Количество свай для испытания статической нагрузкой - MOYDOM23.RU

Количество свай для испытания статической нагрузкой

Статические испытания свай

Испытания грунтов сваями статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками по ГОСТ 5686-2012

Вкратце суть статических испытаний свай можно описать так:

Испытания грунтов сваями статическими нагрузками могут проводиться во время инженерных изысканий , на стадии разработки проектной документации, до ( пробные сваи ) или после массовой забивки свай (контрольные испытания свай) .

Основная задача статических испытаний — определить несущую способность сваи по грунту и осадку сваи в зависимости от величины нагрузки во времени.

Разработка программы испытаний (разрабатывается специализированной изыскательской или проектной организацией), в которой указывается вся необходимая информация, например, схема испытания (анкерная система или грузовая платформа, комбинированная схема, самоанкерующаяся свая), величина испытательной нагрузки, шаг нагрузки-разгрузки сваи и т.д.

Программа испытаний должна быть разработана в соответствии с ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями».

Устройство испытательной установки , которая может быть выполнена в виде грузовой платформы (система стальных балок) с грузами или системы стальных балок с анкерными сваями либо комбинированная схема , соединяющая в себе обе вышеописанные схемы. При статических испытаниях сваи конструкция любой из этих схем призвана воспринимать реактивное усилие от домкрата. При этом должна быть обеспечена прочность и жесткость испытательной установки в соответствии с ГОСТ 5686-2012. Установка устраивается так, чтобы передать усилие от домкрата строго по вертикальной оси сваи. На сваю устанавливается домкрат с манометром и насосной станцией. Монтируется реперная система, на которую устанавливаются датчики перемещений (прогибомеры).

В некоторых случаях при небольших значениях несущей способности сваи реактивное усилие от домкрата во время испытаний можно передавать на корпус тяжелой техники, если нет возможности провести испытания по иной схеме (по согласованию с проектной и изыскательской организацией). При этом вес техники должен быть достаточным, чтобы воспринять реактивное усилие от домкрата.

Помимо наиболее часто применяемых схем установок для испытания грунтов сваями в ряде случаев возможно использование других схем. Например, применение самоанкерующихся свай или испытания по методу погруженного гидравлического домкрата (МПГД), он же метод Остерберга (O-Cell) . Этот метод применяется преимущественно при больших испытательных нагрузках в условиях невозможности или нецелесообразности испытаний по классическим схемам с грузовой платформой или анкерной системой.

В ряде случаев целесообразны PDA испытания свай . Это метод, основанный на волновой теории удара. Точность метода близка к классическим схемам статических испытаний свай (расхождение составляет в среднем 10%). Преимущество метода — высокая скорость испытаний — за одну смену можно испытать 5-10 свай. В результате испытаний получаются аналогичные данные: график зависимости осадки от нагрузки, величина несущей способности свай. Этот метод также регламентирован п.4.1 ГОСТ 5686-2012.

Пошаговое загружение сваи нагрузкой с помощью домкрата. Нагрузка передается ступенями с шагом, указанным в программе испытаний. Величина нагрузки на каждом шаге должна быть не более 1/10 величины нагрузки, указанной в программе испытаний. Следовательно количество ступеней принимается не менее 10 .

Для крупнообломочных грунтов, плотных песков и глинистых грунтов твердой консистенции допускается первые 3 шага испытывать величиной 1/5 нагрузки. Таким образом, минимальное число ступеней нагрузки принимается не менее 7.

Каждый шаг нагрузки выдерживается до условной стабилизации деформации грунта , которая представляет из себя нормированную ГОСТ 5686-2012 величину скорости осадки за определенное время.

Статические испытания натурной сваей вдавливающей нагрузкой, например, проводятся до достижения осадки не менее 40 мм. Если данная величина осадки не будет достигнута, то сваю следует держать под нагрузкой на последнем шаге испытаний не менее 5 часов, даже если достигнута принятая условная стабилизация.

Если нижний конец сваи опирается на крупнообломочные, песчаные плотные и глинистые грунты твердой консистенции, нагрузка должна составить величину не менее 1,5 значения несущей способности сваи , рассчитанную теоретически по СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

При контрольных испытаниях свай нагрузка не должна превысить значения максимальной несущей способности сваи по материалу (бетону). В противном случае свая может получить повреждения и не может работать в составе фундамента в соответствии с начальным проектным решением.

Разгрузка сваи также проводится ступенями, равными удвоенному значению ступеней нагрузки. Выдержка каждой ступени нагрузки должна быть не менее 15 мин.

На каждом шаге данные (величина нагрузки и осадки, время условной стабилизации и т.д.) заносятся в журнал испытаний.

