грунтовых условиях при длительном действии на сваю статической нагрузки, вследствие деформаций ползучести происходит перераспределение нагрузки и значительно повышается ее доля, приходящаяся на острие сваи, что вызывает перегрузку слабого грунта основания. Поэтому при многослойных напластованиях необходимо, чтобы острия свай входили в более прочный подстилающий слой грунта.

В глинистых грунтах (однородных в пределах фундамента здания) при забивке свай на одинаковую глубину величины отказов как в конце забивки, так и во времени, могут сильно отличаться для разных свай, что может натолкнуть на неправильное заключение о их весьма различной несущей способности. Однако в этом случае результаты динамических испытаний свай сравнивают с результатами статических испытаний, которые показывают одинаковый уровень сопротивляемости свай.

Динамический метод испытания свай непригоден также и при сооружении свайных фундаментов на сыпучих основаниях из песка, строительного мусора, бытовых свалках и т.п.

Технология проведения динамических испытаний свай

Как правило, динамические испытания свай проводятся трижды. Первоначально проводят динамические испытания имеющихся свай перед началом основных свайных работ и даже до начала работы над проектом свайного фундамента. Это делается с целью определить уровнень неоднородности грунта в месте будущего строительства.

Следующий этап динамических испытаний проводят в момент забивки основных свай в грунт — чтобы оценить их несущие качества и возможности, а также для определения несущих слоев в грунте и слабых участков в зоне, где забиваются сваи. По завершению свайных работ сваи проходят еще одно динамическое испытание для более достоверного определения несущих способностей свай после того как они «отдохнули». Длительность «отдыха» свай в связных глинистых грунтах приближается к шести суткам, а в песчаных грунтах составляет не менее трех суток со времени окончания забивки.

При забивке рабочих свай наблюдения за изменениями отказов позволяют выявить несущие слои грунта, дать относительную оценку несущей способности забитых свай и выявить слабые участки свайного поля. Контрольная добивка свай выявляет изменения несущей способности свай после «отдыха». Она должна выполняться тем же молотом, которым велась забивка свай. В глинистых грунтах ее следует производить короткими сериями ударов, чтобы вновь не нарушить структуру грунта

Динамические испытания свай проводят с помощью того же оборудования, которое применяется для проведения основных свайных работ. После всех испытаний получают величину отказа свай, равную степени погружения сваи в грунт после одного удара. Далее производятся необходимые расчеты для определения несущей способности забитой сваи. При этом точность полученных данных отказов полностью зависит от точности вычисления высоты молота и веса его ударной части, а также веса самой сваи и наголовника. Не следует также забывать и о точности замеров упругих перемещений сваи и грунтов после удара.

Для измерения отказа при динамических испытаниях свай в основном применяется нивелир. Точность фиксируемых упругих перемещений сваи и грунта нивелиром равна 1 мм. Во время забивки пробных свай и при контрольных испытаниях (приемка забитых свай) динамические испытания свай принято проводить лишь после «отдыха» свай. Условные обозначения:

Для правильного определения несущей способности сваи динамическим методом важное значение имеет достаточно точное измерение высоты падения молота. Для этого обычно пользуются рейкой с четкими делениями через 5 см, прикрепляемой к молоту или наголовнику сваи. Таким способом визуально можно определить высоту падения молота с требуемой точностью до 2 см.

Порядок проведения статического испытания свай

Этапы строительства дома многочисленны. Каждый из них призван обеспечить долговечность возводимой конструкции. В перечне таких проверок заметную роль играет испытание свай при планировании строительства свайного фундамента.

В каких ситуациях оптимальным выбором становится свайный фундамент

В некоторых случаях строительство частного дома будет успешным только при выборе создания свайного фундамента. Такой тип основания строения потребуется создавать при расположении дома:

  1. На грунтах со слабой несущей способностью
  2. На пересеченной местности, в том числе на склоне холма или в низине
Читать еще:  Соединение труб при помощи раструбов

Чтобы выдержать требования гост и снип, при строительстве дома на свайном фундаменте понадобится динамическое и статическое испытание свай.

Главной задачей такого типа проводимой работы становится проверка вдавливающей способности, которая для успешной и длительной эксплуатации строения должна отвечать требованиям СНиПа и ГОСТа 5686-94, определяющими несущие и вдавливающие способности. Такая проверка традиционно проводится с применением осциллографического анализа забивки.

Проведенное динамическое испытание свай и статические проверки дают возможность определить соответствие типа грунта для выбранного варианта основания. Проведение такой работы обязательно выполняется в следующих случаях:

  1. Строительство береговых и различных спортивных площадок
  2. Возведение подводных фундаментом мостов
  3. Создание нефтяных платформ

Также для определения надежности будущей конструкции обязательно осуществляется испытание свай динамической нагрузкой.

Этапы работ, на которых обязательно осуществляется статическое исследование

Выполнение указанных проверочных исследований в соответствии с требованиями нормативных документов осуществляется на нескольких этапах:

  • Этап изысканий и проектной деятельности, позволяющий определить сечение, размеры, оценки, которые предусматриваются оценкой несущей способностью
  • Этап погружения и извлечения, который обеспечивает возможность способность соотносить с реальными усилиями проектные данные

Проведение данной работы помогает оценить оптимальные технические характеристики, позволяющие определить оптимальный вид используемых опор. При проведении расчета в работе используется наименьшее из достигнутых значений, показывающий уровень готовности к сопротивлению.

Как правило, получить наиболее достоверные данные позволяет статическое и динамическое испытание свай. При этом динамический вариант предоставляет возможность получить данные, отличающиеся достаточно высокой достоверностью.

По этой причине динамический вариант проведения проверочной деятельности выбирают только в ситуации, когда запланировано сложное и масштабное строительство, требующее использование большого количества опорных столбов в создаваемом фундаменте.

Проводимые испытания свай статической нагрузкой достаточны при планировании строительства частного дома из любых материалов.

Порядок проведения статического испытания свай

Для получения достоверных и адекватных результатов, отвечающих требованиям гости снип, потребуется соблюдать порядок проведения работ. В методы испытания свай входит:

  • Определение количества требующихся опор
  • Выбор возможных мест проведения забивки

После проведения расчетов этих параметров, проводятся контрольные испытания свай при строительстве и осуществляется погружение пробных свай. Проведение данной деятельности осуществляется только в тех местах, которые отличаются самыми негативными параметрами грунтовых условий. Районы проведения исследований на предварительном этапе показали самый большой отказ при проведении забивки.

