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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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)

Нет похожих записей.

Настоящий стандарт распространяется наталые и вечномерзлые (используемые по принципу I) дисперсные грунты иустанавливает методы их полевых испытаний сваями (натурными, эталонными,сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, атакже на контрольные испытания свай при строительстве.

Стандарт не распространяется нанабухающие и засоленные грунты при необходимости их исследования сзамачиванием, на грунты, содержащие крупнообломочные включения более 40 % помассе при испытании их эталонными сваями и сваями-зондами, кроме случаев ихзалегания под нижними концами этих свай, а также на испытания, имитирующие сейсмическиеи динамические воздействия.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Термометрические трубки располагают набоковой поверхности буроопускных, опускных и буронабивных свай, а термометрическиескважины - за пределами забивных, бурозабивных и бурообсадных свай, но не далее1 м от их боковой поверхности. Глубина погружения в грунт термометрическихустройств должна быть не менее глубины погружения испытываемых свай.

6. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

Масштаб графиков принимают:

По вертикали – 1 см, равный 1 мглубины забивки сваи;

По горизонтали - 1 см, равный 1 смотказа сваи, 50 ударам молота при забивке; 1 мин при вибропогружении.

8.ИСПЫТАНИЯ ТАЛЫХ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ ВДАВЛИВАЮЩИМИ, ВЫДЕРГИВАЮЩИМИ ИГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ НАГРУЗКАМИ

Допускается использовать результатыиспытания грунтов эталонной сваей типа III также для построения графиказависимости осадки натурной забивной сваи от нагрузки (приложение ).

9.ИСПЫТАНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ ВДАВЛИВАЮЩИМИ И ВЫДЕРГИВАЮЩИМИНАГРУЗКАМИ

Графиков изменения деформации вовремени по ступеням нагружения (приложения и ).

ПРИЛОЖЕНИЕА

Схемы конструкций эталонной сваи

Общий вид

Нижняя часть с наконечником

1 - труба (ствол сваи); 2 - наконечник; 3 - муфта трения; 4 - гидроцилиндр

1 - труба (ствол сваи); 2 - ниппель; 3 - наголовник; 4 - глухой наконечник; 5 - муфта; 6 - выдвигаемый наконечник; 7 - датчик усилия; 8 - наконечник; 9 - войлочная прокладка; 10 - болт для крепления датчика усилия к наконечнику

ПРИЛОЖЕНИЕГ

Объект ______________________

Сооружение _________________

ЖУРНАЛ

полевого испытания талых грунтов динамической нагрузкой

Дата испытания: начало«_____» _________________ 199 _____ г.

окончание«_____» _________________ 199 _____ г.

Вид сваи __________________________«_____» 199 ___________ г.

Материал сваи _____________________Копер _____________________________

Дата изготовления сваи _____________Молот (тип) ________________________

Сечение (диаметр) сваи наОбщая масса молота _______________ тс

верхнем и нижних концах ___________Масса ударной части молота ________ т

СмПаспортная энергия удара

Длина сваи (без острия) _____________молота ________________________ кг·м

МПаспортное количество ударов

Длина острия ____________________ мв минуту ___________________________

Масса сваи ___________ тМасса наголовника _________________ т

Паспорт предприятия-Прокладка в наголовнике _____________

изготовителя ___________Способ измерения перемещений сваи

(отказомером, линейкой и др.) ________

Забивка сваи

Ближайшая геологическая

выработка № ______________________Абсолютные отметки:

пройдена «____» __________ 199 ___ г.- головы сваи после забивки ________ м

Расстояние выработки- нижнего конца __________________ м

от сваи _________________________ м- поверхности грунта у сваи _________ м

Краткая характеристикаГлубина забивки сваи ______________ м

инженерно-геологическогоСостояние головы сваи после забивки

разреза в месте расположения__________________________________

сваи _______________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Температура воды (при испытаниях__________________________________

на акватории) _______________ °СТемпература воздуха _________ °С

Добивка сваи

Дата	Время «отдыха», сут	Число ударов	Отказ, см	Средний отказ от одного удара, см

Способ измерения перемещений

сваи (отказомером, линейкой

и др.) ____________________

Схема расположения точек испытаний, а также ближайших инженерно-геологических выработок и точек зондирования

ПРИЛОЖЕНИЕЕ

Объект _________________

Сооружение _____________

ЖУРНАЛ

полевого испытания талых грунтов статическими вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками

Свая № __________________________Дата погружения сваи

Вид сваи _________________________«___» ___________ 199 ___ г.