По полученным данным строят графики :

— перемещения сваи от нагрузки;

— изменения осадки сваи во времени (по ступеням нагружения);

Определяется величина несущей способности сваи, оформляется отчет по результатам полевых испытаний грунтов сваями статической нагрузкой.

Статические испытания свай при инженерных изысканиях проводятся для:

— определения вида и размеров свай и их несущей способности;

— проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;

— определения зависимости перемещения свай в грунте от нагрузок и во времени.

*Испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, и все испытания многолетнемерзлых грунтов проводят только натурными сваями.

Полевые контрольные испытания свай

Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.

Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:

— использования типа сваи или метода их устройства, не имеющего сопоставимых опытных данных;

— отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;

— когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны недостаточно;

— если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидрогеологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.

Испытания свай нагрузкой

Испытания свай нагрузкой допускается проводить для:

— обоснования выбранного метода строительства;

— определения осадок свай и предельной для них нагрузки;

— оценки несущей способности свайного фундамента в целом.

Необходимое число испытываемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается с учетом:

— грунтовых условий и их неоднородности на площадке;

— геотехнической категории сооружения;

— существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;

— общего числа и типов свай в проекте фундамента.

Если при соответствующем обосновании проводится испытание нагрузкой одной сваи, то она должна располагаться в наихудших грунтовых условиях. Если это невозможно, следует учесть характерное значение сопротивления грунтов в месте ее устройства.

Если испытания нагрузкой проводятся для двух и более испытываемых свай, то места испытаний должны быть наиболее характерными для площадки проектируемого свайного фундамента, и одна из испытываемых свай должна находиться в месте с предположительно наихудшими грунтовыми условиями.

Между моментом установки испытываемых свай и началом испытаний нагрузкой должно пройти достаточное время для обеспечения необходимой прочности материала сваи и стабилизации в грунте поровых давлений до начального уровня.

Методика испытаний пробных свай нагрузкой по числу этапов нагружения, продолжительности этих этапов и применяемых циклов нагружения должна быть такой, чтобы по результатам измерений можно было получить данные о предельной нагрузке, деформациях, ползучести и разгрузке свайного фундамента.

Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний.

Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 м и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний или выполнено статическое зондирование.

Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки.

В процессе проведения испытаний грунтов сваями всех типов следует вести журналы испытаний , а результаты испытаний оформлять в виде графиков зависимостей перемещений сваи от нагрузки , приложенной к свае для испытаний статическими нагрузками.

Графики всех испытаний грунтов должны сопровождаться инженерно-геологическим разрезом по ближайшей к месту испытания выработке, а при испытаниях в многолетнемерзлых грунтах — инженерно-геокриологическим разрезом.

Необходимое количество испытуемых свай

Страница 1 из 3 1 2 3 >
partizan33
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от partizan33
partizan33
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от partizan33
partizan33
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от partizan33
Примечание — Количество испытываемых свай при строительстве должно составлять:
— при испытании свай динамической нагрузкой — до 1 % от общего количества свай на данном объекте, но не менее 6 шт.;
— при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5 % от общего количества свай на данном объекте, но не менее 2 шт.;
— при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой — не менее 2 шт.

Кстати в СП 24.13330.2011 я так понял есть приложение Б, в таблице Б1:
Испытание грунтов эталонной сваей Не менее шести испытаний на каждой заданной глубине

Кстати в СП 24.13330.2011 я так понял есть приложение Б, в таблице Б1:
Испытание грунтов эталонной сваей Не менее шести испытаний на каждой заданной глубине

Таблица носит рекомендательный характер.
Так же нет чёткого определения что такое эталонная свая (если кто знает определение просьба поделиться).

В соответствии со СНиП 2.02.03-85 п. 5.2 не менее 6 шт. на всё здание, т.е. можно сделать вывод что даже при разных длинах свай (например 5, 6, 7, 8м) достаточно 6 испытаний?

timuchen82
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от timuchen82

В действующем в Украине ДСТУ Б В.2.1-1-95 (ГОСТ 5686-94) есть определение эталонной сваи (раздел 3), а также — конструкция (чертеж) эталонной сваи в Приложении В.

timuchen82
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от timuchen82

Испытание свай — это подготовительный период?

Подскажите в госте 5686-2012 говорится о проведении испытаний ( статика динамика горизонтальные и выдергивающие нагрузки )
указаны проценты и минимальное количество свай.
причем не говорится что каждый вид испытаний должен проводиться для каждого типа свай.
следовательно имея на объекте 1000 свай, из которых часть забиваемые, другая часть составные и еще до кучи буронабивные, я должен испытать всего 10 свай 1% или вообще 6 на динамику 2 на статику ну и 3 дернуть или двинуть.