Основные условия

Любые статические испытания выполняются не ранее чем через сутки после проведения пробной забивки. Также потребуется выполнить целый ряд условий:

  • Когда осуществляется испытание свай статической нагрузкой в случае использования буронабивных свай, начало проверки осуществляется не ранее, чем после 80% высыхания использованного при заливке бетона
  • На талых грунтах внедрение свай производится равномерно, ступенями нагрузки, без ударов
  • При оценке на крупных обломочных грунтах, глинистых грунтах и плотных песках работы проводятся при заглублении свай на первые 3 степени нагрузки

Серьезные требования предъявляются к порядку заглубления свай. Загрузочная конструкция монтируется с обеспечением точного центрального приложения строго вертикальной нагрузки.

Определить необходимые параметры позволит только использование тех пробных вариантов, которые полностью соответствуют техническим требованиям, основанным на несущих особенностях грунта и требуемых характеристиках.

Проверка свай статической нагрузкой может проводиться с дополнительным применением несущей обоймы, которая усиливает голову сваи. Такое усиление позволит полноценно осуществить испытание свай и выявить структурные связи в грунтах. Столь тщательное проведение анализа позволяет даже в случае масштабного строительства подчас не проводить сложные динамические испытания свай, методика отличается значительной стоимостью.

Важная информация

Срок «отдыха» сваи в соответствии с требованиями гост и снип разнится в зависимости от типа почвы и вида грунта:

  • При погружении в плотные слои песка или в крупнообломочные массивы на отдых потребуются 1 сутки
  • Погруженные в песчаные основания опоры должны отдыхать после проведения работ 3 дня
  • При работе на разнородных массах и глинистой поверхности на отдых заглубленной свае можно выделить 6 суток
  • 10 дней отдыха требуются при определении готовности справляться с нагрузками при заглублении в мелкодисперсные и водонасыщенные пески
  • Для мягких, пластичных, текучих глинистых фракций период отдыха должен составлять 20 дней

По время испытания требуется проведение последовательного увеличения нагрузки. В этот период контроль значения осадки осуществляется с использованием проверки прогибомерами часового типа. Также обязательно используются электронные проверочные приборы, с шагом измерения в 0.1 миллиметр. Этот шаг не должен быть преодолен за 60-120 минут проведения наблюдений.

Особенности проведения динамической проверки

Как уже говорилось ранее требования гост и снип обязывают при проектировании строительства массивных зданий проводить динамическое испытание. Оно уместно в ситуациях, когда на сложных по уровню устойчивости грунтах предполагается проведения строительства массивного строения. В том числе многоэтажного дома.

Такая проверка осуществляется с использованием молота. В этой ситуации опора с помощью молота постепенно забивается в грунт. По мере погружения производится расчет реальных и теоретических значений отказа.

Подобные исследования позволяют провести диагностику слабых зон свайного поля, определить несущие слои почвы. Также данные нагружения свай помогут оценить усилия, которые требуются для забивания и которые способны воспринимать забитые опоры.

Полученные результаты выводятся графическим образом. Данные помогают характеризовать результаты с учетом координат положения, которые обязательно для проведения оценки соотносятся с приложенными усилиями.

В чем заключаются преимущества проведения оценки с использованием динамической нагрузки

Специалисты называют несколько факторов, показывающих преимущества проведения испытаний, выполняемых при помощи динамической нагрузки, испытаниям, которые проводятся с использованием статической нагрузки. К плюсам относится возможность использования в отношении всех существующих в настоящий момент видов опор.

Такой метод удобен при работе с грунтами неоднородного типа и некоторых других факторов.

Очевидные плюсы статического испытания свай

Выполнение работ по статическому испытанию свай в итоге обходятся несколько дороже динамического испытания. Но именно этот вариант исследования помогает получить максимально адекватные и достоверные результаты. Подобное проверки полностью копирует реальную нагрузку, которую придется выдерживать фундаменту.

Нагрузка по время испытаний постепенно увеличивается, что соответствует реальным показателям давления, которую будет выдерживать фундамент здания по мере эксплуатации.

Для адекватной оценки возможностей свайного фундамента использование статических испытаний помогает определять реальные нагрузки, которые строению предстоит испытывать. Для получения наиболее адекватного и достоверного результата может использоваться дополнительная нагрузка.

В том числе при самостоятельном выполнении работ может осуществляться проверка адекватности использования выбранного варианта свай с помощью создания нагрузки с помощью использования железобетонных плит. В этом случае для проведения проверочных работ в большинстве случаев даже не требуется привлечение дополнительной подрядной организации. Проведение работ самостоятельно делает их выгодными.

Динамические и статические испытания, с помощью которых проверяются опоры для создаваемого фундамента для жилого строения, становятся гарантией долговечности создаваемой жилой конструкции. Такое работы позволяют создать прочный и надежный фундамент, которых на долгие десятилетия станет основой надежного жилого здания, в котором будут проживать много поколений семьи.

Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

При сооружении фундамента из свай необходимо убедится в их надежности. Для этой цели проводят статические и динамические испытания свай под нагрузкой. Для осуществления строительного проекта достаточно их провести, применив методы, которые будут описаны ниже. При сооружении свайного фундамента по мере заглубления сваи резко (иногда скачком) увеличивается величина сопротивления грунта погружению в него острия сваи от одного удара молотом. При динамическом испытании устанавливают связь между энергией удара молота, забивающего сваю, и ее несущей способностью.

рис. 1. Схема отказомера.

Проведение исследований

При пробном забивании изделия его динамическое испытание дает возможность определить необходимую длину сваи и определить разницу между реальной и расчетной величиной отказа проверяемого изделия. При испытании опоры выявляются ее несущие способности, определяются несущие слои грунта и ослабленные или негодные отрезки свайного поля. При проведении испытания изделий нагрузкой составляются графики зависимости изменения состояния испытуемой конструкции от прикладываемых контрольных усилий. В отличии от статических испытаний, динамические требуют меньшие затраты, чем статические, не портят испытуемые элементы, применимы к их различным видам вне зависимости от их несущих качеств.

Но надо учесть и то обстоятельство, что при проведении измерений возможно получение завышенных величин несущей способности свай.

Рис. 2. Формула для вычисления P2.