Материал сваи ____________________Способ погружения или устройства ____

Дата изготовления сваи _______________________________________________

Сечение (диаметр) сваи на верхнемОборудование, применявшееся при

и нижнем концах ________________ смпогружении или устройстве сваи ______

Длина сваи (без острия) ___________ м________________________________

Длина острия ____________________ мАбсолютные отметки:

Масса сваи ______________________ т- головы сваи после погружения

Ближайшая геологическая________________________________ м

выработка № _____________________- головы сваи перед испытанием

пройдено «____» ________ 199___г.______________________________ м

Расстояние выработки от сваи ______ м- нижнего конца

Краткая характеристика инженерно-________________________________ м

геологического разреза в месте- поверхности грунта у сваи

расположения сваи _________________________________________________ м

Состояние головы сваи после

Погружения (забивки) _______________

_______________________________________________________________

Температура воздуха _____________ °СГлубина погружения (заложения) сваи

Температура воды (при испытаниях на_________________________________ м

акватории) ______________________ ° СТип приборов для измерения

перемещений сваи __________________

_______________________________

_______________________________

Схема испытательной установки и расположения приборов для измерения перемещений сваи, а также расположения ближайших инженерно-геологических выработок и точек зондирования

Объект_________________ Испытание № __________________ Стр. _________

Время, ч, мин

D Т , мин

Отсчеты по приборам, мм

Перемещение

Приращение перемещений D S , мм

Сумма перемещений S S, мм

Суммарное время S Т, мин

Примечание

общая

для эталонной сваи или сваи-зонда

первому S 1

второму S 2

...

S n

Мм

под нижним концом сваи

на боковой поверхности сваи

* n - число приборов

Домкрат № ________ на _______ кН (тс) Манометр № _______ на _______ МПа (атм) Номер ступени нагрузки Ступень нагрузки, кН (тс) Показания манометра, кН (тс) Примечание ... ... ... ... m m - число ступеней нагрузки (подпись)(Ф.И.О.) (подпись)(Ф.И.О.) ____________________________ (подпись)(Ф.И.О.)

ПРИЛОЖЕНИЕ И

Интервал осадок, мм

Ступень осадки, мм

Глинистые от текучепластичной до

<3

0,5

мягкопластичной консистенции

3 - 10

1,0

>10

3,0

Глинистые от тугопластичной до

<6

1,0

твердой консистенции, песчаные

6 - 12

2,0

рыхлого сложения

>12

4,0

Песчаные средней плотности и плотные

<6

6 - 12

>12

1,5

3,0

5,0

(последующие страницы журнала)

Объект_________________ Испытание № __________________ Стр. ______

Время, ч, мин

Интервал времени между отсчетами D Т , мин

Задаваемая ступень деформирования (осадки), мм

Отсчеты по приборам, мм

Перемещение

Приращение перемещений D S , мм

Суммарное время S Т , мин

Примечание

Первому S 1

Второму S 2

...

S n

мм

Текущее значение

Разность нагрузки за интервал отсчета

Скорость падения за интервал измерения

* n - число приборов

График изменения осадки сваи S во времени (по ступеням нагружения)

График изменения осадки сваи S во времени Т по ступеням нагружения)

Примечание - Аналогично графику S - f (Р ) зависимости общей осадки сваи S от нагрузки Р строят графики зависимости перемещений наконечника и стволаэталонных свай типов II и III и сваи-зонда от нагрузки.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

где F s - сопротивление натурной сваи при осадке s ,задаваемой при построении графика, кН;

Коэффициент условияработы грунта под концом сваи, принимаемый по таблице в зависимости от удельногосопротивления грунта под концом эталонной сваи и относительной осадки натурнойсваи s /d (где d - приведенныйдиаметр сваи);