И еще вопрос- госте говорится о объекте строительства. что можно подразумевать под объектом. допустим возводится завод. там есть этажерки, оборудование, здание и т.д.
под каждый вид сооружения используется свой вид свай. из за площади объекта и геология разная.
можно ли рассматривать завод как объект строительства? если нет, то как классифицировать объект на большом объекте строительства с различными видами сооружений.
Помогите советом.

ГОСТ 5686-2012
Приложение А (обязательное)
А.3 1 Число испытуемых свай при строительстве должно составлять:

— при испытании свай динамической нагрузкой — до 1% общего числа свай на данном объекте, но не менее 6 шт.;

— при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5% общего числа свай на данном объекте, но не менее 2 шт., за исключением специально обоснованных случаев;

— при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой — не менее 2%, но не менее 3 шт.
Везде указывается, что не менее скольки-то штук.

СП 50-102-2003 Приложение В (рекомендуемое)
В.3 Определение объемов изысканий для свайных фундаментов в зависимости от уровня ответственности объектов и категорий сложности грунтовых условий рекомендуется проводить с использованием приведенной ниже таблицы В.1.
В таблице есть данные в соответствии с уровнем ответственности здания, категорией сложности грунтовых условий и видом изысканий.

Читайте также  Отказ свай при забивке СНИП

СНиП 2.02.03-85
5.4. В случае, если число свай, испытанных в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести, нормативное значение предельного сопротивления сваи в формуле (16) следует принимать равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний.
В случае, если число свай, испытанных в одинаковых условиях, составляет шесть и более, нормативное значение предельного сопротивления сваи следует определять на основании результатов статистической обработки частных значений предельных сопротивлений свай, полученных по данным испытаний, руководствуясь требованиями ГОСТ 20522-75* применительно к методике, приведенной в нем для определения временного сопротивления. При этом для определения частных значений предельных сопротивлений следует руководствоваться требованиями п.5.5 при вдавливающих, п.5.6 — при выдергивающих и горизонтальных нагрузках и п.5.7 — при динамических испытаниях.

Вопрос-ответ

Статические испытания свай

Из СП 50-102-2003.

5.7 Если по проекту передаваемые на сваи горизонтальные нагрузки превышают 5 % вертикальных, то должны проводиться испытания грунтов сваями на горизонтальные нагрузки. СП 50-102-2003.

Согласно пункту 7.2.3 (ГОСТ 5686-2012) отдых свай составляет:

Продолжительность «отдыха» устанавливается программой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи, но не менее:

3 суток — при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;

6 суток — при глинистых и разнородных грунтах.

1 При рорезании песчанных (а также просадочных) грунтов в случае наличия под острием сваи крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции продолжительность «отдыха» допускается сократить до 1 суток.

2 Более продолжительный срок «отдыха» устанавливают:

— при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков — не менее 10 суток;

— при прорезании глинистых грунтов мягко — и текучепластичной консистенции — не менее 20 суток.

ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. Регламинтирует:

Число испытуемых свай при строительстве должно составлять:

при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5% общего числа свай на данном объекте, но не менее 2 шт., за исключением специально обоснованных случаев.

Изменение N 1 к СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты.

Дата введения 2017-06-04

«Количество испытаний свай определяется проектом в зависимости от сложности грунтовых условий, величины нагрузок, передаваемых на основание и числа типоразмеров свай. Для определения несущей способности свай по результатам полевых испытаний для каждого объекта строительства сооружений класса КС-3 и КС-2 рекомендуется проводить:

— статические испытания свай и свай-штампов — до 1% от общего числа свай на объекте, но не менее трех для сооружений класса КС-2 и четырех — для сооружений класса КС-3;

СВОД ПРАВИЛ СП 267.1325800.2016

ЗДАНИЯ И КОМПЛЕКСЫ ВЫСОТНЫЕ
Правила проектирования

8.1.2.17 При применении свайных и комбинированных свайно-плитных фундаментов следует выполнять испытания свай статическими нагрузками в объеме, зависящем от их общего числа и неоднородности основания, но не менее четырех испытаний сваями на фундамент высотного здания.

Согласно пункту 5.4 СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ:

5.4 Для объектов повышенного и нормального уровней ответственности указанные в 5.2 и 5.3 работы рекомендуется дополнять испытаниями грунтов эталонными и натурными сваями (ГОСТ 5686)

СВОД ПРАВИЛ СП 267.1325800.2016 ЗДАНИЯ И КОМПЛЕКСЫ ВЫСОТНЫЕ

8.1.2.17 При применении свайных и комбинированных свайно-плитных фундаментов следует выполнять испытания свай статическими нагрузками в объеме, зависящем от их общего числа и неоднородности основания, но не менее четырех испытаний сваями на фундамент высотного здания.
8.1.2.18 Испытания грунта сваями могут быть выполнены как при приложении статической нагрузки к верхнему концу сваи согласно ГОСТ 5686, так и методом опускных домкратов.