Это происходит в случаях забивки изделий в разнородный грунт, верхняя часть которого более плотна, чем глубинный слой. Такие условия не дадут правильного результата и при статических испытаниях из-за сжимаемости слабого слоя грунта и его ползучести, так как нагрузка перераспределяется так, что на острие опоры приходится ее значительная часть. Это вызовет перегрузку в слабом грунте основания и вследствие этого исказит полученные данные. Для ликвидации вышеописанных препятствий и получения надежных результатов при испытаниях на многослойном грунте необходимо следить за тем, чтобы острие сваи вбивалось в более прочный подстилающий слой.

При динамическом испытании нагрузкой на глинистых почвах могут быть получены различные величины отказов свай в начале забивки изделия в грунт и на конечном этапе испытания. Для предотвращения получения неправильного результата эти данные сравнивают с результатами статических испытаний и отдают им большее предпочтение.

Само испытание сваи проводят не менее трех раз:

  • проверяются нагрузкой все имеющиеся на строительном участке опорные элементы для определения уровня неоднородности грунта;
  • забиваются в грунт основные сваи, и производится оценка их несущих возможностей, а также выявляются на участке строительства слабые зоны грунта;
  • испытуемым изделиям дают «отдохнуть» и затем проводят последний этап динамических испытаний под нагрузкой для получения полноценных данных о несущих способностях примененных опор. Длительность «отдыха» проверяемых элементов зависит от консистенции грунта и принимается:
  1. Песчаник – не менее 3-х суток.
  2. Глинистая почва – не менее 6-ти дней от окончания забивки.

Схема выбора конструкции свай.

Во время этих испытаний рабочих опор наблюдают за изменениями их отказов, что позволяет изучить расположение слоев грунта на участке строительства и выявить слабые места, а также определить несущие способности используемых изделий. Контрольная забивка «отдохнувших» опор нужна для определения изменений их несущих способностей. Она производится тем же инструментом (молотом), который применялся на начальной стадии динамического испытания свай. Для глинистых почв забивка должна проводится сериями из коротких ударов, а иначе возможны структурные нарушения грунта. Принято, что для динамических испытаний надо применять оборудование, которым будут произведены основные работы по забивке свай.

Окончив все испытания, выводят предполагаемое число отказов свай, равное длине, на которую опускается в грунт изделие за один удар молота. Производятся расчеты по несущей способности забитых свай. Точность вычислений зависит от определения высоты падения молота, массивности его рабочей (ударной) поверхности, веса самой сваи и ее головной части. Необходимо также как можно точнее произвести замеры перемещений изделия и самого грунта после очередного удара молота.

Основным приспособлением для измерения отказов свай является специальный прибор – отказомер. Он позволяет проводить все измерения перемещений грунта и забиваемой сваи с достаточно высокой точностью, равной одному миллиметру. Прибор представляет собой планшет и двигающийся над ним укрепленный на каретке карандаш, совершающий возвратно-поступательные движения c регулируемой скоростью по горизонтали.

Схема устройства ленточно-свайного фундамента.

Планшет имеет размеры 50х36 см и при опускании сваи он движется вместе с ней. Карандаш вычерчивает отказограмму в форме ступенек. Рама планшета сделана из алюминия толщиной 20 мм и имеет окантовку такой же ширины, в которой закреплен лист бумаги, защищенный от дождя козырьком из алюминия шириной 55-70 см. К свае прибор крепится хомутом из железа 3х0,5 см болтами калибром 10-12 мм. Карандаш состоит из штифта и патрона с пружиной, внутрь вставляется графит (Рис.1).

При динамическом испытании большое значение имеет правильное и точное измерение высоты падения ударной части молота. Для измерения этого параметра используют специальную линейку с нанесенными через 50 мм хорошо видимыми отметками. Она прикреплена или к молоту, или к головной части сваи. Точность определения высоты падения молота при таком методе равна 2-м см, что вполне приемлемо.

Расчетный метод

Для определения несущей способности испытуемой опоры в тоннах применяется следующая формула:

P1 = k * m * ( n * F/2),

  • в которой k – показатель однородности почвы, он равен 0,65-0,75;
  • m – индекс определения рабочих условий. Он равен 1;
  • F – площадь сечения элемента в кв.метрах;
  • n – показатель, который зависит от способа забивания свай и их материала:
  1. Для железобетонных изделий квадратного сечения (сплошных) и с круглой полостью и полых круглого сечения с наконечником он равен 150 т/ кв. м.
  2. Для деревянных конструкций без наголовника он равен 100 т/ кв. м.

Для вычисления P2 применяют следующее соотношение (см. рис.2).

  • Q – вес в тоннах ударной части молота;
  • q – масса сваи с наголовником в тоннах;
  • e – отказ, то есть погружение забиваемого изделия в грунт за один удар молота;
  • H – расчетная высота падения ударной кромки молота (она определяется по специальной таблице и зависит от вида применяемого молота).

Применяемые приборы и инструмент при испытаниях статической и динамической нагрузкой

  • линейка с метками через 50 мм;
  • отказомер;
  • молот;
  • хомуты и болты;
  • лист чертежной бумаги и черный карандаш.

Этот метод испытания свай применим на самых разных грунтах. Но он негоден для возведения свайных фундаментов на сыпучем песочном грунте. Для такого случая применимы только статические нагрузки и соответствующий тип закладки фундамента.

Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

Динамические испытания проводятся: а) в ходе изысканий, до начала рабочего проектирования свайного фундамента при забивке пробных свай; б) в процессе забивки рабочих свай; в) при приемке законченных свайных работ. Динамические испытания выполняются:

  • – при проведении изысканий для определения степени неоднородности грунтовых условий в пределах контура проектируемого здания; оценки и сравнения несущей способности пробных свай и свай, принятых в проекте;
  • – в процессе забивки рабочих свай — для получения относительной оценки их несущей способности; выявления несущих слоев грунта и слабых участков свайного поля;
  • – при приемке работ — для определения возможно более достоверных данных о несущей способности забитых свай после их «отдыха».

Динамические испытания свай, как правило, проводятся тем же оборудованием, что и для производственной забивки. Конечным результатом испытания является получение величины отказа свай (погружение сваи от одного удара молотом) и затем определение путем расчета несущей способности сваи. Достоверность полученных отказов зависит от точности определения веса и высоты подъема ударной части молота одиночного действия, веса сваи и наголовника и точности измерения упругих перемещений грунта и сваи после удара.

Измерение отказа лучше всего производить специальными приборами — отказомерами. К числу наиболее известных конструкций относится отказомер П.Р. Тикунова [28]. Точность регистрации упругих перемещений грунта и сваи этим прибором составляет 1 мм. При забивке пробных свай (на стадии изысканий) и при приемке забитых свай (контрольные испытания) динамические испытания проводятся только после «отдыха» свай. Продолжительность «отдыха» принимается: в песчаных грунтах — не менее трех суток, в связных глинистых грунтах — не менее шести суток с момента окончания забивки.

Читать еще:  Как выполняется укладка рубероида на плоскую и скатную крышу
V.3.8.б. Методика динамических испытаний

Согласно СНиП III-Б.6-62, при измерении отказа необходимо следить за тем, чтобы голова сваи была неповрежденной, высота падения ударной части была максимальной для данного типа молота, удар молота был центральным. Для молотов двойного действия число ударов молота и давление пара или воздуха в цилиндре должны соответствовать данным паспорта. Добивка пробных и контрольных свай после «отдыха» должна производиться тем же молотом, что и при забивке.

В процессе проведения динамических испытаний фиксируются:

  • – число ударов молота на каждый метр погружения до заданной проектной отметки;
  • – величина отказов после погружения до заданной проектной отметки;
  • – продолжительность «отдыха»;
  • – коэффициент засасывания, т.е. отношение отказа при забивке к отказу от одного удара при добивке. За расчетный принимается отказ е при добивке.
V.3.8.в. Испытания свай статической нагрузкой

Статические испытания могут назначаться на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе забивки свай, при приемке забитых свай. Цель их на стадии изысканий — выбор длины и сечения свай и оценка их несущей способности; в процессе забивки и при приемке забитых свай — определение фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Данные, полученные в результате статических испытаний, отличаются значительно большей достоверностью и точностью, чем при динамических испытаниях. Поэтому, несмотря на большую сложность и трудоемкость статических испытаний по сравнению с динамическими, они назначаются, как правило, при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте.

Статические и динамические испытания должны проводиться в соответствии с ГОСТ 5686-69 «Сваи и сваи-оболочки. Методы полевых испытаний».

Для проведения статических испытаний при изысканиях забивается несколько пробных свай. Число их и места забивки определяются проектирующей организацией. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке. Испытания должны начинаться по истечении трех суток после забивки в песчаные грунты и шести суток в связные глинистые грунты.

V.3.8.г. Методика статических испытаний и оборудование

Статические испытания сваи заключаются в постепенном нагружении сваи статической нагрузкой и измерениями осадок свай от этой нагрузки. Различают величины критической и предельной нагрузок. При критической нагрузке происходит резкое и незатухающее увеличение осадки сваи (свая «проваливается»), превышающее осадку от предшествующей ступени нагрузки более чем в 5 раз. Предельная нагрузка принимается на одну ступень меньше критической. График зависимости осадки от нагрузки представлен на рис. V-19.

Величина ступеней нагрузки назначается в размере 1/10—1/15 ожидаемой величины предельной нагрузки. Для большей точности испытаний иногда пользуются более дифференцированной шкалой нагрузок, а именно от 1/2,5—1/5 в начале испытаний до 1/10—1/15 на последующих ступенях нагрузки.

Наблюдают за осадками сваи после каждой ступени нагрузки до затухания осадок, которое характеризуется величиной осадки не более 0,1 мм за последние два часа наблюдений. Измерения осадок выполняются с интервалами: в первый час наблюдений — через 15 мин, во второй — через 30 мин и далее — через 1 ч до полного затухания осадок. Величина осадки фиксируется с точностью до 0,1 мм прогибомерами или точным нивелированием.

После доведения нагрузки до критической осуществляется разгрузка так же ступенями, но равными удвоенным ступеням загрузки. Данные, наблюдений за осадками свай записываются в журнал статического испытания сваи.

Выбор оборудования для статических испытаний зависит от принятого способа нагружения сваи. В настоящее время известны следующие способы нагружения: укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю, использование усилия гидравлических домкратов, применение натяжных муфт или лебедок.

Преимущественное распространение получил способ с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее дешевый. Общий вид установки с гидравлическим домкратом конструкции ГПИ Фундаментпроект представлен на рис. V-20. Для статических испытаний обычно используются гидравлические домкраты грузоподъемностью 50, 100 и 200 т.

Реперная система предназначена для крепления приборов, измеряющих осадки испытываемой сваи. Она состоит из стоек и ригелей. Стойки (балки, швеллеры, тумбы) закапываются в землю не менее чем на 0,5 м. При испытании железобетонных свай при кустовом или ленточном расположении их в качестве стоек используются те же сваи из куста или ряда. Ригели (металлические уголки 75×75×8 мм) прикрепляются к стойкам хомутами. К ригелям струбцинами крепится прогибомер. На каждую испытываемую сваю устанавливаются два прогибомера.

Схема размещения испытываемых и анкерных свай, а также реперной системы показана на рис. V-21.

Документация на проведение статических испытаний свай включает в себя:

  • – техническое задание, разрабатываемое проектной организацией;
  • – проект производства работ;
  • – план строительной площадки с указанием на нем испытываемых и анкерных свай;
  • – геологический разрез площадки и физико-механическая характеристика грунтов.

Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты

Методика испытаний свай

Основным способом строительства оснований сооружений на поверхностях со слабыми несущими свойствами являются свайные конструкции. Они обеспечивают необходимый уровень устойчивости построек, значительно снижая вероятность их разрушения и возможность возникновения подвижек.

При строительстве обязательно проводится испытание свай. Его целью является определение соответствия используемых материалов расчетам инженеров. Способность выбранного вида свай переносить требуемые динамические и статические нагрузки определяет возможность их применения.

Виды испытаний, их нормирование и назначение

В строительстве при возведении фундаментов применяются опоры, отличающиеся как длиной, так и диаметром. Инженеры в проектах из расчета уровня максимально возможного нагружения определяют требуемые параметры свай. Они должны обеспечивать надежность возводимого сооружения.

Испытание свай призвано подтверждать точные пределы их прочности. Если они превышают расчетные показатели, то становится возможным уменьшение габаритов, и, как следствие, финансовых расходов.

Исследования проводятся по нескольким методикам:

  • теоретические математические выкладки по регламентированным правилам;
  • статические и динамические испытания.

Последний пункт называют иначе испытанием грунтов. Конкретный способ выбирается исходя из вида почв непосредственно на строительном объекте.

Все проверочные мероприятия подчиняются нормативным документам, представленным в таблице.

Вид документаНомерНазвание
ГОСТы25358-2012Грунты. Метод
полевого определения температуры
5686-94 (2012)Грунты. Методики испытаний сваями
30672-99Грунты. Полевые испытания. Общие положения
СНиПы2.02.03-85Свайные фундаменты
3.02.02-87Основания, земляные сооружения, фундаменты

Перед испытательными работами составляются: проект, планы строительного участка и геологического разреза, техническое задание.

Динамические испытания позволят смоделировать поведение свай при нагрузке

Динамические испытания имеют своей целью:

  • выяснение неоднородности геологических структур на рабочей площадке, определения их несущих возможностей;
  • оценивание реальной прочности испытуемых опор, ее сравнения с проектными требованиями;
  • получение достоверных несущих характеристик вбитых свай после времени их выстаивания.

Подвергание статическим воздействиям позволяет выбрать длину и диаметр опор.

После проведения теоретических расчетов и практических исследований выбирается оптимальный размер для свай. Испытание прочности буронабивных свай имеет огромное значение для постройки нефтяных и береговых платформ, фундаментов мостов. Данные статических исследований более точные, поэтому они часто применяются во время постройки больших, сложных объектов.

Проведение динамических испытаний

Динамические испытания свай – наиболее дешевый и быстровыполнимый вид исследований, но уступающий своей точностью статическим.

Их проводят часто в одно время с математическими вычислениями нагрузки, которую смогут длительное время без деформации выдерживать опоры.

Все действия выполняются оборудованием для строительства фундаментов свайного типа (молотом).

Обычно мероприятия проводятся в 3 этапа:

  • до начала проектных работ над фундаментом свайного типа испытываются имеющиеся в распоряжении изделия, а параллельно определяется степень геологической неоднородности грунта на стройплощадке;
  • во время забивания оцениваются несущие (механические) качества опор, исследуются свойства почвенных слоев;
  • когда работы заканчиваются, тогда проводятся проверки несущих характеристик забитых и «отдохнувших» столбов.

Во время испытание свай под динамической нагрузкой фиксируют:

  • количество опусканий молота на 1 м внедрения в поверхность до проектной глубины;
  • показатель отказов после забивания до требуемой по проекту отметки;
  • время «отдыха»;
  • значение коэффициента засасывания, показывающего отношение величин отказов от одного удара при забивании и добивании.

На основе величины отказа сваи высчитывают несущую способность опоры

Измерение величины отказа (внедрения в грунт при одном ударе молота) производится отказомерами и является окончательным результатом испытаний. По этому параметру высчитывается несущая способность опоры.

Правильность полученных значений отказов определяется точностью учета массы сваи и наголовника, упругих смещений ее и грунта, массы молота, высоты подъема его ударной части. Следует следить за отсутствием повреждений на «голове» изделия. Удар молота должен быть по центру, с максимально возможной высоты.

Проведенные таким способом исследования могут показать как завышенные, так и заниженные показатели несущих свойств поверхности. Это связано со слоистым строением грунта, поэтому важное внимание уделяется проведению геологического обследования местности.

Работы с опорами должны выполняться одним и тем же молотом до и после «отдыха», при этом продолжительность зависит от типа грунта. После завершения забивки его период для песчаных почв составляет не менее 3 дней, а для глинистых – не менее 6. О том, как проходит динамическое испытание, смотрите в этом видео:

Технология статических испытаний

Статические испытания свай проводятся с применением к ним вдавливающих, горизонтальных, выдергивающих воздействий. Согласно законодательным нормам, забивные сваи испытываются лишь после окончания времени «отдыха», а буронабивные проверяются, когда бетон приобретет более чем 80 % своей максимальной прочности.

Определить несущие характеристики свай, технология позволяет моделированием процесса их работы на специальной площадке, условия на которой соответствуют наихудшим геологическим показателям объекта. Что приносит наиболее верный результат.

Испытуемую конструкцию нагружают поэтапно

Испытание свай действующей статической нагрузкой проводятся в таком порядке:

  • они осматриваются на наличие дефектов, одна эталонная – на прямолинейность, изношенность (допускаются отклонения от прямой до 10 мм в любой плоскости на протяжении всей длины);
  • определяется численность имеющихся изделий и места их забивки;
  • они забиваются в почву до проектного уровня, и в зависимости от ее состава опоры выстаиваются от 3 до 20 суток (пока восстановятся связи между структурами грунта);
  • испытуемую конструкцию ступенчато (поэтапно) нагружают, измеряя при этом величину осадки (время «отдыха» выдерживается обязательно);
  • при вечной мерзлоте это длится около 10 дней, а в талых почвах – примерно 2 суток.

При сухом типе местности на стройплощадке проводят испытания в специально увлажненном грунте. Замачивание выполняется по нормативам: минимум 24 часа на 1 м глубины. Подробнее о процессе смотрите в этом видео:

Вертикальные воздействия центруются по максимуму. Данные с приборов записываются в журнале при прохождении каждой ступени работ.

Гидравлический домкрат

Для испытания свай статической нагрузкой применяется следующие способы:

  • с помощью гидравлического домкрата с системой анкерных опор и балок;
  • применение грузовой платформы в роли домкратного упора, места укладки набора грузов;
  • применение натяжных лебедок;
  • комбинирование различных методов воздействия;
  • использование веса опоры (собственного).

У первой сваи должна быть высокая прочность, соответствующая необходимым характеристикам. Иначе потребуется усиление с помощью внешней обоймы. Все работы по данной технологии по нормативам допускается проводить только после достижения бетоном 75 % прочности.

Проведение исследования воздействия динамических и статических нагрузок на сваи позволяет вовремя отбраковать дефектные изделия. Что способствует возведению надежного сооружения, отвечающего требованиям всех строительных норм. Также это позволяет на местности детально исследовать геологические условия строительного участка, внося в проект необходимые изменения.

Как проводят динамические испытания свай?

Динамические испытания буронабивных свай производятся с целью определения несущей и вдавливающей способности представленных железобетонных изделий.

Технология, с помощью которой производится тестирование вдавливающей способности и несущих характеристик, регламентируется отдельными положениями СНиПа и ГОСТа 5686-94.

Динамические испытания несущей способности свай

Для произведения точной оценки вдавливающей способности изделий, активно применяется осциллографический анализатор забивки.

После этого данные о вдавливающей и статической нагрузке, испытываемой сваями, согласно требованиям СНиПа и ГОСТа 5686-94 фиксируются в соответствующей документации. Туда же вносятся данные, касательно характеристик грунтов.

Особенности и назначение испытаний

Динамические испытания для буронабивных свай, как и оценка их вдавливающей способности, производятся с ориентировкой на любой из типов грунтов, в который буде производится забивка.

Вне зависимости от ряда характерных особенностей грунтов, в которые будет производиться забивка представленных буронабивных железобетонных изделий, все работы осуществляются с четкой ориентировкой на требования ГОСТа и СНиПа.

Динамическое и статическое испытание свай, как и испытания грунтов, производится при возведении таких объектов, как:

  • Подводные фундаменты мостов;
  • Береговые площадки;
  • Нефтяные платформы.

Динамические испытания свай в процессе

Такими сваями производится тестовая забивка. При этом нагружающим устройством, расположенным над сваями является специальный гидравлический молот падающего или ударного типа.

Если на строительной площадке отсутствует такой агрегат, с помощью которого осуществляется работа над сваями, то смета подразумевает наличие альтернативного устройства для проведения забивки.

В таком случае, программа испытаний буронабивных железобетонных изделий позволяет применять самостоятельно изготовленный молот трубчатого типа.

Исходя из требований ГОСТа и СНиПа, вес этого молота для буронабивных свай равен 3,2 тоннам. Его монтаж производится из элементов, находящихся между сваями.

Сборка производится с ориентировкой на регламенты ГОСТа и СНиПа, монтаж осуществляется с помощью крана, в пространстве между сваями, в том месте, где в дальнейшем будут проводиться испытания грунтов.

Динамические испытания свай производятся, согласно требованиям ГОСТа и СНиПа на определенных этапах работ, смета утверждается заранее. Итак, испытания буронабивных свай производятся:

  • В процессе проведения изысканий грунтов;
  • Перед началом процессов рабочего проектирования фундамента со сваями;
  • При осуществлении тестовой забивки буронабивных свай;
  • При проведении приемки уже законченных работ.

Динамические испытания свай

В итоге составляется акт испытания свай динамической нагрузкой. Стоит отметить, что динамические и статические испытания буронабивных изделий и исследования грунтов производятся:

  1. С целью определения уровня степени неоднородности грунтовых структур, в пределах строительной площадки.
  2. Для проведения оценки и сравнения параметра несущей способности и нагрузки производимой сваями.
  3. С целью обнаружения несущих слоев грунтов и ослабленных участков свайного поля.
  4. Для получения точных и достоверных данных о несущей способности свай после их забивки.

ГОСТ и СНиП позволяет при проведении испытаний использовать то же оборудование, что и при осуществлении забивки, эти положения четко обозначают нужное расстояние между сваями при проведении работ.

Конечный результат испытания буронабивных изделий представлен в виде полученной величины отказа свай. Это глубина, на которую погружается свая при одном ударе молота.

Все текущие измерения буронабивных свай производятся при помощи специального прибора – отказометра. При произведении замеров, параметр точности такого устройства равен 1 мм.

Данный аппарат при соответствующей настройке может производить точные замеры расстояния между сваями. Все этапы проводимых измерительных работ проводятся согласно требованиям СНиПа.

Основные преимущества испытания динамической нагрузкой

Испытание сваи в эксплуатируемом здании перед надстройкой

Метод динамических испытаний имеет ряд неопровержимых преимуществ перед статическим методом. При реализации такого метода доступна высокая степень мобильности, он достаточно экономичен и применим ко всем видам существующих в настоящее время свай.

Представленный метод дает реальную возможность значительно увеличить параметр несущей способности изделия. Все это производится в соответствии с положениями СНиПа.

Такое увеличение параметра возможно в том случае, если свая, во время осуществления забивки, погружается своим острием в слабый слой, который имеет большую сжимаемость.

В грунтах глинистого типа, которые отличаются своей однородностью в пределах площади фундамента здания, при осуществлении погружения свай на одинаковую глубину, величина отказов может разниться.

Вкупе с небольшим интервалом погружения предоставленные данные могут вводить в заблуждение, в связи с чем может сформироваться мнение от разных значениях несущей способности изделий.

В таком случае рекомендуется внимательно сверить полученные результаты с теми, которые были получены в ходе проведения статических изысканий. В процессе выявится одно общее значение уровня сопротивляемости представленных железобетонных изделий.

Технология проведения динамических испытаний

В большинстве случаев, проведение динамических испытаний инициируется три раза. Первый раз все действия производятся над уже имеющимися в наличии изделиями, которые отобраны для проведения работ и строительства. Это происходит до начала действий с проектом свайного фундамента.

Испытание свай динамической нагрузкой

В процессе определяется показатель уровня неоднородности грунтовых отложений в том месте, где будет производиться строительство.

Следующий после этого этап производится непосредственно в момент забивки. В процессе производится оценка несущих качеств изделия и исследование свойств несущих грунтовых слоев и ослабленных участков.

После окончания работ производится заключительный этап испытания. Он дает самые достоверные данные о несущих способностях после того, как они некоторое время побыли в грунте.

При осуществлении забивки в процессе наблюдения за текущими изменениями отказов можно выявить те слои грунта, которые являются несущими.

Также это позволяет произвести сравнительную оценку параметров несущей способности уже забитых изделий, для того, чтобы выявить возможные ослабленные участки.

В слоях глинистого типа пробная забивка производится с помощью молота, который проводит короткую серию ударов. Это позволяет сохранить нетронутой структуру грунта.

Все текущие динамические испытания проводятся при содействии того оборудования и техники, которое задействовалось при выполнении основного спектра работ.

По завершению становится доступным значение величины отказа. Оно равно степени погружения изделия в грунт после осуществления по нему одного удара молотом.

Испытания свай динамической (ударной) нагрузкой по методу ЭЛДИ

Точность тех данных, которые будут получены, напрямую коррелирует с высотой молота и удельным весом его ударной части.

Сюда также входить параметры веса сваи, и ее наголовника. Некоторое внимание уделяется уровню точности производимых замеров при упругих перемещениях изделия в грунте после нанесения удара.

Испытания грунтов

При строительстве здания и последующем его вводе в эксплуатацию грунты песчаного и глинистого типа подвергаются уплотнению в результате влияющей на них статической нагрузки.

Испытания грунтов оказывает очень серьезное влияние на весь процесс возведения здания. Это связанно с тем, что от параметров несущей способности грунта напрямую зависят характеристики прочности и устойчивости всей строящейся конструкции.

Эта процедура производится для того, чтобы подробно изучить физико-механические характеристики грунтов, определить особенности их геологической структуры и выявить условия, которые оказывают влияние на равновесие всей почвенной массы на данном участке. В большинстве случаев проводятся два обязательных этапа испытаний такого типа.

  1. Лабораторные.
  2. Полевые.

Испытания свай на прочность

Лабораторные позволяют определить нужные параметры физико-механических качеств грунтов, а полевые выявляют уровень сопротивления почвы в ее естественных условиях.

Проводимые работы помогают составить наиболее оптимальный график выполнения работ и спрогнозировать степень устойчивости будущего здания.

Кроме того, это способствует выбору наиболее эффективного способа, направленного на укрепление фундамента. Эти процедуры также проводятся для того, чтобы избежать обрушения возведенных зданий.

Испытания могут проводиться не только на открытых строительных площадках, но и при исследовании уже готово фундамента. Если строительство осуществляется на старом фундаменте, то грунт обязательно подвергается процедуре обязательного изучения.

Статическое испытание свай

При выборе оборудования, которое необходимо для корректных испытаний такого рода, ориентировка осуществляется на особенности способа, посредством которого будет проводиться погружение. Сейчас активно применяются такие способы, как:

  • Проведение укладки нужного груза на платформу, установленную на сваях;
  • Применение натяжной муфты или лебедки;
  • Применение гидравлического домкрата и использование его усилия;
  • Использование собственного удельного веса СВУ.

Испытания свай статической нагрузкой по ГОСТ 5686-94

Статическое испытание свай начинается с того, что обозначается численность уже существующих изделий, и тех мест, где будет производиться их дальнейшая забивка.

После этого производится погружение пробных железобетонных конструкций. Все текущие испытательные работы проводятся с участием тех конструкций, которые лежат в областях с наихудшими грунтовыми условиями.

Все испытательные работы начинаются с того, что выжидается период «отдыха» сваи. Те конструкции, погружение которых будет производиться с помощью других способов, приводят в готовность не раннее, чем за сутки до начала процесса.

Все работы начинаются только после того, как изделие, изготовленное из бетона, застывает на 80% своей прочности. Все работы производятся равномерно без осуществления ударов и с соблюдением степеней нагрузки на конструкцию. Порядок действий устанавливается заранее и отображается в программе испытаний.

При осуществлении заглубления нижних концов конструкции в грунты обломочного типа допускается достижение трех ступеней (уровней) нагрузки, которые составляют 1/5 всех нагрузок, объединенных суммарно.

Первая пробная свая должна обладать высокой прочностью, благодаря этому может быть обеспеченно получение всех необходимых характеристик. В случае необходимости свая подвергается усилению с помощью подключения внешней обоймы.

Динамическое испытание свай автокраном (видео)

Динамическое испытание свай

Наши цены минимальные по рынку.

Мы открыты для диалога и готовы сделать вам индивидуальное предложение.

Мы уже сэкономили более 100 000 000 рублей наших партнеров и нам доверяют 70+ компаний по всей центральной России

Испытания свай динамической нагрузкой производятся для того, чтобы выяснить, соответствует ли реальная несущая способность сваи проектным нагрузкам. Если она намного выше — это приводит к перерасходу средств.

Динамические испытания свай проводятся 3 раза:

  • До проектирования свайного фундамента
    Пробная забивка свай — динамическое испытание проводится с целью изучения степени неоднородности грунтов на участке и несущей способности пробных и проектных свай для их сравнения и оценки.
  • В ходе забивки основных рабочих свай
    Для дифференцирования несущих и слабых участков на площадке, где оборудуется свайное поле и получения данных об относительной несущей способности свай.
  • По завершении работ, в ходе их приемки
    С целью получить окончательные, более достоверные сведения о несущей способности погруженных свай после «отдыха» (особенно актуально для глинистых грунтов).

Программа динамических испытаний свай

Согласно действующих требований ГОСТ, динамические испытания свай производят в соответствии с программой, рассчитанной для песчаных грунтов (исключая пылеватые и мелкопесчаные водонасыщенные грунты) минимум на 3 суток, а для глинистых и разнородных грунтов минимум 6 суток. В ряде случаев, в зависимости от характеристик грунтов на стройплощадке, это сроки могут быть измены, как в меньшую, так и большую стороны с итоговым диапазоном от 1 до 20 суток.

Программа испытаний включает:

  1. Замеры отказов при погружении (при добивке — с точностью до 1 мм).
  2. Точный подсчет производимых ударов за все время погружения.
  3. Подсчет ударов молота на каждый метр погружения.
  4. При погружении последнего метра сваи — подсчет ударов на каждые 10 см.
  5. Контрольное определение величины отказа после «отдыха» сваи при добивке.
  6. Составление акта динамического испытания свай.

В ходе динамического испытания свай заполняется таблица в соответствующем журнале. Результаты испытаний обрабатываются и представляются в виде сводных данных, показывающих, как изменялась величина отказа в ходе испытаний и отражающего зависимость между количеством ударов, наносимых молотом, и глубиной погружения сваи. По окончании испытаний мы составляем акт испытания сваи динамической нагрузкой.

Какие гарантии мы даем

Качество выполненных нами работ соответствует требованиям СНиП РФ на соответствующие виды работ.

Если в течение гарантийного периода обнаружатся дефекты, вызванные результатами выполненных работ, мы устраним их за свой счет.

Гарантийный период на выполненные работы составляет 12 месяцев с момента их сдачи-приемки.

Гарантийный срок в этом случае продлевается на период устранения дефектов.

Как испытывать сваи для фундамента статической и динамической нагрузкой

Полевое исследование свай помогает изучить механические и физические свойства элементов, измерить уровень сопротивления и определить типичные деформации непосредственно в условиях строительства. Качество изысканий зависит от применения приборов и специальных устройств. Статические испытания свай проводят аккредитованные фирмы, где есть специалисты нужного профиля и необходимое оборудование.

Для чего и когда проводят испытания свай

Опытную забивку опорных стоек проводят на специальной технической установке для определения выдергивающих, вдавливающих нагрузок и усилий на растяжение. Агрегат в виде платформы с нормативным грузом имеет в составе механизм давления на сваю, кран для подъема. Устройство снабжено опорной установкой из металлических ферм или железобетонных ригелей, через систему которых передается вертикальная нагрузка на испытуемый элемент.

Измерение фактических почвенных параметров имеет значение для предупреждения внезапного проседания и разрушения строения. Испытания грунтов по технологии забивки свай делается при возведении нового здания и при реконструкции или переоборудовании действующего сооружения.

Испытание оценивает однородность почвы, напластование, количественный состав, физические особенности каждого ряда. Проверяют соответствие проектных нагрузок реальной сопротивляемости стержня. Степень смещения сваи во время испытаний фиксируют измерительные датчики, детекторы, контролеры, которые отличаются точностью измерения до 0,1 мм. Полевые исследования проводят с учетом требований общих нормативов, которые дополнены соответствующими региональными и отраслевыми документами.

Какую информацию дает испытание

В результате исследования намечают результативный рабочий план проведения монтажа свайных элементов, прогнозируют стойкость и прочность сооружения, выбирают оптимальные способы укрепления фундамента. Измеряют сопротивление почвы, что дает возможность просчитать прочностные характеристики разных напластований.

Штамповые исследования в полевых условиях проводят для определения:

  • точной конструкции и несущей способности опорного стержня;
  • возможности заглубления стойки на расчетную глубину;
  • взаимосвязи между просадкой сваи в земле и нагрузкой в растянутом временном промежутке.

Иногда дом строят на старом свайном фундаменте, тогда статические испытания проводят, чтобы оценить истинное состояние грунта вокруг существующих элементов. Так выбирают тип требуемой сваи, материал, ее диаметр, решают вопрос о бурении и монтаже добавочных стрежней.

Гидравлика передает нагрузку штампу посредством стойки. Реактивное напряжение воспринимает анкер, работающий на выдергивание свайного элемента. Грунт в проходе с обсадкой нагружают устройством, крепленным к трубе. Давление регулируют массой грузов на платформе, а вертикальность контролируют направляющими полозьями.

Что входит в программу полевых испытаний

В поле несущую характеристику и способность к деформации находят по итогам испытания почвы штампами в скважинах, шурфах на отметке пяты фундамента или применяют метод статического или динамического испытания свай. Исследование в шурфах проводят металлическими или бетонными штампами с большой жесткостью и площадью 2500 – 5000 см², а в буровых каналах применяют круглые элементы с квадратурой подошвы более 600 см².

Методика, по которой производится испытание на стройплощадке:

  • статическое исследование;
  • динамическая проверка;
  • диагностика почвы эталонным элементом;
  • контроль грунтов статическим зондированием.

Количество свай, подвергаемых проверке, зависит от различных факторов, но не должно быть меньше 1% от общего числа монтируемых стоек. На выбор численности испытуемых образцов влияет сложность условий, размер передаваемого напряжения и разнообразие типоразмеров опорных стержней.

Испытывают характерные участки для всей стройплощадки и проверяют области с ослабленными показателями. Результаты заносят в журнал, оформляют в форме графиков взаимозависимости нагрузки и смещения стойки. Учитывают связь числа ударов и количества отказов заглубления.

Регламентирующие документы

Стандарт, по которому проводят испытание буронабивных свай, а также завинчивающихся, вдавливаемых и забивных элементов — ГОСТ 56.82-2012. Правила документа регламентируют исследования на стройплощадке, и описывают методики контрольных проверок свайных стоек. Есть СНиП 2.02.03-85 и СП 50.102-2003, которые стандартизируют обследование оснований и составление проекта свайных опор нового строительства и реконструкции.

Статические проверки способности свай и грунта стоят дорого, проводятся в течение суток (время зависит от величины объекта), но относятся к категории точных испытаний с безукоризненными результатами.

Исследования разрешают на разных стадиях возведения:

  • геологических изысканий;
  • до начала проектирования;
  • в процессе монтажа свайных опор;
  • во время приемки нулевого цикла.

Технические документы об испытаниях с описанием элементов передают монтажникам свай. В бумагах есть план с привязкой скважин по осям, указаны точки пробного статического и динамического зондирования, расположение коммуникаций на объекте, зданий. Передают техзадание на испытание свай и заключение геологов об условиях строительства, а также смету на работы.

Особенности динамических испытаний

Динамику используют для определения реального напряжения в опорных стержнях и несущей способности. Груз нормативного веса сбрасывают на стойку с назначенной высоты и находят размер осадки. Рассчитывают несущую способность с учетом применяемых параметров и полученных результатов. Динамический метод длится недолго, но дает точные показатели.

В испытании используют прогибомеры. Перед нагрузкой регистрируют первый нулевой результат, затем берут второе показание и делают замеры последовательно в течение через 30 минут (всего 4 шт.). Сваю считают стабилизированной, если осадка составляет не больше 0,1 мм за последний час.

Нагрузка доводится до расчетной при погружении в плотные глинистые, крупнообломочные грунты и пески, но величина не должна быть меньше 1,5 показателя несущей характеристики сваи.

Особенности статических испытаний

Методика предусматривает ступенчатую нагрузку, размер которой находят с учетом проектного давления (но не больше 1/10). Следующее усилие дают после полной осадки сваи от первого напряжения. На измерительных датчиках выставляют ноль, после подачи первого усилия и при последующих ступенях регистрируют показания приборов.

Предельное сопротивление определяют по величине нагрузки, после которой останавливается заглубление сваи. Метод простой, но требует времени и технического оборудования. Принцип статической проверки в том, что на элемент давят, а не сбрасывают груз с высоты.

Применяют гидравлический домкрат, который давит вниз на металлическую балку, привариваемую к испытательному образцу сваи и соединяющую его с соседними анкерными стойками. Расстояние от контрольной сваи до анкерной делают не меньше 2 м или пяти диаметров (в элементах сечением до 80 см). Для контрольных элементов промежуток делают не меньше трех диаметров, но не меньше 1,5 м. Эталонную зонт-сваю ставят на расстоянии не меньше 1 метра.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector