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

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. _________

* n - число приборов

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. ______

* 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

(последующие страницы журнала)

Объект_________________ Испытание № ___________________ Стр. ___________

n * - число приборов

(последняя страница журнала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

Время, ч, мин

Интервал времени между отсчетами D Т , мин

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

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

При составлении проекта любого дома, помимо всего прочего, следует определиться и с тем, каким будет его фундамент. Разновидностей оснований для зданий существует несколько. При этом самым надежным считается свайный. Возводят такие конструкции обычно на грунтах со слабой несущей способностью. При этом сваи заглубляются в землю до достижения плотных слоев. Подобное решение позволяет придать зданию максимальную устойчивость и полностью исключает возможность подвижек, а следовательно, и разрушения несущих конструкций. Перед возведением оснований этого типа часто производится такая процедура, как испытание свай. Выполняется такое мероприятие с соблюдением определяемых СНиП и ГОСТ нормативов.

Что представляет собой свайный фундамент

Впервые основание этого типа было сооружено под домом в 1838 году. Использовался такой фундамент изначально только при строительстве зданий на воде и болотистых участках. Позднее сваи начали ставить под домами в зоне вечной мерзлоты и просто на не слишком прочных грунтах. В наше время фундаменты этого типа могут возводиться в том числе и на склонах.

В основе конструкции такого основания лежат длинные опоры, собственно и называемые сваями, соединенные горизонтальным ростверком. Последний может представлять собой как бетонную сплошную плиту, так и ленту. В грунт опоры, в зависимости от их конструкции, или забиваются, или ввинчиваются.

Плюсы и минусы свайных оснований

Сваи, методы полевых испытаний которых бывают разными, изготавливаются только из очень прочных материалов. Обычно это сталь или железобетон. Основными достоинствами являются:

возможность использования на нестабильных грунтах;

возможность проведения работ при любых погодных условиях;

относительно низкая стоимость;

высокая степень надежности.

Помимо всего прочего, к плюсам таких фундаментов относят и то, что возведенные на них здания практически не дают усадки. Недостатков у свайных оснований очень мало. Но они все же, конечно же, имеются. К минусам таких фундаментов относят в первую очередь:

необходимость использования спецтехники при возведении;

невозможность обустройства под зданием цокольного этажа.

Основные технологии определения несущей способности

Перед возведением фундамента проектирующей организации, помимо всего прочего, следует определиться и с такими параметрами, как диаметр и длина свай. Опоры в первую очередь должны, конечно же, надежно удерживать сооружение. Но при этом во время возведения фундамента следует постараться также и избежать ненужных расходов.

Для того чтобы узнать в точности, каким именно запасом прочности отличается та или иная опора, могут использоваться разные способы:

математический расчет с учетом требований СНиП;

статическое испытание и стальных;

динамическое испытание.

Последние две методики по-другому называют испытанием грунтов сваями. Проводить такие процедуры можно на любых этапах строительства — во время изысканий, при проектировании, при погружении самих опор и т. д.

В большинстве случаев при определении несущей способности опор проводятся одновременно и расчет их сопротивления по формуле, и испытания. Далее за основу принимается наименьшее из полученных значений. Это позволяет в конечном итоге возвести максимально надежный фундамент. Конкретные методы испытания сваи в полевых условиях выбираются обычно в зависимости от состава грунта.

Формула по СНиП

Эта методика определения степени сопротивления сваи нагрузкам является самой простой и при этом наименее точной. Выглядит формула расчета прочности опоры следующим образом: Fdu= R*А + u*Σ γcf∙fi∙h, где:

R - сопротивление грунта того или иного состава под подошвой (определяется по таблице);

A — площадь основания сваи;

fi — среднее значение сопротивления боковой поверхности опоры (зависит от материала изготовления);

u — периметр сечения сваи;

hi — толщина слоя грунта.

Для буронабивной сваи, диаметр которой может доходить до 1.5 м, а длина — до 40 м при строительстве дома на глинистом грунте эти параметры будут иметь такие значения:

R для глинистого грунта - 794 кПа.

А = π∙d2/4 = 3,14 * 0,8/4 = 0,5 м2.

u = π∙d = 3,14 * 0,8 = 2,5 м.

Σ γcf∙fi∙hi = 222 (определяется с помощью табличных значений fi и hi).

Подставив эти данные в формулу, можно получить такой результат Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 кН = 95,2 т.

Когда необходимы статические испытания свай

Эта методика позволяет определить несущую способность опор максимально точно. Однако обходятся статические испытания обычно довольно-таки дорого. Также недостатком этой технологии считается то, что она занимает очень много времени. От начала проведения работ до получения конкретного результата при использовании такой методики обычно проходит не менее недели. Но чаще этот временной промежуток бывает еще более длительным.

Проводятся статические испытания обычно только в случае особой необходимости. К примеру, при при угрозе обрушения зданий старой постройки. Также по этой технологии часто проверяются глинистые грунты. Методы полевых испытаний сваями на таких участках могут использоваться разные, в том числе и динамические. Но статические дают все же наиболее достоверный результат. То же самое касается и насыпных грунтов (из строительного мусора) или лессов.

Каким образом проводятся статические испытания: общая схема

Определяют несущую способность свай по этой технологии путем моделирования механизма их работы на специально отведенной площадке — с наихудшими для данного конкретного объекта грунтовыми условиями. Это позволяет получить максимально точный результат. Проводятся полевые испытания грунтов сваями по статической технологии в несколько этапов. Сначала опоры забиваются в землю до условного уровня. Затем им дают выстояться в течение 3-20 дней, в зависимости от состава земли. Это необходимо для того, чтобы в грунте восстановились структурные связи.

Далее испытуемую сваю поэтапно (ступенями), также с выстаиванием, нагружают, каждый раз измеряя осадку с помощью специальных инструментов. В талых грунтах общая продолжительность этой процедуры составляет обычно около 2-х дней, в вечной мерзлоте — примерно 10. Необходимая нагрузка при испытании свай может создаваться с использованием установок:

с анкерными сваями и системой балок;

с грузовой платформой, используемой в качество упора для домкрата;

с тарированным грузом;

комбинированных.

Помимо этого, статические испытания свай могут производиться с использованием выдергивающих нагрузок. В данном случае в качестве основного оборудования применяются домкраты.

Подготовительные мероприятия

Начинать работы по определению несущей способности по статической методике, согласно нормативам, можно только после того, как прочность бетона свай достигнет 75 %. Опоры предварительно осматриваются на предмет наличия сколов и других дефектов. К испытаниям допускаются только качественно изготовленные сваи. При необходимости их головы усиливают с использованием внешней обоймы. Сколы в некоторых случаях допускается заделывать цементно-песчаной смесью.

Одну из свай перед проведением испытаний готовят в качестве эталонной. Перед забиванием ее, помимо всего прочего, проверяют на прямолинейность. Также внимательно осматривают места ее стыковки на предмет изношенности. Отклонения по прямой у таких опор, согласно нормативам, не должны быть выше 10 мм по всей длине в любой из плоскостей.

Помимо осмотра, испытание свай предполагает проведения такого вида подготовительных работ, как насыщение грунта влагой. Ведь земля под домом в последующем сухой будет далеко не всегда. А следовательно, и нагрузка на сваю может оказаться более высокой чем в обычных условиях. Для увлажнения грунта при испытаниях по периметру площадки выкапываются траншеи шириной 0.5 м и глубиной 1-1.5 м. Иногда также бурятся скважины (обычно в количестве 3-х штук). Их диаметр чаще всего составляет 20 см. Располагают скважины также на краю площадки.

Во время проведения испытаний следят за тем, чтобы уровень воды в шахтах и траншеях оставался постоянным. Минимальное время замачивания грунта СНиП определяют как 24 часа на каждый метр глубины. Однако этот показатель может изменяться в зависимости от состава земли.

Особенности технологии

Выполняя собственно сами полевые испытания свай статические, следят за тем, чтобы вертикальная нагрузка была максимально отцентрирована. Осадку на каждой ступени измеряют с помощью индикаторов почасового типа с ценой деления 0.01 мм.

При погружении свай в грунт неизбежно возникают разного рода реактивные усилия. Через систему блоков они передаются на анкерные сваи, являющиеся опорами используемой для создания нагрузки установки. Контроль за этими элементами также осуществляется с помощью почасовых индикаторов. Согласно нормативам, максимально допустимое значение их выдергивания составляет 0.2 см. Показания всех установленных приборов в обязательном порядке снимаются на каждой ступени проведения испытаний. Далее они регистрируются в специальном журнале.

опор согласно ГОСТ

Как уже упоминалось, перед проведением каждого этапа испытаний сваи положено выстаивать. Время отдыха опор определяет ГОСТ. Испытание грунтов сваями по статической технологии выполняется с учетом их состава. Какие именно в данном случае существуют соотношения, можно узнать из таблицы, представленной ниже.

Определяют тип грунта на месте возведения здания путем проведения лабораторных исследований.

Динамические испытания: в каких случаях проводятся

Плюсами этого способа являются дешевизна и небольшие временные затраты. Однако по точности получаемых результатов динамические испытания статическим уступают. Проводят их очень часто и практически на всех значимых объектах одновременно с выполнением математических расчетов несущей способности свай. Оборудование при этом в большинстве случаев используется то же, что и собственно при выполнении работ по возведению фундамента.

Динамические испытания свай: общая схема

По мере погружения сваи в грунт происходит уплотнение последнего. Проявляется это в том, что одновременно с заглублением острия уменьшается отказ сваи. В конечном итоге опора и вовсе прекращает входить в грунт. Динамический метод расчета, по сути, представляет собой попытку связать величину отказа сваи и ее несущую способность. В общем виде это выражается в формуле: G*H=Fu∙Sa+G*h+α∙G∙H, где:

G*H — работа молота;

Fu∙Sa — работа на погружение;

α∙G∙H — работа на неупругие деформации;

G∙h — работа на упругие деформации;

Sa — отказ сваи в метрах;

Fu — предельное сопротивление опоры нагрузке (кН);

А — коэффициент превращения части энергии в тепловую.

Параметр Sa определяется обычно как среднее значение погружения сваи при серии ударов (от 4 до 10). Измеряют отказ испытуемых опор с помощью разных приспособлений (отказомера, рулетки, мерной линейки).

Испытание грунтов сваями динамическое должно производиться с использованием достаточно тяжелого молота. Дело в том, что с увеличением его веса растет и точность расчета.

При проведении испытаний фиксируются:

количество ударов молота;

величина отказов после погружения до заданной отметки;

коэффициент засасывания (отношение отказа при забивке к отказу при добивке).

Особенности проведения динамических испытаний на разных видах грунта

Песок при применении такой технологии по мере забивания свай равномерно уплотняется. На глинистых грунтах же наблюдается совершенно другая картина. Сначала, как и в песке, происходит постепенное уменьшение отказов. Но с определенной глубины этот показатель меняться прекращает. Иногда даже наблюдается увеличение отказов. В связи с этим может сложиться впечатление, что забивка свай не дает повышения их несущей способности. Однако это, конечно же, не так. Уменьшается сопротивление глины прежде всего из-за ее ударного разжижения.

Именно из-за этого эффекта полевые испытания грунтов сваями на таких участках принято проводить статическим методом. В некоторых случаях можно использовать и динамический. Но при этом после разжижения грунта следует сделать перерыв в работе на неделю-другую.

На песчаных участках во время динамических испытаний иногда наблюдается обратный эффект. После перерыва в забивке свай на некоторое время, отказы начинают увеличиваться. Связано это прежде всего с переуплотнением грунта под острием сваи. В связи с этим по нормативам динамические испытания на песчаных участках производится через трое суток после забивки свай, а на глинистых — через 6 дней.

О чем стоит знать

Динамическое испытание свай в определенных ситуациях может показывать либо слишком завышенный результат несущей способности, либо наоборот — заниженный. Связано это прежде всего со слоистой структурой грунта. Свая может прорезать плотный слой и войти в более рыхлый или же наоборот. На таких сложных грунтах зачастую неточные результаты показывают даже и статические испытания. Именно поэтому перед началом проведения работ на участке обязательно следует производить тщательные геологические изыскания.

Чем следует руководствоваться

Проводится испытание свай с соблюдением нормативов, предписываемых следующими документами:

ГОСТ 5686-96 «Грунты. Методики испытаний сваями»;

СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

СНиП 3.02.02-87 «Основания, земляные сооружения, фундаменты»;

СП 50-102-203 «Устройство и проектирование свайных фундаментов»;

ГОСТ 25258-82 «Метод полевого определения температуры»;

Межгосударственный стандарт к проведению геологических изысканий (Беларусь, Казахстан, РФ).

Перед проведением статических испытаний составляются техническое задание, проект выполнения работ, а также чертятся план строительной площадки и ее По окончании всех полевых работ и после проведения математических расходов определяются оптимальные диаметр и длина свай.

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

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

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.

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

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

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

Для оценки возможности возведения объекта, а также с целью проверок свай при осуществлении строительных работ производятся испытания грунтов сваями. Это позволяет принять окончательное решение о типе фундамента на строительной площадке. Мероприятия выполняются на стадии технического задания при проектировании, а также при проектно-изыскательских работах. ГОСТ регламентирует требования к статическим и динамическим методам контроля, результат которых позволяет принять окончательное решение по конструкции фундамента.

Терминология

Стандартом предусмотрено использование для испытаний трех типов опорных элементов:

• Натурного образца, представляющего собой реальное изделие, используемое при обычном строительстве. Геометрические размеры, материал, из которого оно изготовлено, а также способ установки полностью соответствуют фактическим условиям площадки застройки. В частности, если натурный образец запланирован для контроля буронабивного фундамента, то его монтаж должен производиться с учетом правил и технологии монтажа аналогичных элементов. В данном случае должно осуществляться бурение шахты, установка опалубки, армирование, заливка бетона.
• Эталонной сваи, выполненной из составного металлического стержня, который имитирует стандартное изделие забивного типа и имеет диаметр 114 мм. Собранный из отдельных сегментов эталон имеет длину 12 метров.
• Сваи-зонда, изготовленной из составных металлических элементов диаметром 127 миллиметров. Отличается наличием полюсного наконечника, оснащается муфтой трения. Собранный зонд имеет длину 16 метров.

Схемы конструкций эталонной сваи и сваи-зонда представлены на рисунках А.1 и А.2.

Рисунок А.1 - Схема конструкции сваи-зонда

Рисунок А.2 - Схемы конструкций эталонной сваи

Стадии работ

ГОСТ регламентирует обязательно выполнять статические испытания, а также динамические испытания свай на следующих стадиях:

• на этапе изысканий и выполнения проектных мероприятий с целью определения сечения, размеров, а также оценки, предусмотренной проектом несущей способности. Основываясь на результатах проведенных измерений, специалисты делают заключение о правильном расчёте параметров, а при несоответствии – выполняют повторный расчет;
• в ходе погружения и извлечения свай, что позволяет сопоставить с проектными данными реальную способность воспринимать усилия.

Таблица типов конструкций свай

Полученным в результате статического контроля измерениям характерна повышенная точность. Они более достоверны, чем данные, полученные при динамическом методе.

Задачи, решаемые при статической проверке

В полевых условиях испытательные мероприятия осуществляют для следующих целей:

• Выбора конструкции изделий, запланированных к использованию на возводимом объекте, определение их геометрических параметров, способности воспринимать усилия.
• Определения на практике возможности производить погружение свай на предусмотренную проектом глубину для данного вида почвы, оценки ее однородности.
• Определения величины перемещения свай пропорционально приложенным воздействиям в течение определенного стандартом времени.

Проверка свай статической нагрузкой осуществляется с целью подтверждения реальной способности изделий воспринимать суммарные усилия, предусмотренные проектом здания.

Способы статических испытаний

В зависимости от выбранного метода приложения усилия выполняют статические испытания, прилагая к контролируемому изделию знакопеременные нагрузки. Исходя из способа нагружения, подбирается необходимое оборудование:

• специальное нагружающее приспособление, представляющее собой домкраты гидравлического типа или платформу с грузом, вес которого можно регулировать. Допускается использование специальных натяжных муфт, лебедок;
• сборная конструкция из металлических балок и железобетонных плит с анкерами, передающая усилия на проверяемую конструкцию;
• измерительное устройство для контроля величины погружения под воздействием усилия. Устройство состоит из группы измерительных приборов, объединенных в один комплекс. Точность замеров должна обеспечиваться до 0,01 мм.

Схемы установок для испытаний грунтов статической вдавливающей нагрузкой представлены на рисунках В.1 и В.2.

Рисунок В.1 - Схемы установок для испытаний грунтов сваями, лист 1

Рисунок В.2, лист 2

Технология статических испытаний

Испытание свай, согласно требованиям стандарта, осуществляется по следующему алгоритму:

• Разрабатывается программа и методика выполнения проверки, содержащая информацию о максимальном передаваемом на конструкцию усилии, шаге распределения нагрузки, который должен составлять 10% от массы тарированного груза.
• Организация-проектировщик определяет количество изделий для испытания грунтов сваями, места их забивки.
• На будущем свайном поле производится забивка группы свай в зонах, соответствующих наихудшим, наиболее неблагоприятным условиям или местах, где произошли отказы при погружении.
• Производится установка нагружающей конструкции, комплекта оборудования, обеспечивающего передачу усилий.

Статические испытания свай

Проверка свай статической нагрузкой предусматривает три этапа работ:

• подготовку испытываемой опоры;
• производство испытаний;
• обработку полученной информации.

Процесс подготовки, согласно ГОСТ, предусматривает отлежку, то есть «отдых», срок которого составляет:

• 1 сутки, если погружение производится в плотные слои песка или крупнообломочные массивы.
• 3 дня для песчаных оснований.
• 6 дней для глинистой поверхности и разнородных масс.
• 10 дней для водонасыщенных и мелкодисперсных песков.
• 20 дней для текучих, пластичных и мягких глинистых фракций.

Испытание свай, согласно положениям документа, представляет собой последовательное увеличение нагрузки. Величина погружения в плотный массив грунта при первом цикле нагружения может составлять пятую часть от общей массы тарированного груза. Усилие прилагается при стабилизации положения после предыдущего цикла приложения нагрузки. Контроль значения осадки проверяют прогибомерами часового типа и электронными приборами, цена деления которых составляет 0,1 миллиметр. До приложения усилий данные всех приборов обнуляют и после каждого цикла воздействия нагрузкой контролируют показания всех приборов. Критерием стабилизации положения является перемещение на расстояние не более 0,1 миллиметр на протяжении последних 60-120 минут наблюдений.

В ходе проверки прилагаются пиковые значения усилий, при которых натурный образец проседает более 40 миллиметров, а эталонные изделия заглубляются в грунт на 20 мм и более. Значение усилия, при котором нагружение остановлено, является величиной частного предельного сопротивления.

Результаты замеров фиксируют в журнале наблюдений. После завершения испытаний вычерчивают графики, позволяющие сделать выводы о необходимом количестве опор, их геометрии, глубине заложения. Данные измерений являются основой для проектирования фундамента будущего здания.

Динамическая проверка

Она осуществляется с использованием специального оборудования, применяемого для погружения. При проверке отслеживается степень погружения в почву на каждый цикл воздействия молота. Постепенно погружаясь в грунт, опора воспринимает противодействие грунта. Оно выражается в том, что при заглублении уменьшается значение отказа. Данная проверка базируется на взаимосвязи импульса рабочей части оборудования и несущей способности конструкции.

При испытаниях осуществляется экспериментальная забивка, по результатам которой определяется оптимальная длина опор, выполняется оценка соответствия реального и теоретического значений отказа. Мероприятия позволяют определить несущие слои почвы, диагностировать слабые зоны свайного поля, оценить усилия, которые могут воспринимать забитые опоры. По завершении динамического контроля результаты оформляются графическим образом и характеризуют координаты положения в соотношении с приложенными усилиями.

Динамические испытания свай с установкой на них дополнительного веса

Указанный метод, по сравнению со статическим способом контроля, обладает рядом преимуществ:

• незначительными затратами, связанными с применением техники, имеющейся на объекте строительства;
• оперативностью выполнения работ, которые можно осуществить на протяжении одного рабочего дня;
• возможностью использования для испытаний любых видов изделий, независимо от их способности воспринимать приложенные усилия.

Недостаток динамического метода проверки – возможность завышения показателей противодействия нагрузкам, когда острие, проникая через тяжелые почвы, входит в легко сжимаемый, деформируемый слой почвы.

Технология динамической проверки

Стандарт предписывает поэтапно осуществлять испытания грунтов сваями с применением динамического метода:

• Первоначально, до разработки проекта площадки застройки или перед выполнением забивки элементов. Мероприятия позволяют оценить степень неоднородности почвы на объекте будущего строительства.
• Следующая стадия динамического контроля осуществляется при забивке основных опор в грунт с целью определения их несущих характеристик. Этот этап позволяет выявить слабые участки на площадке, где забиваются опоры, определить несущие слои почвы.
• Заключительную динамическую проверку необходимо выполнять после окончания забивки для уточнения характеристик после «отлежки» изделий.

Интервал отлежки опор, предназначенных для установки в глинистых почвах, составляет не менее 6 суток, а для песчаных почв – три дня с момента завершения погружения в почву.

При забивке проверяемых опор с помощью молота контроль отказов позволяет определить силовые слои почвы, оценить способность погруженных в почву конструкций воспринимать усилия. Также выявляются проблемные зоны свайной площадки. Документ предусматривает выполнение проверочной забивки для измерения несущих характеристик после отлеживания. Для этого должен использоваться тот же молот, который применялся при забивке. Для глинистых почв необходимо выполнять короткие циклы ударов молота, обеспечивающие сохранить структуры грунта.

После завершения мероприятий регистрируется значение отказа, соответствующее уровню погружения опоры в почву после цикла воздействия. Предусмотренные стандартом расчеты позволяют определить силовую характеристику опоры. Точность полученных результатов прямо пропорциональна достоверности фиксации высоты молота, массы рабочей части. Необходимо учитывать вес насадки и погружаемой опоры. При обработке результатов измерений учитываются данные упругих погружений изделия и почвы после каждого удара.

Для контроля параметров при динамической проверке используется нивелир, контролирующий упругие перемещения опоры и почвы с точностью 1 мм. В ходе погружения экспериментальных и при приемочном контроле установленных опор выполняются динамические испытания свай, прошедших отлежку.

Нивелир работает с точностью до 1мм

Следует точно замерить высоту, с которой падает молот. При динамическом контроле это позволяет точно вычислить несущую способность. Контроль высоты осуществляется с использованием измерительной рейки, имеющий отметки с интервалом в 5 сантиметров. Она крепится к насадке или молоту, позволяет визуально с допуском 2 сантиметра определить высоту, с которой осуществляется опускание молота.

Стандарт четко регламентирует комплекс требований, выполнение которых позволяет определиться с видом фундамента для возводимого здания.