8.1.2.19 При проведении испытаний грунта сваями механические характеристики грунта уточняются путем обратных расчетов. Для этого сваи должны быть снабжены системой датчиков, позволяющих фиксировать распределение усилий и перемещений вдоль конструкции сваи. Их число и расстояние между ними выбирается исходя из размеров свайного фундамента (поперечные размеры и длина), нагрузок и грунтовых условий таким образом, чтобы можно было определить сопротивление по боковой поверхности сваи и нижнему концу, а также выполнить обратный расчет для определения уточнения механических характеристик грунта.

8.1.2.20 В случае применения опускных домкратов их рекомендуется устанавливать в двух уровнях в целях проведения раздельного испытания грунта сваями по нижнему концу и боковой поверхности. Для этого нижний уровень располагают на минимально возможном расстоянии от нижнего конца сваи для определения механических характеристик грунта и сопротивления сваи по нижнему концу, верхний — на расстоянии по высоте от нижнего, достаточном для определения механических характеристик грунта и сопротивления по боковой поверхности сваи.

Пункт 8.1 (ГОСТ 5686-2012) регламентирует:

При испытаниях буровыми (буронабивными, буроинъекционными) и набивными сваями начало испытаний назначают не ранее достижения бетоном свай 80% проектной прочности (8-26 дней в зависимости от температуры бетона).

Динамические испытаний свай

Согласно пункту 7.2.3 (ГОСТ 5686-2012) отдых свай составляет:

Продолжительность «отдыха» устанавливается программой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи, но не менее:

3 суток — при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;

6 суток — при глинистых и разнородных грунтах.

1 При рорезании песчанных (а также просадочных) грунтов в случае наличия под острием сваи крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции продолжительность «отдыха» допускается сократить до 1 суток.

2 Более продолжительный срок «отдыха» устанавливают:

— при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песковне менее 10 суток;

— при прорезании глинистых грунтов мягко — и текучепластичной консистенции — не менее 20 суток.

Выдержка из ГОСТ 5686-2012

Число испытуемых свай при строительстве должно составлять:

При испытании свай динамической нагрузкойдо 1% общего числа свай на данном объекте, но не менее 6 шт.;

Изменение N 1 к СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты.

Пункт 7.3.1. Первый абзац после слов «статическим зондированием» дополнить словами: «Количество испытаний свай определяется проектом в зависимости от сложности грунтовых условий, величины нагрузок, передаваемых на основание и числа типоразмеров свай. Для определения несущей способности свай по результатам полевых испытаний для каждого объекта строительства сооружений класса КС-3 и КС-2 рекомендуется проводить:

— динамические испытания свай — до 2% от общего числа свай на объекте, но не менее шести для сооружений класса КС-2 и девяти — для сооружений класса КС-3;

Штамповые испытания грунтов (определение модуля деформации грунтов)

Согласно пункту 5.4 СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Для объектов повышенного и нормального уровней ответственности указанные в 5.2 и 5.3 работы рекомендуется дополнять испытаниями грунтов прессиометрами и штампами(ГОСТ 20276)

Георадиолокационные обследования грунтов

Использование георадара позволяет решить следующие задачи:

выявление подземных полостей и пустот, трещин, зон разуплотнения, действующих и неиспользуемых коммуникаций и коллекторов различного назначения, старых погребенных сооружений (подземных ходов, хранилищ, бомбоубежищ, засыпанных подвалов, галерей);
определение глубин заложения фундаментов, свай, противофильтрационных завес, дренажных систем, мостовых опор, выявления в них трещин и повреждений;

просвечивание грунтового массива под фундаментами существующих зданий и сооружений, при отсутствии в основании последних листов металла, армированных плит;
обследование насыпей, полотна автомобильных и железных дорог, тела земляных плотин для оценки их состояния;
установления глубины залегания грунтовых вод и верховодки;
просвечивание донных отложения (с поверхности пресных водоемов), с расположением необходимых для интерпретации скважин по берегам водоема.

Согласно пункту 5.4 СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ:

При строительстве высотных зданий повышенного уровня ответственности и зданий с глубокой подземной частью в состав работ при изысканиях следует включать геофизические исследования для уточнения геологического строения массива грунтов между скважинами, определения толщины прослоев слабых грунтов, глубины водоупоров, направления и скорости движения подземных вод, а в карстоопасных районах — глубины залегания скальных и карстующих пород, их трещиноватости и закарстованности.