R s - удельное сопротивление грунта под концом эталонной сваи при ее осадке s , кПа;

А - площадь поперечного сечения натурной сваи, м 2 ;

Коэффициент условийработы грунта на боковой поверхности сваи, определяемый по формуле ;

Коэффициент условийработы i -го слоя грунта на боковойповерхности сваи, принимаемый по табл. в зависимости от вида грунта изначения удельного сопротивления на боковой поверхности f s при осадке s ;

l i - толщина i -го слоя грунта, м;

f s - среднее значение удельного сопротивления грунта на боковой поверхностиэталонной сваи при ее осадке s , кПа;

u - периметр поперечного сечения натурной сваи, м;

h - глубина погружения натурной сваи, м.

Значение коэффициента условий работы при достигнутом удельном сопротивлении грунтов под концом эталонной сваи R s , МПа

£ 1

³ 10

£ 0,005

0,78

0,58

0,38

0,28

0,18

0,17

0,17

0,16

0,16

0,15

0,010

1,00

0,75

0,57

0,45

0,35

0,27

0,20

0,18

0,18

0,17

0,015

1,30

0,95

0,75

0,62

0,50

0,44

0,38

0,32

0,30

0,28

0,020

1,60

1,17

0,95

0,78

0,68

0,60

0,55

0,45

0,38

0,36

0,040

1,75

1,35

1,10

0,95

0,80

0,72

0,65

0,62

0,59

0,57

³ 0,080

1,95

1,50

1,22

1,08

0,90

0,80

0,75

0,70

0,65

0,62

Значение коэффициента условий работы при удельном сопротивлении грунтов на боковой поверхности f s , кПа

£ 20

40

60

80

100

120

³ 140

Песчаные

2,16

1,38

1,12

1,00

0,92

0,87

0,83

Глинистые

1,45

0,97

0,79

0,70

0,65

0,62

0,59

Частное значение предельного сопротивления натурнойзабивной сваи по результатам полевого испытания талых грунтов эталонной сваейтипа III определяют с помощью построенного графика по указаниям разд. 5 СНиП 2.02.03 .

ПРИЛОЖЕНИЕ П

Объект _________________ Сооружение _____________ ЖУРНАЛ полевого испытания вечномерзлых грунтов статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками Дата испытания: начало «___» ___________ 199 ___ г. окончание «___» ___________ 199 ___ г. Свая № ___________________________Дата погружения сваи Вид сваи __________________________«____» __________________ 199 ____ г. Материал сваи _____________________Способ погружения или Дата изготовления сваи _____________устройства ________________________ Сечение (диаметр) сваи на верхнемОборудование, применявшееся для и нижнем концах ________________ смбурения скважин и погружения Длина сваи (без острия) ___________ м(устройства) сваи __________________ Длина острия _________ м__________________________________ Масса сваи ___________ т__________________________________ Способ исключения сезонного смерзанияЛидерная скважина: грунта со своей ____________________диаметр ____________________ см Ближайшая геологическая выработкаглубина _____________________ м ________________________________ №способ проходки _______________ пройдено «____» ________ 199____г.Абсолютные отметки: Расстояние выработки от сваи _______ мголовы сваи после погружения __ м Краткая характеристика инженерно-головы сваи перед испытанием __ м геокриологического разреза в местенижнего конца сваи ____________ м расположения сваи _________________забоя лидерной скважины __________ м Поверхности грунта у сваи __________ м Верхней границы вечномерзлых Время погружения сваи _________ минСостояние головы сваи после Продолжительность вмерзания сваипогружения (забивки) ________________ СутГлубина погружения сваи Тип приборов для измерения:общая ________________________ м перемещения сваи __________________ниже максимального сезонного Промерзания-оттаивания ___________ м температура грунта _________________ниже верхней границы вечномерзлых Грунтов __________________________ м ниже забоя скважины ______________ м Схема испытательной установки и расположения приборов для измерения перемещений сваи и температуры грунта, а также расположения ближайших инженерно-геологических выработок

(последующие страницы журнала)

Объект_________________ Испытание № ___________________ Стр. ___________

Время, ч, мин

Интервал времени между отсчетами D Т , мин

Отсчеты по приборам, мм

S 1 + S 2 + ... + S n , мм

Перемещение мм

Приращение перемещений D S , мм

Сумма перемещений S S , мм

Суммарное время S Т , мин

Примечание

первому S 1

второму S 2

...

S n

n * - число приборов

	Температура грунта, ° С, на глубине h (h ¢ ), м
					в вечномерзлом грунте
	h 1	h 2	...	h n	h 1	h 2	...	h n

(последняя страница журнала)

Площадь плунжера __________________ см 2 Цена деления манометра __________ МПа (атм) Номер ступени нагрузки Ступень нагрузки, кН (тс) Показания манометра, кН (тс) Температура вечномерзлого грунта, ° С на отметке низа сваи средняя по длине сваи ... ... ... ... m m - число ступеней нагрузки В журнале пронумеровано _____ стр., заполнено _______ стр. Начальник полевого подразделения _______________________________ (подпись)(Ф.И.О.) Наблюдатели_______________________________ (подпись)(Ф.И.О.) ____________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

Время, ч, мин

Интервал времени между отсчетами D Т , мин

, кН (тс)

Осадка сваи по приборам, мм

Снижение нагрузки при релаксации, D Р , кН (тс)

Приращение осадки при релаксации, D S , мм

Примечание

первому S 1

второму S 2

Среднее значение

	Температура грунта, ° С, на глубине h (h ¢ )
	в слое сезонного промерзания-оттаивания				в вечномерзлом грунте
	h 1	h 2	...	h n	h 1	h 2	...	h n (на глубине расположения нижнего конца сваи)

Графикизменения осадки сваи S во времени Т (по ступеням нагружения)

D v во времени Т (по ступеням нагружения)

ПРИЛОЖЕНИЕ У

Графикизменения осадки сваи S во времени Т по ступеням нагружения)

Графикизменения выхода сваи из грунта D v во времени Т (по ступеням нагружения)

ПРИЛОЖЕНИЕ Ф

При контрольных испытаниях сваи пристроительстве - нагрузке, определяемой по формуле

где F н - предельная нагрузка при испытаниях, определяемая как наибольшая нагрузка насваю, при которой не начинает развиваться осадка с увеличивающейся скоростью всоответствии с ;

k t -коэффициент, учитывающий кратковременность испытаний, принимаемый равным 0,65;

При ускоренном испытании сдинамометрическим загружением - по указаниям приложения .

Ключевыеслова: грунты талые и вечномерзлые, полевые испытания, контрольные испытания

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.

Расчет несущей способности заложенных в проект типов свай базируется на результатах проведенных предварительно инженерно-геологических изысканий. Для определения фактического показателя несущей способности, оптимального вида, типоразмера и шага свай проводят полевые испытания, которые могут быть статическими либо динамическими.

Испытание статическими нагрузками

Полевые испытания и обработка материалов изысканий выполняются в соответствии с ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 и по разработанной нашими специалистами программе проведения испытаний и согласованной с заказчиком. Результатом испытаний является отчет, снабженный графиками зависимости осадки сваи от нагрузи и измерения деформации во времени по ступеням нагружения с указанием фактической несущей способности каждой из испытанных свай в соответствии с ГОСТ 5686-20125 и СП 24.13330.2011.

Статические испытания 2016/17 гг.

№	Вид работ	Объект	Дата	Фото
1	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей 300x300 мм, дл. 7,00 м, на нагрузку 52т.	"Центр фехтования для учебно-тренировочных занятий" по адресу: Московская область, г. Химки, микрорайон Новогорск	02.2016
2	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 250мм, дл. 13,50 м, на нагрузку 37т.	"Складская база, расположенная по адресу" Московская область, Раменский район, с. Быково, ул. Колхозная, участок 16/3	02.2016
3	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 350мм, дл. 12,75 м,на нагрузку 38т.	Устройство свай для фундаментов нового складского блока АО «НИКИЭТ»по адресу: г. Москва, 2-ой Иртышский проезд	05.2016
4	Проведение статического испытания (буроинъекционные сваи Ø 200мм)	Усиление фундаментов здания расположенного по адресу: г. Москва, 1-й Тружеников переулок.	06.2016
5	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 219 мм, дл. от 8,5 м - до 15,75 на нагрузку от 18 т до 78 т.	Реконструкция и реставрация с приспособлением для современного использования объекта «Политехнический музей» по адресу: г. Москва, ЦАО	07.2016
6		"Строительство индивидуального дома"по адресу: ДНП "Медвежье озеро" вблизи д. Кузьменки, Щелковского района.	08.2016
7	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 250мм, дл. 8,70 м, на нагрузку 22,4т.	"Реконструкция и техническое перевооружение, лабораторно-конструктивного корпуса (ЛКК) ОАО "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова" по адресу: г. Москва, Волоколамское шоссе.	08.2016
8	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 273мм, дл. 5,60 м, на нагрузку 24т.	"Строительство пристройки спортивного зала к зданию школы УДО «Христианская школа имени Хингсона» г. Москва, ул. Новочеремушкинская, д. 39, корп. 3	09.2016
9	Статическое испытание на вдавливание грунтов винтовой сваей стволØ 159мм, лопасть 550 мм дл. 4,00 м и 1,61 м, на нагрузку 14,4т.	Модернизация Торгово-развлекательного центра «МЕГА» (реконструкция отдельных зон). Московская обл., г. Химки, Микрорайон «ИКЕА», корп. №2, в части корректировки конструкций павильона в осях 22а-24а/L-O1	09.2016
10	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 159 мм, дл. 6,35 на нагрузку 10т.	Устройство свайных фундаментов под опоры навесов на ст. Ораниенбаум Октябрьской ж.д.	04.2017
11	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 250мм, дл. 15,00 м, на нагрузку 22т.	"Реконструкция многофункционального общественно-культурного центра" по адресу:г. Москва, ул. Большой Кисельный пер., д.11 стр.4	04.2017
12	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 800мм, дл. 7,00 м, на нагрузку 64т.	Свиноводческий комплекс с законченным циклом на 270 свиней в год» и «Скотобойня с холодильниками» в Бежецком районе Тверской области	04.2017
13	Статическое испытание на вдавливание грунтов сваей Ø 400мм, дл. 8,00 м, на нагрузку 39т.	Реконструкция объектов недвижимости (здание производственного корпуса и сооружения)» по адресу: Московская область, г. Егорьевск, Касимовское шоссе, д. 34	05.2017

г. Москва, ул. Автозаводская, Полевое испытание грунтов буронабивной сваей диаметром 400 мм и длинной 12,0 м статической выдергивающей нагрузкой

2015 Частное строение г. Москва ул. Ленинская Слобода Испытание грунтов сваями Все объекты

Основные технологические нюансы

1) К проведению работ приступают после определения проектантами количества и мест установки испытуемых свай. Среди нескольких погруженных пробных свай для испытаний выбирают те, которые при забивке продемонстрировали наименьшие отказы или которые расположены на участках с наиболее сложными грунтовыми условиями.

2) Перед началом испытаний сваям дают отстояться, что предоставляет возможность восстановиться структурным связям в грунтах. Период «отдыха» свай варьируется в пределах от 1 до 10 дней в зависимости от вида грунта. Для Москвы и Московской области этот срок обычно составляет 6 суток.

3) Испытания статической нагрузкой проводят с применением специальной установки, в состав которой входит нагружающее устройство, опорная конструкция и система измерительных приборов. В ходе испытаний производится воздействие на сваю нагрузкой определенной массы (в большинстве случаев - 1/10 проектной нагрузки). Каждая последующая ступень нагрузки выполняется исключительно после стабилизации осадки на предыдущей стадии, т.е. если величина осадки не превысила 0,1 мм за последние 30 минут.

Суть динамических испытаний заключается на выявлении связи между генерируемой молотом энергией удара в процессе забивки сваи и величиной ее погружения в грунт. Отказ сваи уменьшается по мере возрастания сопротивления грунта и по завершению испытаний вычисляют конечную величину отказа. Итоговый расчет несущей способности сваи требует учета множества сопутствующих факторов, в том числе - характеристик оборудования (используют те же виды техники, что и при проведении основных работ по установке свай).

Испытания динамическими нагрузками достаточно мобильны и менее затратны в сравнении со статическими, но во многих случаях не обеспечивают должной точности показаний.

Если строительство будет вестись на глинистых и песчанистых грунтах, то предварительно выполняют испытание грунтов сваями. Это необходимо для определения физико-механических свойств грунтов, их несущей способности и удельного сопротивления, а также для выявления их деформационных характеристик. Документы, регламентирующие подобные испытания - ГОСТ 20276-85, ГОСТ 21719-80, ГОСТ 23741-79, ГОСТ 20069-81.

При невозможности по каким-либо причинам использовать на строительном участке тяжелую технику для забивки свай, компания «БУРИНЖСТРОЙ» предлагает воспользоваться технологией устройства микросвай - эффективной, надежной и доступной по стоимости. По этой же методике может быть выполнено укрепление имеющихся фундаментов - наряду с технологиями

Любые испытания грунтов сваями допускается проводить на различных этапах строительства – как на этапе изыскания, так и до начала проектирования, во время самого процесса погружения элементов, в период приемки погруженных свай.

Различают несколько целей испытания грунтов сваями статической нагрузкой, они будут зависеть напрямую от этапа:

1. На этапе изысканий любое испытание статической нагрузкой обычно выполняют с целью выбора нужной длины, диаметра сечения свай, правильной оценки несущей способности.
2. Во время погружения испытываемых элементов и их выемки главной целью статических испытаний станет определение соответствий их фактической несущей способности и правильное сопоставление ее с расчетной, той, которой принята в проекте.

То есть любое испытание статической нагрузкой производят для того, чтобы выяснить, есть ли соответствие показаний реальной несущей способности таких свай с проектной нагрузкой. Полученные данные во время статических испытаний обычно существенно отличаются своей точностью и достоверностью, в отличие от динамических испытаний. Но вместе с этим статические более сложные, дорогие и трудоемкие по сравнению с динамическими, потому и назначаются зачастую при строительстве более сложных, крупных объектов с огромным в фундаменте.

При выборе методики ведения испытаний статической нагрузкой, а также количества и оценки результатов, достигаемых статической нагрузкой следует учитывать такие моменты:

• получаемые при таких проверках количество и данные с высокой степенью точности характеризуют несущую способность на вдавливание испытываемого элемента по сравнению с полученными данными испытаний при динамической нагрузке либо способом зондирования грунта;
• увеличение временного промежутка воздействия статической нагрузкой (продолжительность и количество испытаний) на вновь испытуемую сваю ведет к росту перемещений, но почти совсем не оказывает никакого влияния на величину этой предельной нагрузки;
• полученные данные о результатах испытаний каких-то одиночных элементов, которые находятся в кусте, характеризуют с нормальной степенью приближенности предельной нагрузкой во время работы в составе фундамента, но никак не могут быть непосредственно применены при оценке величин либо горизонтального перемещения фундамента в целом;
• само предельное положение сваи по условию своей (предельное сопротивление по грунту) характеризуют началом приоритета перемещений испытываемой сваи при неизменной ступени увеличения прикладываемой к ней нагрузки.

Вернуться к оглавлению

Что необходимо для удачного испытания при статических нагрузках?

Выполняют статическое испытание всех свай на вдавливающие и на выдергивающие нагрузки, обязательно применяя специальную установку.

Зачастую она включает в себя следующие элементы:

• нагружающие устройства: домкраты либо платформы с грузом, массу которых можно будет произвольно поменять;
• опорная конструкция, состоящая из железобетонных, металлических ферм, имеющая анкерные сваи, которая будет передавать нагрузку на испытываемый элемент;
• устройство для замера величины осадки сваи, находящейся под нагрузкой (должна быть точность измерения приблизительно до 0,01 мм), включающее в себя несколько специальных измерительных приборов, качественно объединенных в целую систему.

Вернуться к оглавлению

Технология проведения статических испытаний свай

Процесс статических испытаний свай всегда начинается с определения количества испытуемых свай, будущих мест их забивки. И только после этого в некоторых определенных местах погружают несколько пробных свай. Все испытания во время забивки и приемки производятся на сваях, которые расположены в местах с самыми худшими для этого объекта грунтовыми условиями либо давших наибольший отказ при забивке.

Испытания грунта статической нагрузкой следует начать после ее отдыха. Для тех свай, которые погружены другими способами, начало испытаний определяют программой таких испытаний, но не раньше, чем через сутки после погружения. Во время испытаний набивными (буронабивными) сваями начало испытаний назначают не раньше достижения бетоном 80% прочности. Проведение испытаний талых грунтов статической вдавливающей нагрузкой выполняют равномерно, без каких-либо ударов, ступенями нагрузки, значение и количество коих устанавливает программа испытаний. При заглублении всех нижних концов подобных натурных свай в крупные обломочные грунты, плотные пески и глинистые грунты твердой консистенции допускают первые 3 ступени нагрузки принимать равными 1/5 всей нагрузки.

Перед осуществлением любых статических испытаний следует тщательно спланировать поверхность выбранного грунта вокруг наиболее опытной сваи. Загрузочный предмет монтировать так, чтобы обеспечить точно центральное приложение строго вертикальной нагрузки. Пробная свая обязательно должна иметь нужную прочность материала, которая обеспечит получение всех требуемых характеристик и особенностей несущей способности грунта. А при необходимости голову сваи усиливают при помощи внешней обоймы. Непосредственно перед испытанием элементы должны отстояться какое-то время. Это делается для того, чтобы восстановились все структурные связи в грунтах и, соответственно, пробная свая показала наиболее реальный результат. Время-отдых перед всеми испытаниями согласно ГОСТ составляет:

• отдых 1 сутки – когда под острием свай есть крупнообломочные грунты либо плотные пески;
• отдых 3 суток – срок, рассчитанный для песчаных грунтов;
• отдых 6 суток – для глинистой почвы и разнородных грунтов;
• отдых 10 суток – для песков, насыщенных водой.

Зачастую отдых должен быть 6-7 дней со времени забивки.

Испытываемые сваи нагружают ступенями, переходить к следующей ступени нагружения можно после условной особой стабилизации осадки на предыдущих ступенях.

Для того чтобы измерить осадки испытываемых свай, устанавливают индикаторы почасового типа, имеющие цену деления 0,01 мм. Появляющиеся реактивные усилия, которые возникают при нагружении любой испытываемой сваи, передаются сразу через систему балок непосредственно на анкерные сваи. Для регистрирования возможного выдергивания и выпада анкерных элементов статистической нагрузкой на каждый элемент устанавливают по 2 индикатора часового типа, имеющих деление 0,01 мм. С учетом возможного удлинения верхушки арматурного каркаса любое выдергивание анкерных свай в момент испытания не должно быть больше 0,2 см.

Перед всеми нагружениями берут нулевые отсчеты и количество по всем имеющимся приборам. И на каждой ступени перед статической нагрузкой снимают также отсчеты по всем имеющимся приборам. За критерий некой условной стабилизации деформации перед нагрузкой обычно принимают скорость осадки свай на этой ступени нагружения, которая на превышает 0,1 мм за последние 60 либо 120 мин наблюдений. А за частное значение самого предельного сопротивления испытываемых элементов статистической нагрузкой принимают нагрузку, при которой уже прекращено нагружение элементов.

Вернуться к оглавлению

Методы статистических испытаний

Правильный выбор нужного оборудования и инструментов для статических испытаний напрямую зависит от принятого метода нагружения. В современном строительстве выделяют следующие методы нагружения:

• укладка взятого груза на платформу, которую устанавливают на сваю;
• использование натяжных муфт и лебедок;
• применение всех усилий гидравлических домкратов;
• применение только собственного веса.

Достаточно огромное распространение получил метод статического испытания с применением гидравлических домкратов – он считается наименее трудоемким и наиболее дешевым.