Сплошность свай (ульразвуковая дефектоскопия свай, сейсмоакустическая дефектоскопия свай)

Внутренний диаметр контрольных трубок для проведения ультразвуковой дефектоскопии свай должен быть строго 50 мм.

Из СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

12.8 Прием и контроль качества изготовления свайных фундаментов

Согласно пункту 12.7.3 Земляные сооружения (контроль сплошности буронабивных свай):

12.8.3 В состав работ по выборочному контролю качества бетона свай включены:

  • выбуривание кернов на полную длину из 2% общего числа выполненных из монолитного бетона свай на объекте, но не менее двух свай и испытания образцов бетона, изготовленных из керна, на одноосное сжатие;
  • контроль длины свай и оценка сплошности их стволов с использованием сейсмоакустических испытаний — 20% общего числа свай на объекте;
  • оценка качества (однородности) бетона свай на полную их длину методами радиоизотопных или ультразвуковых измерений — 10% общего числа свай на объекте;

Примечание — При согласовании с проектной организацией допускается ограничиться одним из указанных способов контроля.

Из ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями.

Так же согласно пункту 8.1 ГОСТ 5686 — 2012 сваи испытываемые статической нагрузкой должны быть проверены на сплошность:

Примечание — Перед проведением испытаний буровые сваи должны быть проверены на сплошность стволов, в том числе, в случае необходимости, сейсмоакустическим методом.

Изменение N 1 к СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Дата введения 2017-06-04

Пункт 7.5.17 При устройстве буронабивных свай диаметром, превышающим 800 мм, не менее 10 % из них, (а при нагрузке более 500 кН — все сваи) должны быть запроектированы с арматурными каркасами, оснащенными специально предусмотренными трубками, обеспечивающими возможность контроля сплошности и прочности бетона свайных стволов неразрушающими методами.

Изложить в новой редакции:

«7.5.17 При устройстве буронабивных свай диаметром, превышающим 850 мм, не менее 10% свай для сооружений класса КС-2 из них и не менее 30% свай для сооружения класса КС-3, а при нагрузке на сваю более 10 МН — 50% свай должны быть запроектированы с арматурными каркасами, оснащенными специальными трубками для контроля сплошности и однородности стволов свай неразрушающими методами».

Из СП 46.13330.2012

«8.15 Операционный и приемочный контроль качества устройства буровых свай, столбов следует осуществлять силами независимой организации в соответствии с техническими требованиями, указанными в таблице 6»;

пункт 5 изложить в новой редакции:

«пункт 5 изложить в новой редакции:
не допускается нарушение сплошности Каждая свая (столб) в безростверковых опорах; не менее 30% свай (столбов) в ростверке каждой опоры (но не менее 4 в ростверке) Неразрушающий ультразвуковой метод. Сейсмоакустическим методом — при невозможности контроля ультразвуковым методом
прочности (допуск +20; -5%) То же Неразрушающим методом во всех сваях, столбах
То же, при спорной ситуации В случае обнаружения дефекта производится контрольное выбуривание кернов на глубину ниже 1,0 м аномальной зоны

Количество свай для УЗД, количество свай проверяемых на сплошность, количество свай в которое нужно закладывать трубки для УЗД

Испытания свай

В соответствии с действующей в нашей стране нормативно-технической документацией, а также со сложившейся практикой, перед началом массовой забивки свай, проводится пробная забивка и испытания. Дело в том, что план свайного поля, входящий в комплект необходимой для нашей работы документации является результатом расчетов, полученных на основе данных о нагрузках с одной стороны и данных о геологическом строении грунтов площадки с другой стороны. И если с первым все понятно, то отчет об инженерно-геологических изысканиях далеко не всегда реально отражает существующую картину. Дело может быть и в халтурной работе геологов и в погрешности опытов лаборатории грунтов. Именно поэтому, для уточнения необходимой длины свай и проводят испытания. На нашем опыте были случаи, когда длину свай увеличивали в 2 раза, а были и обратные ситуации — по результатам испытаний сваи отменяли вообще в связи с тем, что грунты достаточно плотные и можно было обойтись обычной монолитной плитой. Грубо говоря, испытания — это проверка фактической несущей способности сваи для выявления необходимости корректировки проекта.

Читайте также  Буронабивные сваи в обсадной трубе технология

Испытания проводятся приложением вертикальной нагрузки к забитой свае после т.н. «отдыха», обычно в 6-7 дней. В зависимости от типа нагрузки, испытания подразделяются на динамические и статические. Стоит также отметить, что испытываются не сваи, а грунты, поэтому правильно говорить не «испытания свай», а «испытания грунтов сваями».

Динамические испытания свай

«Динамика» — наиболее простой и дешевый способ получения данных о несущей способности сваи. Суть испытания сводится к сбрасыванию груза на сваю и замеру осадки сваи от этого удара. Осадку, или на профессиональном сленге «отказ», измеряют нивелиром, либо специальным прибором — отказомером. На забивных сваях испытания проводятся непосредственно молотом, которым и были забиты сваи. На буронабивных сваях используют бетонные, или металлические «бабы», которые сбрасываются с заданной высоты. Имея данные об осадке, параметрах сваи, массе ударной части и высоте сброса, лаборант рассчитывает несущую способность сваи и выдает отчет установленной формы. Эти испытания проводятся быстро, стоят недорого и достаточно точны. Общий объем испытаний свай динамической нагрузкой, согласно рекомендациям ГОСТ, составляет 1 % от общего количества свай.

Статические испытания свай

«Статика» — моделирование механизма работы сваи в фундаменте здания без самого здания и фундамента соответственно. Принцип испытаний также крайне прост, но требует определенных трудозатрат и оборудования. Нам необходимо надавить на сваю с такой силой, чтобы он пошла вниз. Причем надо именно надавить, а не сбросить что-то тяжелое, как при динамических испытаниях. Для буронабивных свай сооружаются специальные массивные стенды над сваей. На эти стенды постепенно краном выгружаются бетонные блоки известной массы, а лаборант наблюдает за осадкой сваи и прекращает испытания после того, как свая просела больше заданного значения. Применительно к забивным сваям есть более простое и дешевое решение — надавить гидравлическим домкратом. Осталось решить вопрос — куда упереться домкратом, ведь надавить надо вниз. Проблема решается забивкой нескольких дополнительных свай в непосредственной близости (обычно в одну линию с испытуемой сваей). Эти сваи называются анкерными. Оголовки этих свай разрушаются, выпускается арматура на сваи устанавливается мощная металлическая балка, которая приваривается к арматуре анкерных свай. Именно об эту балку и будет упираться наш гидравлический домкрат с манометром. Вот чаще всего используемая схема испытания.

Испытуемая свая забивается чуть ниже анкерных для возможности установки домкрата. Нагрузка подается ступенями под постоянным контролем лаборанта. Испытания прекращаются либо по достижении определенного значения на манометре (обычно на 20-30% выше заданной проектной нагрузки), либо в случае если свая не выдержала нагрузки и «пошла» вниз. Статические испытания гораздо дороже, занимают около суток, зато являются самыми показательными, с самым точным результатом. В соответствии со СНиП, статической нагрузкой испытывают до 0,5% от общего количества свай.

Как вариант, 2 балки устанавливаются «крестом». Анкерные сваи назначаются, как правило, проектной организацией, однако если данные об анкерах отсутствуют, мы сами выбираем оптимальные анкера с тем условием, чтобы максимально использовать свайное поле и не бить дополнительные сваи в «молоко».

Испытания свай статической нагрузкой

В соответствии с требованиями ГОСТ необходимо осуществлять статические испытания свай. В зависимости от поставленных задач выбираются определенные методики, при помощи которых получают достоверные результаты, позволяющие делать выводы.

При завершении работ получают экспериментальные данные, по которым определяют зависимость осадкой, т. к. вертикальным перемещением сваи, и нагрузкой на нее. Также определяют стабилизацию деформацией, т. е. выясняют, как развивается осадка на каждой ступени. Комплексные трудоемкие работы позволяют понять, какую нагрузку способна выдерживать свая, чтобы возведенное здание было прочным и долговечным.

Если рассматривать все методы, при помощи которых тестируют сваи, именно испытания со статическими нагрузками предоставляют возможность обеспечить высокую точность и достоверность выводов. Соответственно, создаются условия для реализации экономически рациональных проектов. Важно, что решения принимаются на основе фактических результатов, а не примерных расчетных.

В каких случаях необходимы испытания?

Основные цели, для достижения которых проводятся статические испытания:

  • На этапе возведения объектов: определение несущей способности конкретных свай.
  • В процессе изысканий: поиск самого рационального решения, касающегося непосредственно конструкции свай, определения мест их размещения, а также оптимального количества.

Требования ГОСТ 5686-2012 определяют минимальное количество свай для испытаний. Существуют такие требования:

  • до 0.5 %, но не менее двух для испытаний вдавливающей нагрузкой, за исключением некоторых случаев, обоснованных в нормативном документе;
  • не менее 2 % от общего количества, но не менее трех при использовании горизонтальной или выдергивающей нагрузки.

Когда минимальное количество испытаний уже произведено, получается величина, определяющая частное минимальное предельное сопротивление. Если в двух испытаниях получены разные величины, рассматривается минимальная из них или средняя.

Чтобы увеличить несущую способность, понадобится выполнить больше испытаний и обработать полученную статистику. В результате должна быть определена величина коэффициента надежности по грунту. Такой подход дает возможность сделать геотехнические проекты более эффективными экономически.

Какое оборудование используется?

При проведении статических испытаний применяются комплекты балок, а также грузовые платформы, масляные станции, гидравлические домкраты и другое оборудование. Сегодня несложно обеспечить точность статистических данных до 0.01 %. Это на порядок выше величины, предписанной нормативными документами. Калибровка и проверка являются обязательными мероприятиями перед каждым применением специализированного оборудования.

Подготовка к испытаниям

Важно, чтобы сваи соответствовали всем требованиям, предъявляемым к подобной продукции. Разрабатывается программа проверки прочности, в соответствии с которой и проводятся статические испытания.

Предназначенная для испытания свая с разрушенной головой на участке с дефектом должна быть обрублена. Обратная сторона должна быть выровнена, в ней необходимо образовать плоскость. Нормативными документами регулируется возможное отклонение от проектных данных.

Если предполагается использовать выдергивающую нагрузку, сначала сваю готовят необходимым образом, который выбирают в соответствии с определенным способом передачи нагрузки.

Практично выполнять статические испытания в вечномерзлых грунтах, для них используются стандартная и ускоренная методики. Специальные термические датчики позволяют определять температуру почвы.

Важно, чтобы испытатели обладали опытом работы с просадочными и другими сложными грунтами. Перед тем как приступить к работе, необходимо увлажнить грунт, который находится вокруг сваи. ГОСТ 5689-2012 четко определяет, как рассчитывать необходимое количество воды.

Принципиальные схемы установки

В ГОСТе есть множество приложений, предметно разъясняющих, какими схемами следует пользоваться при испытании свай. Чаще всего применяются следующие:

  • установка с анкерными сваями и системой балок, что становится надежным упором для работы домкрата;
  • установка с грузовой платформой, которая используется для аналогичных целей.

Особенности использования системы балок и анкерных свай, грузовой платформы

На платформе находится пригруз, собственный вес которого передается на сваю в качестве усилия домкрата.

На анкерные сваи приходится усилие домкрата посредством металлических балок. Сечение балок и их количество рассчитываются так, чтобы нагрузка на сваю была максимальной. Обеспечение устойчивости и жесткости является обязательным.

Грузоподъемность грузовой платформы ограничивает ее применение. Как правило, она не выше 200 тонн. Из этого следует, что при необходимости обеспечить усилие большей величины следует применять систему, состоящую из балок и анкерных свай.

Методика проведения испытаний

Важно, чтобы нагружение испытуемой сваи происходило равномерно. Не следует допускать ступенчатые нагрузки или удары. При разработке программы определяется величина максимальной нагрузки. В процессе испытаний обеспечивается усилие, которое не должно превышать 1/10 от расчетной величины.

При работе на крупнообломочных грунтах заглубление натурных свай можно допускать в три ступени. Это же правило касается и плотных песков, глинистых грунтов плотной консистенции.

Если диаметр сваи больше 80 см, можно производить испытания отдельно для ее нижнего конца и боковой поверхности.

Обязательно оформляются отчеты об испытаниях – определяются и фиксируются показания приборов на каждом из этапов нагружения. Первый отчет формируется еще до начала действия нагрузки. Второй – сразу после начала нагружения, далее – через определенные интервалы времени, в соответствии с разработанной программой.

Важно учитывать, что показания приборов не должны отличаться более следующих значений:

  • 20 % при осадках более 5 мм,
  • 30 % при осадках 1-5 мм,
  • 50 % при осадках менее 1 мм.

В качестве критерия условной стабильности принимают осадку оборудования на текущей стадии нагружения, если за час она не превысила 0.1 мм, при условии, что под нижним концом – грунты, относящиеся к тугопластичной категории. Если почвы глинистые или сыпучие, временной интервал увеличивают в два раза.

Важно довести нагрузку до такой величины, чтобы полная осадка натурной сваи происходила за 40 минут или более. Если в работе свая-зонд или эталонная, то это время должно составлять более 20 минут.

Если осадки меньше, проверка должна продолжиться не менее 5 часов, даже если достижение принятой условной стабилизации произошло ранее. Это правило является обязательным, если в программе не предусмотрен другой временной интервал.

При работе с плотными или крупнообломочными грунтами важно, чтобы нагрузка была доведена до программных значений. Однако она не может быть меньше полуторного значения показателя, который способна выдерживать свая по документации. Также она не должна быть больше расчетного сопротивления материала ствола сваи.

Разгрузку всех видов свай осуществляют тогда, когда достигнуто максимальное нагружение. Это организовывается ступенями. После прохождения каждой из них снимают показания приборов. Как правильно вести журнал и фиксировать показания, описано в соответствующем ГОСТе.

Возможности для экономии на создании фундаментов

С целью исключения увеличения количества свай выполняют статические испытания. В результате производится необходимое количество испытаний. Оказалось, что несущая способность материалов существенно превосходит проектную.

Соответственно, легко прийти к выводу, что грамотно организованные испытания помогают сократить количество свай, что приводит к существенному уменьшению затрат на устройство фундамента.

Использование статической выдергивающей нагрузки

Если предполагается, что в будущем фундаменте будет возникать выдергивающее напряжение, для контроля устойчивости фундамента используются аналогичные нагрузки. Чтобы провести такие испытания, составные и бетонные сваи не используются. Также не берут сваи с уширенной пятой, предварительно напряженные без поперечного армирования, винтовые.

Под критерием условной стабилизации деформации подразумевается скорость, с которой свая будет выходить из грунта. В программе прописывают несколько ступеней воздействия. Для свай фундаментов сооружений и зданий, за исключением мостов, должно быть не более 0.1 мм за прошедшие два часа. Для мостов берут период в один час.

Нагрузка должна достигать таких значений, чтобы подъем сваи происходил минимум на 25 мм. Программой испытаний определяется максимальное значение воздействия.

В проекте свайного фундамента есть расчетная нагрузка на сваю. Соответственно, при испытаниях усилия не должны ее превышать. ГОСТом определяется порядок фиксации показателей, получаемых в ходе эксперимента.

Как используют статическую горизонтальную нагрузку

Чтобы приборы могли точно выполнять измерения, их устанавливают в плоскости, которые являются параллельными направлению действия силы. Минимум два уровня используется для этого: поверхность грунта, место приложения нагрузки. В программе может быть прописано и большее количество мест использования приборов.

Испытания и фиксация результатов происходят аналогично с методикой воздействия вдавливающей нагрузкой. Воздействие должно достичь такой силы, при которой начнется горизонтальное перемещение сваи. Усилие должно быть больше уровня нагрузки на сваи, рассчитанного проектировщиками.

Читайте также  Гидравлический молот для забивки свай

Как готовятся испытания

Если грунты многолетнемерзлые, важно предотвратить смерзание сваи с ними. Для этого обеспечивают ряд мероприятий; бурение размерами, превышающими диаметр оборудования, проходка шурфа и пр.

После погружения свай в такие грунты осуществляют раз в неделю измерение температуры по всей длине с интервалом в один метр и менее. Испытания при работе с забивными и буронабивными сваями должны начинаться минимум через неделю после их монтажа. Изыскания при работе с буронабивными начинаются при обретении бетоном 80 % запланированной в проекте прочности.

Нагружение также должно быть организовано равномерно, без ударов, посредством увеличения усилия ступенями. Программой испытаний определяется уровень нагрузки, но усилие не должно быть меньше 1/5 максимальной расчетной нагрузки. Показатели снимаются на каждом этапе и фиксируются в журнале в соответствии с требованиями ГОСТа. Обязательна выдержка каждой ступени нагружения до условной стабилизации деформации. Этот период не может быть менее 24 часов.

Критерием условной стабилизации принимают скорость усадки, не превосходящую 0.2 мм в течение 24 часов.

Обязательно, чтобы нагрузка дошла до значения, при котором на определенной ступени приложения усилия стабилизация деформации отсутствует. Эксперимент может быть завершен только тогда, когда показатель осадки в три раза или больше превысит показатель, который был получен на предыдущей ступени. Разгрузка также организовывается ступенями. Между изменениями усилий должно происходить 15 минут и более.

Важно, чтобы эксперименты со сваями производились при естественной влажности грунта. В просадочных грунтах может быть сначала осуществлено увлажнение. Сколько использовать воды, описано в нормативных документах.

Иногда можно замачивание грунта не осуществлять, но для этого необходимо соответствующее обоснование.

В качестве заключения

Все результаты, полученные в ходе статических испытаний свай, обязательно фиксируются строго в соответствии с требованиями, описанными в ГОСТе. На их основе специалисты строят графики зависимости осадки от нагрузки. В зависимости от выбранной методики испытаний выбирается способ построения графических зависимостей, чтобы обеспечить наглядность обоснований.

Целью проведения экспериментов, независимо от выбранной методики, является получение данных о фактической способности свай выдерживать нагрузки. Такая работа позволяет возводить фундаменты, характеризующиеся максимальной прочностью и надежностью, а также оптимизировать расходы на строительство. Анализ статистики помогает получить максимально достоверные результаты.

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: