Вопрос: Каким образом производятся испытания свай методом статической нагрузки? Испытание свай статической нагрузкой

Испытания свай статической вдавливающей нагрузкой

ЗАКАЖИТЕ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ ПРЯМО СЕЙЧАС+7-908-933-43-54

Испытания свай статической вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной нагрузкой (включая вечномерзлые и просадочные грунты)

Наглядное видео испытания буронабивных свай:

Компания «ГЕОСМАРТ» проводит статические испытания свай в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-2012 по различным методикам в зависимости от поставленных задач, что позволяет получать наиболее достоверные результаты.

По результатам проведения полевых статических испытаний грунтов сваями устанавливаются экспериментальные зависимости между действующей нагрузкой и соответствующему этому значению вертикальному перемещению (осадки) сваи, а также развитие осадки во времени на каждой ступени (стабилизация деформацией). Все эти данные заносятся в отчет в виде графических и текстовых приложений. В зависимости от критерия предельно допустимого значения осадки, который зависит от жесткости и конструктивного решения возводимого здания, производится оценка несущей способности свай в соответствие с СП 24.13330-2011.

По сравнению со всеми другими методами определения предельного сопротивления свай, метод оценки несущей способности свай по результатам статических испытаний является наиболее достоверным, что позволяет получать экономический эффект от реализации более рациональных проектных решений, основанных не на расчетном, а на фактическом значении несущей способности свай по грунту.

Процесс проведения испытаний буронабивных свай представлен на видео.

Цель проведения статических испытаний грунтов сваями:

На этапе изысканий – выбор наиболее рационального конструктивного решения свай, их количества и размещения в плане будущего сооружения.На этапе строительства (проведение контрольных испытаний) – определение фактической несущей способности сваи по грунту.

Минимальное количество испытуемых свай регламентируется следующим образом (Приложение А, ГОСТ 5686-2012.): - при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5 % общего числа свай на данном объекте, но не менее 2 шт., за исключением специально обоснованных случаев; - при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой — не менее 2 %, но не менее 3 шт. На основе выполненного минимально допустимого объема испытаний, несущая способность Fd принимается как наименьшее частное предельное сопротивление, полученное в ходе испытаний. Например, если в одном случае частное значение ( в идентичных грунтах) составляет 800 кН, а по результату второго испытания 670 кН, несущая способность будет соответствовать величине в 670 кН. При этом среднее значение составит величину в 735 кН. Чтобы повысить несущую способность в данном случае, необходимо выполнить большее количество испытаний, обеспечивающее их статистическую обработку. По результатам статистической обработки оценивается величина коэффициента надежности по грунту, что повышает экономичность геотехнических проектов, т.к. мы получаем несущую способность как среднее (нормативное) значение, деленное на полученный коэффициент γn.

Оборудование и измерительные приборы:

В ассортименте оборудования компании - грузовые платформы, а также комплекты балок для восприятия реактивных усилий, электрические, а также ручные масляные станции и системы гидравлических домкратов, общей грузоподъемностью до 3000тн. Измерительное оборудование обеспечивает точность до 0,01мм, что на порядок выше точности, предъявляемой ГОСТом. Перед каждым испытанием производится поверка и калибровка оборудования в центре стандартизации и метрологии.

Подготовка к испытаниям

Сваи, предназначенные для испытаний, должны соответствовать стандартам или техническим условиям на сваи. Погружение или устройство испытываемых свай должно быть выполнено в соответствии с программой испытаний. Свая с разрушенной головой, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, должна быть обрублена на участке разрушения, а торцевая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонение не более 1/100 от проектного положения и сколы глубиной не более 2 см. Перед испытанием статической выдергивающей нагрузкой сваю подготавливают в соответствии с намечаемым способом передачи нагрузки: через предварительно обнаженную продольную арматуру на длине до 15 см, боковое трение или другим способом.

Также компания выполняет испытания свай в вечномерзлых грунтах по ускоренной и стандартной методикам. Для измерения температуры массива грунта используются термометрические датчики, объединенные в систему ("термокоса").

Компания имеет опыт испытания свай в специфических (просадочных грунтах). Данные испытания проводятся при предварительном замачивании грунта, окружающего сваю. Расчет требуемого количества воды, производится в соответствии с требованием ГОСТа 5686-2012.

Принципиальные схемы установок для полевых испытаний грунтов сваями

В Приложении Б ГОСТ 5686-2012 представлено множество схем установок для полевых испытаний грунтов. Наиболее распространенными схемами являются: -установка с грузовой платформой, служащей упором для гидравлического домкрата; -установка с системой балок и анкерными сваями, служащей упором для гидравлического домкрата.

Установка, использующая гидравлический домкрат, анкерные сваи и систему балок

Разные варианты пригруза грузовой платформы

Усилие от домкрата, передающееся на сваю, воспринимается за счет собственного веса пригруза, находящегося на грузовой платформе. Во втором случае реактивное усилие от домкрата воспринимается анкерными сваями через систему металлических балок. Количество и сечение балок рассчитывается исходя из наибольшей нагрузки на сваю. По условию обеспечения жесткости и устойчивости. Применение грузовой платформы ограничено ее грузоподъемностью и как правило не превышает 200 тн. Это значит, что под нагрузки свыше 200 тн следует применять систему с использованием анкерных свай и балок. Наша компания имеет опыт работы с нагрузками до 1500 тн.

Методика проведения испытания грунтов статической вдавливающей нагрузкой

Нагружение испытуемой сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых устанавливается программой испытаний, но принимается не более 1/10 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, а также глинистые грунты твердой консистенции допускается первые три ступени нагрузки принимать равными 1/5 наибольшей нагрузки. Примечание - Для свай диаметром 800 мм и более допускаются раздельные испытания по боковой поверхности натурной сваи и под ее нижним концом. На каждой ступени нагружения натурной сваи снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в такой последовательности: нулевой отсчет - перед нагружением сваи, первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно три отсчета с интервалом 30 мин и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухания перемещения). При испытании грунтов эталонной сваей или сваей-зондом отсчеты на каждой ступени нагружения снимают в такой последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем два отсчета - с интервалом 15 мин и далее - с интервалом 30 мин до условной стабилизации деформации.

Расхождения в показаниях приборов не должны превышать следующих значений:

50% - при осадках менее 1 мм; 30% - при осадках от 1 до 5 мм; 20% - при осадках более 5 мм.

За критерий условной стабилизации деформации при испытании натурной сваей принимают осадку сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние 60 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают песчаные грунты или глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции, или 2 ч наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции. Нагрузка при испытании натурной сваей должна быть доведена до значения, при котором общая осадка сваи составляет не менее 40 мм. При испытании эталонной сваей или сваей-зондом эта осадка должна быть не менее 20 мм. При меньших осадках продолжительность выдержки сваи под нагрузкой на последней ступени нагружения, даже в случае достижения принятой условной стабилизации, должна составить не менее 5 ч, если в программе испытаний не указан другой срок выдержки стабилизации. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные, плотные песчаные и глинистые грунты твердой консистенции нагрузка должна быть доведена до значения, предусмотренного программой испытаний, но не менее полуторного значения несущей способности сваи, определенной расчетом, и не более расчетного сопротивления ствола сваи по материалу. Разгрузку сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят после достижения наибольшей нагрузки ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагружения, с выдержкой каждой ступени не менее 15 мин. Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 15 мин наблюдений. После полной разгрузки (до нуля) наблюдения за упругим перемещением сваи следует проводить в течение 30 мин при песчаных грунтах, залегающих под нижним концом сваи, и 60 мин - при глинистых грунтах, со снятием отсчетов через каждые 15 мин. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Пример проведения работ по испытаниям грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой

ОБЪЕКТ: строящийся жилой микрорайон Чурилово в г.Челябинск на берегу Первого озера. Микрорайон включает в себя 36 многоэтажных жилых домов.ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Проектировщиками была предусмотрена следующая конструкция фундаментов – ленточный ростверк из забивных свай. В проекте было заложено проведение контрольных испытаний динамической нагрузкой, однако, специалисты не учли, что в основании площадки строительства залегают тиксотропные грунты. Особенность данных грунтов – резкое снижение прочности при динамических нагрузках, вызванное преобладанием водно-коллоидных связей. В итоге, фактический отказ при проведении динамических испытаний оказался больше проектного, несущая способность не обеспечивалась на основании проведенных динамических испытаний. Чтобы избежать увеличения количества и длины свай, специалистами нашей компании было предложено выполнить «эталонные» статические испытаний грунтов сваями. Программа испытаний, составленная нашими специалистами, была выполнена в соответствии с ГОСТ 5686-2012, а также учитывала действительный (длительный) характер работы свай под воздействием эксплуатационных нагрузок от здания. В результате на строительной площадке каждого жилого дома было проведено по 2 статических испытания свай. Несущая способность определенная в ходе каждого испытания оказалась выше проектной.ВЫВОДЫ: грамотно составленная программа статических испытаний, учитывающая действительный характер работы свай в основании будущего здания, позволила выявить резерв несущей способности грунтов. Данный метод является наиболее достоверным, т.к. для большинства слабых водонасыщенных глинистых грунтов динамический метод не дает точных результатов. Благодаря обеспечению несущей способности по результатам «эталонных» испытаний не возникло потребности в удорожании фундамента (увеличение длины или количества свай), что в конечном итоге позволило сэкономить значительные средства.

Результаты

Результаты испытаний грунтов сваями оформляются в виде отчета, требования к подготовке которого должны отвечать требованиям ГОСТ 5686-2012. Отчет состоит из основной части и приложений, представленных в графической и табличной форме. Данные, полученные в ходе проведения полевых экспериментальных исследований, оформляются в виде графических зависимостей в соответствии с выбранной методикой проведения испытаний. Основной графической зависимостью, установленной по результатам испытаний является график «осадка-нагрузка».

Например, для методики испытаний методом релаксации напряжений (ускоренный метод для инженерных изысканий) результаты в графической форме предоставляются в соответствии с приложением «И», если испытания проводятся по стандартной методике (п.8.2. ГОСТ 5686) - зависимости должны отвечать требованиям приложения Л. Для оценки времени стабилизации осадок свайных фундаментов строят графики зависимости времени стабилизации вертикальных перемещений отдельно от каждой ступени, для анализа развития деформаций во времени при нагружении сваи. Цель проведения испытаний - получить данные о фактической несущей способности сваи. Для испытаний на вертикальную и горизонтальную нагрузку существует единый подход к выбору критерия, за который следует принимать достижение сваей некоторой величины горизонтального перемещения или выхода сваи, для вдавливающих нагрузок данный подход зависит от жесткости и конструктивной схемы проектируемых зданий. Для определения несущей способности сваи по грунту производится камеральная обработка результатов статических испытаний грунтов сваями. На основе оценки частного значение предельного сопротивления методами математической статистики устанавливается значение несущей способности сваи по результатам полевых испытаний Fd. Ниже приведен пример оформления результатов в графической форме (объект: строящееся 24-этажное здание в г. Липецк). По результатам испытаний вечномерзлых грунтов сваями строятся дополнительные графические зависимости, а именно: - инженерно-геокриологический разрез с графиками распределения суммарной влажности (льдистости) и температуры по глубине грунта (в соответствии с приложением С). Температуру грунта устанавливают по измерению ее значений в специально устроенных термометрических скважинах в соответствии с требованием ГОСТ 5686-2012, а распределение влажности - на основе проведения лабораторных или полевых исследований. Как правило испытания в условиях вечномерзлых грунтов являются наиболее длительными, поэтому допускается при соответствующем обосновании или на этапе проведения инженерных изысканий выполнять испытания вдавливающей нагрузкой с динамометрическим загружением (ускоренные испытания). Ниже приведен пример графиков осадка-нагрузка и изменения осадки во времени, полученных при испытании многолетнемерзлых грунтов методом релаксации напряжений (по ГОСТу - ускоренное полевое испытание статической вдавливающей нагрузкой) на объекте: Магистральный газопровод «Красноленинский ГПЗ».

Работаем по всей России и СНГ!Рассчитайте стоимость испытаний

Получите консультацию специалиста по телефону: Инженер ООО НПО "Геосмарт" Александр +7-908-933-43-54

Другие услуги компании "ГЕОСМАРТ":

Статические испытания более современным методом в соответствии с п.8.4 ГОСТ 5686-2012 Выполненные объекты

geosmart.pro

Геосмарт — Услуги — Статические испытания свай

ЗАКАЖИТЕ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ ПРЯМО СЕЙЧАС+7-908-933-43-54

Испытания свай статической вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной нагрузкой (включая вечномерзлые и просадочные грунты)

Компания «ГЕОСМАРТ» проводит статические испытания свай в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-2012 по различным методикам в зависимости от поставленных задач, что позволяет получать наиболее достоверные результаты.

По результатам проведения полевых статических испытаний грунтов сваями устанавливаются экспериментальные зависимости между действующей нагрузкой и соответствующему этому значению вертикальному перемещению (осадки) сваи, а также развитие осадки во времени на каждой ступени (стабилизация деформацией). Все эти данные заносятся в отчет в виде графических и текстовых приложений. В зависимости от критерия предельно допустимого значения осадки, который зависит от жесткости и конструктивного решения возводимого здания, производится оценка несущей способности свай в соответствие с СП 24.13330-2011.

По сравнению со всеми другими методами определения предельного сопротивления свай, метод оценки несущей способности свай по результатам статических испытаний является наиболее достоверным, что позволяет получать экономический эффект от реализации более рациональных проектных решений, основанных не на расчетном, а на фактическом значении несущей способности свай по грунту.

Цель проведения статических испытаний грунтов сваями:

На этапе изысканий – выбор наиболее рационального конструктивного решения свай, их количества и размещения в плане будущего сооружения.На этапе строительства (проведение контрольных испытаний) – определение фактической несущей способности сваи по грунту.

Минимальное количество испытуемых свай регламентируется следующим образом (Приложение А, ГОСТ 5686-2012.): - при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5 % общего числа свай на данном объекте, но не менее 2 шт., за исключением специально обоснованных случаев; - при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой — не менее 2 %, но не менее 3 шт. На основе выполненного минимально допустимого объема испытаний, несущая способность Fd принимается как наименьшее частное предельное сопротивление, полученное в ходе испытаний. Например, если в одном случае частное значение ( в идентичных грунтах) составляет 800 кН, а по результату второго испытания 670 кН, несущая способность будет соответствовать величине в 670 кН. При этом среднее значение составит величину в 735 кН. Чтобы повысить несущую способность в данном случае, необходимо выполнить большее количество испытаний, обеспечивающее их статистическую обработку. По результатам статистической обработки оценивается величина коэффициента надежности по грунту, что повышает экономичность геотехнических проектов, т.к. мы получаем несущую способность как среднее (нормативное) значение, деленное на полученный коэффициент γn.

Оборудование и измерительные приборы:

В ассортименте оборудования компании - грузовые платформы, а также комплекты балок для восприятия реактивных усилий, электрические, а также ручные масляные станции и системы гидравлических домкратов, общей грузоподъемностью до 3000тн. Измерительное оборудование обеспечивает точность до 0,01мм, что на порядок выше точности, предъявляемой ГОСТом. Перед каждым испытанием производится поверка и калибровка оборудования в центре стандартизации и метрологии.

Подготовка к испытаниям

Сваи, предназначенные для испытаний, должны соответствовать стандартам или техническим условиям на сваи. Погружение или устройство испытываемых свай должно быть выполнено в соответствии с программой испытаний. Свая с разрушенной головой, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, должна быть обрублена на участке разрушения, а торцевая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонение не более 1/100 от проектного положения и сколы глубиной не более 2 см. Перед испытанием статической выдергивающей нагрузкой сваю подготавливают в соответствии с намечаемым способом передачи нагрузки: через предварительно обнаженную продольную арматуру на длине до 15 см, боковое трение или другим способом.

Также компания выполняет испытания свай в вечномерзлых грунтах по ускоренной и стандартной методикам. Для измерения температуры массива грунта используются термометрические датчики, объединенные в систему ("термокоса").

Компания имеет опыт испытания свай в специфических (просадочных грунтах). Данные испытания проводятся при предварительном замачивании грунта, окружающего сваю. Расчет требуемого количества воды, производится в соответствии с требованием ГОСТа 5686-2012.

Принципиальные схемы установок для полевых испытаний грунтов сваями

В Приложении Б ГОСТ 5686-2012 представлено множество схем установок для полевых испытаний грунтов. Наиболее распространенными схемами являются: -установка с грузовой платформой, служащей упором для гидравлического домкрата; -установка с системой балок и анкерными сваями, служащей упором для гидравлического домкрата.

Установка, использующая гидравлический домкрат, анкерные сваи и систему балок

Разные варианты пригруза грузовой платформы

Усилие от домкрата, передающееся на сваю, воспринимается за счет собственного веса пригруза, находящегося на грузовой платформе. Во втором случае реактивное усилие от домкрата воспринимается анкерными сваями через систему металлических балок. Количество и сечение балок рассчитывается исходя из наибольшей нагрузки на сваю. По условию обеспечения жесткости и устойчивости. Применение грузовой платформы ограничено ее грузоподъемностью и как правило не превышает 200 тн. Это значит, что под нагрузки свыше 200 тн следует применять систему с использованием анкерных свай и балок. Наша компания имеет опыт работы с нагрузками до 1500 тн.

Методика проведения испытания грунтов статической вдавливающей нагрузкой

Нагружение испытуемой сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых устанавливается программой испытаний, но принимается не более 1/10 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, а также глинистые грунты твердой консистенции допускается первые три ступени нагрузки принимать равными 1/5 наибольшей нагрузки. Примечание - Для свай диаметром 800 мм и более допускаются раздельные испытания по боковой поверхности натурной сваи и под ее нижним концом. На каждой ступени нагружения натурной сваи снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в такой последовательности: нулевой отсчет - перед нагружением сваи, первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно три отсчета с интервалом 30 мин и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухания перемещения). При испытании грунтов эталонной сваей или сваей-зондом отсчеты на каждой ступени нагружения снимают в такой последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем два отсчета - с интервалом 15 мин и далее - с интервалом 30 мин до условной стабилизации деформации.

Расхождения в показаниях приборов не должны превышать следующих значений:

50% - при осадках менее 1 мм; 30% - при осадках от 1 до 5 мм; 20% - при осадках более 5 мм.

За критерий условной стабилизации деформации при испытании натурной сваей принимают осадку сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние 60 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают песчаные грунты или глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции, или 2 ч наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции. Нагрузка при испытании натурной сваей должна быть доведена до значения, при котором общая осадка сваи составляет не менее 40 мм. При испытании эталонной сваей или сваей-зондом эта осадка должна быть не менее 20 мм. При меньших осадках продолжительность выдержки сваи под нагрузкой на последней ступени нагружения, даже в случае достижения принятой условной стабилизации, должна составить не менее 5 ч, если в программе испытаний не указан другой срок выдержки стабилизации. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные, плотные песчаные и глинистые грунты твердой консистенции нагрузка должна быть доведена до значения, предусмотренного программой испытаний, но не менее полуторного значения несущей способности сваи, определенной расчетом, и не более расчетного сопротивления ствола сваи по материалу. Разгрузку сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят после достижения наибольшей нагрузки ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагружения, с выдержкой каждой ступени не менее 15 мин. Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 15 мин наблюдений. После полной разгрузки (до нуля) наблюдения за упругим перемещением сваи следует проводить в течение 30 мин при песчаных грунтах, залегающих под нижним концом сваи, и 60 мин - при глинистых грунтах, со снятием отсчетов через каждые 15 мин. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Пример проведения работ по испытаниям грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой

ОБЪЕКТ: строящийся жилой микрорайон Чурилово в г.Челябинск на берегу Первого озера. Микрорайон включает в себя 36 многоэтажных жилых домов.ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Проектировщиками была предусмотрена следующая конструкция фундаментов – ленточный ростверк из забивных свай. В проекте было заложено проведение контрольных испытаний динамической нагрузкой, однако, специалисты не учли, что в основании площадки строительства залегают тиксотропные грунты. Особенность данных грунтов – резкое снижение прочности при динамических нагрузках, вызванное преобладанием водно-коллоидных связей. В итоге, фактический отказ при проведении динамических испытаний оказался больше проектного, несущая способность не обеспечивалась на основании проведенных динамических испытаний. Чтобы избежать увеличения количества и длины свай, специалистами нашей компании было предложено выполнить «эталонные» статические испытаний грунтов сваями. Программа испытаний, составленная нашими специалистами, была выполнена в соответствии с ГОСТ 5686-2012, а также учитывала действительный (длительный) характер работы свай под воздействием эксплуатационных нагрузок от здания. В результате на строительной площадке каждого жилого дома было проведено по 2 статических испытания свай. Несущая способность определенная в ходе каждого испытания оказалась выше проектной.ВЫВОДЫ: грамотно составленная программа статических испытаний, учитывающая действительный характер работы свай в основании будущего здания, позволила выявить резерв несущей способности грунтов. Данный метод является наиболее достоверным, т.к. для большинства слабых водонасыщенных глинистых грунтов динамический метод не дает точных результатов. Благодаря обеспечению несущей способности по результатам «эталонных» испытаний не возникло потребности в удорожании фундамента (увеличение длины или количества свай), что в конечном итоге позволило сэкономить значительные средства.

Методика проведения испытания грунтов статической выдергивающей нагрузкой

Испытания свай на выдергивание применяются для контроля устойчивости в случае, когда на фундаменты действуют значительные выдергивающие нагрузки.Для испытания статической выдергивающей нагрузкой не применяют бетонные и составные сваи, железобетонные предварительно напряженные сваи без поперечного армирования, сваи с уширенной пятой и винтовые сваи. Допускается использовать сваи, с помощью которых проводилось испытание грунтов статической вдавливающей нагрузкой. При этом продолжительность "отдыха" сваи после предыдущих испытаний принимают согласно ГОСТ 5686-2012. Глубину погружения сваи при испытании, проводимом с целью определения сил негативного трения в просадочных грунтах, принимают равной глубине просадочной толщи.Нагружение сваи статической выдергивающей нагрузкой и снятие отсчетов по приборам проводят аналогично испытаниям статической вдавливающей нагрузкой. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость выхода сваи из грунта на каждой ступени приложения выдергивающей нагрузки не более 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений для свай фундаментов зданий и сооружений (кроме мостов), а для свай фундаментов опор мостов - не более 0,1 мм за последний час наблюдений. Нагрузка при испытании грунтов выдергивающей нагрузкой при инженерных испытаниях для строительства должна быть доведена до значения, вызывающего подъем сваи из грунта не менее 25 мм. При контрольных испытаниях максимальная выдергивающая нагрузка определяется программой испытаний. Нагрузка при контрольном испытании сваи выдергивающей нагрузкой при строительстве не должна превышать расчетную выдергивающую нагрузку на сваю, указанную в проекте свайного фундамента. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Методика проведения испытания грунтов статической горизонтальной нагрузкой

Приборы для измерения горизонтальных перемещений испытываемой сваи устанавливают в плоскостях, параллельных плоскости действия силы, не менее двух: на уровне поверхности грунта (в акваториях - поверхности воды) и на уровне приложения горизонтальной нагрузки.

Нагружение сваи статической горизонтальной нагрузкой и снятие отсчетов по приборам проводят аналогично испытаниям статической вдавливающей нагрузкой. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость горизонтального перемещения сваи на каждой ступени приложения горизонтальной нагрузки, не превышающую 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений по приборам, расположенным на уровне приложения горизонтальной нагрузки. Нагрузка при испытании грунтов горизонтальной нагрузкой при инженерных изысканиях для строительства должна быть доведена до значения, вызывающего горизонтальное перемещение сваи на уровне приложения нагрузки, назначенного программой испытаний. Нагрузка при контрольном испытании сваи горизонтальной нагрузкой при строительстве не должна превышать расчетную горизонтальную нагрузку на сваю, указанную в проекте свайного фундамента. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Методика проведения испытаний многолетнемерзлых грунтов статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками

Особенности подготовки испытаний При испытаниях многолетнемерзлых грунтов должно быть исключено смерзание сваи с грунтом слоя сезонного оттаивания - промерзания грунта, для чего следует проводить специальные мероприятия (проходка шурфа или бурение скважины размерами, превышающими максимальный размер поперечного сечения сваи, с полным заполнением зазоров материалом, исключающим возможность его смерзания со сваей) до начала сезонного промерзания грунта. После погружения буроопускных, опускных и буронабивных свай в многолетнемерзлых грунтах не реже одного раза в неделю проводят измерение температуры грунта основания по всей длине термометрического устройства с интервалом не более 1 м, в том числе обязательно на глубине расположения конца сваи. При испытаниях бурозабивными и забивными сваями начало испытаний назначают не ранее чем через неделю после их устройства, буронабивными — не ранее достижения бетоном свай 80%-ной проектной прочности. Испытания многолетнемерзлых грунтов следует начинать только после полного вмерзания испытуемой сваи в грунт. При этом средняя температура по длине сваи не должна быть выше температуры окружающего грунта или температуры, предусмотренной программой испытаний. Проведение испытания статической выдергивающей нагрузкой сваями, входящими в состав свайного фундамента, не допускается. Нагружение испытываемой сваи проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых определяется программой испытаний, но принимается не более 1/5 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю для первых трех ступеней и 1/10 - для последующих ступеней нагружения. На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в такой последовательности: нулевой отсчет - перед нагружением сваи, первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно: через 30 мин, 1; 2; 4; 8; 16 и 24 ч и далее с интервалом 24 ч. Расхождения в показаниях приборов не должны превышать значений, указанных выше. Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации деформации (осадки, выхода) сваи, но не менее 24 ч. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки (выхода) сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,2 мм за последние 24 ч наблюдений. Нагрузка должна быть доведена до значения, при котором на данной ступени нагружения не происходит условной стабилизации деформации. Испытание на этой ступени нагружения заканчивают после достижения значения осадки (выхода), не менее чем в три раза превышающего значение осадки (выхода) на предыдущей ступени при общей осадке не менее 25 мм или выходе не менее 10 мм. Если нагрузка доведена до наибольшего значения, заданного программой испытаний, и при этом скорость осадки (выхода) превышает 0,2 мм/сут, то испытания допускается прекратить. Разгрузку сваи после окончания испытания проводят ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагрузки. Продолжительность ступени разгрузки принимают не менее 15 мин. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Методика проведения испытаний просадочных грунтов статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками

Особенности подготовки испытаний Забивку или устройство свай, предназначенных для испытаний в просадочных грунтах, проводят при природной влажности грунта. Замачивание основания свай в просадочных грунтах следует начинать перед испытанием свай и продолжать вплоть до его окончания. Замачивание грунта следует проводить через специальные траншеи, устраиваемые по периметру испытываемых свай на расстоянии 1 м от их боковой поверхности (см. приложение Г ГОСТ 5686-2012). Ширина траншеи должна быть не менее 0,5 м, глубина — от 1,1 до 1,5 м. При длине свай более 6 м со дна траншеи для ускорения замачивания грунта следует бурить дренажные скважины числом не менее трех с расположением их на равных расстояниях от оси сваи. Диаметр скважин принимают не менее 20 см, длину — 0,8 L, где L — глубина погружения сваи. Скважины и траншеи сразу после их проходки следует засыпать гравием или щебнем. Во время замачивания грунта и в процессе испытания в траншее следует поддерживать постоянный уровень воды, слой которой должен быть не менее высоты засыпки. Расход воды на замачивание грунта основания сваи до начала ее испытания должен быть не менее 20 м3 на каждый метр длины сваи. Время, затрачиваемое на замачивание грунта, устанавливают первоначально ориентировочно из расчета не менее 1 сут на каждый метр глубины погружения сваи и окончательно устанавливают на основании результатов определения степени влажности образцов грунта, отобранных при контрольном бурении скважины на расстоянии 1 м от боковой поверхности сваи. Контрольное бурение скважины должно быть проведено непосредственно перед началом испытания. Грунт считается замоченным при коэффициенте водонасыщения Sr ≥ 0,8. Испытания просадочных грунтов с замачиванием следует проводить на специально отведенной опытной площадке, расположенной на расстоянии не менее 1,5 Н от строящегося объекта со стороны понижения рельефа площадки (Н - общая толщина всех просадочных слоев грунта). Просадочные свойства грунтов и толщина просадочных слоев грунта на опытной и застраиваемой площадках должны быть идентичными. При соответствующем обосновании испытания просадочных грунтов допускается проводить без их замачивания на опытной и застраиваемой площадках. При этом испытания должны включать в себя вдавливание сваи с нижней частью, заглубленной в подстилающие непросадочные грунты, и с верхней частью, изолированной от грунта в пределах просадочной толщи, а также испытание на выдергивание сваи, погруженной на всю глубину просадочной толщи (для оценки значения сил негативного трения). При испытаниях просадочных грунтов с замачиванием допускается применять локальное замачивание до коэффициента водонасыщения Sr≥0,8 в объеме грунта вокруг испытываемой сваи, ограниченном расстоянием от оси сваи 5 d при забивных и 3 d при набивных сваях (где d - диаметр сваи или наибольший размер поперечного сечения сваи). Примечание - Испытания с интенсивным замачиванием грунта основания в котлованах до полного проявления просадки грунта от его собственного веса, назначаемые при освоении новых территорий, должны проводиться по специальным программам, составляемым проектной организацией. Точки испытания грунта необходимо закрепить на местности с использованием геодезических методов. Планово-высотная привязка этих точек после проведения испытаний должна контролироваться. При необходимости следует провести вертикальную планировку площадки для установки оборудования для испытаний.

Результаты

Результаты испытаний грунтов сваями оформляются в виде отчета, требования к подготовке которого должны отвечать требованиям ГОСТ 5686-2012. Отчет состоит из основной части и приложений, представленных в графической и табличной форме. Данные, полученные в ходе проведения полевых экспериментальных исследований, оформляются в виде графических зависимостей в соответствии с выбранной методикой проведения испытаний. Основной графической зависимостью, установленной по результатам испытаний является график «осадка-нагрузка».

Например, для методики испытаний методом релаксации напряжений (ускоренный метод для инженерных изысканий) результаты в графической форме предоставляются в соответствии с приложением «И», если испытания проводятся по стандартной методике (п.8.2. ГОСТ 5686) - зависимости должны отвечать требованиям приложения Л. Для оценки времени стабилизации осадок свайных фундаментов строят графики зависимости времени стабилизации вертикальных перемещений отдельно от каждой ступени, для анализа развития деформаций во времени при нагружении сваи. Цель проведения испытаний - получить данные о фактической несущей способности сваи. Для испытаний на вертикальную и горизонтальную нагрузку существует единый подход к выбору критерия, за который следует принимать достижение сваей некоторой величины горизонтального перемещения или выхода сваи, для вдавливающих нагрузок данный подход зависит от жесткости и конструктивной схемы проектируемых зданий. Для определения несущей способности сваи по грунту производится камеральная обработка результатов статических испытаний грунтов сваями. На основе оценки частного значение предельного сопротивления методами математической статистики устанавливается значение несущей способности сваи по результатам полевых испытаний Fd. Ниже приведен пример оформления результатов в графической форме (объект: строящееся 24-этажное здание в г. Липецк). По результатам испытаний вечномерзлых грунтов сваями строятся дополнительные графические зависимости, а именно: - инженерно-геокриологический разрез с графиками распределения суммарной влажности (льдистости) и температуры по глубине грунта (в соответствии с приложением С). Температуру грунта устанавливают по измерению ее значений в специально устроенных термометрических скважинах в соответствии с требованием ГОСТ 5686-2012, а распределение влажности - на основе проведения лабораторных или полевых исследований. Как правило испытания в условиях вечномерзлых грунтов являются наиболее длительными, поэтому допускается при соответствующем обосновании или на этапе проведения инженерных изысканий выполнять испытания вдавливающей нагрузкой с динамометрическим загружением (ускоренные испытания). Ниже приведен пример графиков осадка-нагрузка и изменения осадки во времени, полученных при испытании многолетнемерзлых грунтов методом релаксации напряжений (по ГОСТу - ускоренное полевое испытание статической вдавливающей нагрузкой) на объекте: Магистральный газопровод «Красноленинский ГПЗ».

Получите консультацию специалиста по телефону: Инженер ООО НПО "Геосмарт" Александр +7-908-933-43-54

Другие услуги компании "ГЕОСМАРТ":

Статические испытания более современным методом в соответствии с п.8.4 ГОСТ 5686-2012 Выполненные объекты

Работаем по всей России и СНГ!Рассчитайте стоимость испытаний

geosmart.pro

ГОСТ на статические испытания свай, расчет нагрузки на буронабивные опоры своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Принятие решения о типе фундамента зависит от состояния грунтов на площадке для застройки, уровня грунтовых вод, отметки промерзания. Все эти параметры определяются на этапе технического задания при проектировании и проектно–изыскательских работ, где и учитывается ГОСТ на статические испытания свай. При неблагоприятных исходных условиях единственно верным решением фундамента будут сваи.

Испытания позволяют выявить недоброкачественные изделия и заменить их до начала строительства объекта

Проверка опорных элементов

  Реклама

 

Кроме составления проекта свайного фундамента и характеристики его конструкции, необходимо пройти испытания опор статической нагрузкой или, в крайнем случае, динамической.

Способы и методы испытания свай данным способом, как подробная инструкция, прописаны в соответствующих СНиПах на испытание свай статической нагрузкой и динамической.

Какой бы не был принят способ испытания опор, его можно выполнять на всех стадиях:

• Этап изыскания и проектирования, с целью определения длины и сечения свай, проектной несущей способности, а также подтверждения состояния грунтов. На основе результатов испытания, на этой стадии, проектировщики принимают окончательное решение о правильности расчета свай. В случае недочетов, приходится пересчитывать.
• Устройства и приемки готовых свай с целью определения несущей способности по факту и сравнения с проектными параметрами, пробными сваями. Если не удостовериться, что приобретенные изделия отвечают надежностью, то в будущем можно поплатиться за свою халатность.

Не следует слепо верить тому, что, на первый взгляд, выглядит качественно и надежно. Впереди еще испытания свай статической нагрузкой

К испытаниям опорных элементов можно приступать по истечению срока на «отдых» данным материалом, и после восстановления природного состояния грунтов.

Эти параметры зависят от земли, в которой ведутся свайные работы и составляют:

• 1 день — для крупнообломочных грунтов, плотных песков.
• 3 дня — для грунтов песчаных.
• 6 дней — для разнородных грунтов и глины.
• 10 дней — для водонасыщенных песков.

Выбираем способ испытания

Как вы уже поняли, существует два способа испытания свай -динамические и статические (см.фото).

Динамические испытания

Динамическое испытание, зачастую, проводится с привлечением той же техники, что и для забивки свай. Суть процесса заключается в отслеживании величины погружения сваи, находящейся на проектной отметке, от одного удара молота.

Имея на руках все замеры, выполненные в ходе испытания, лаборант рассчитывает несущую способность сваи и оформляет результаты в отчет по установленной норме.

Вот какие исходные данные требуются:

• Длина, сечение опоры.
• Глубина погружения в грунт.
• Вес молота и высота его подъема над оголовком опоры.

Преимущества динамического испытания следующие:

• Невысокая стоимость, обусловленная использованием техники, уже имеющейся на строительной площадке.

Следить необходимо и за тем, как осуществляется процесс забивки сваи, если будет нарушен вертикальный уровень, это отразиться на конструкции дома

• Быстрота проведения испытания. При среднем размере свайного поля можно уложиться в один рабочий день.
• Точные результаты испытаний.

Статические испытания

Невзирая на то, что цена на испытание буронабивных свай статической нагрузкой намного превышает стоимость динамического метода, есть одно неоспоримое преимущество. Идентичность этого способа фактической нагрузке на фундамент.

Ведь в процессе эксплуатации предполагается именно статическая  долговременная нагрузка от конструкций здания, возведенного на фундаменте.

Примечание! В ходе данного испытания опора подвергается давлению на оголовок с поэтапным увеличением нагрузки, выдергиванию или горизонтальной нагрузке.

Как практически осуществляется статическое испытание буронабивных свай?

• На предполагаемом свайном поле забивается несколько свай  в месте, указанном проектировщиком. Конечно же, это место наихудших условий грунта или те, где пробные сваи дали наибольший «отказ».
• Количество испытуемых опор также назначается руководителем проекта.

К сведению! В процессе приемки готовых свай это обычно 2-3 % от общего количества.

• Частный застройщик может соорудить своими руками, так называемый стенд и постепенно нагружать его, например, железобетонными блоками с помощью крана, добавляя один за другим.

Главное, в таком деле, правильно расположить нагрузку, чтобы чего не случилось

В принципе, оборудование для испытаний подбирается в зависимости от способа нагружения сваи. На сегодняшний день испробованы следующие способы нагружения опоры:

• Укладка груза на стенд – платформу, располагаемую на столбе.
• Использование гидравлических домкратов.
• Применение лебедок, муфт натяжных.

В масштабном строительстве для статического испытания свай наиболее распространенным является применение гидравлических домкратов разной грузоподъемности от 50 до 200 т. Этот способ и менее трудоемкий и более дешевый.

Для закрепления на испытуемых сваях измерительных приборов, используют реперные системы, состоящие из ригелей и стоек. К ригелям струбциной закрепляется прогибомеры, из расчета по два на каждую испытуемую опору.

Величины нагрузки имеют максимальные значения:

• Критическое. При критической нагрузке наблюдается резкая, непрекращающаяся осадка сваи, она проваливается в грунт. Критическая осадка превышает предельную в 5 и более раз.
• Предельное. Предшествующая критической нагрузке, является предельная. Испытания продолжается до прекращения осадки. Затухающей осадкой считают смещение последней за два часа нагрузки на 0,1 и менее  1 мм.

Показатели сохраняются на устройстве, что позволяет проверить их динамику

На каждом этапе испытания  производят замеры осадки сваи через 15 мин – в первый час наблюдений, 30 – во второй, и каждый час далее до полного затухания. Измерения осуществляют специальными прогибомерами или точнейшим нивелированием.

После доведения сваи до критической нагрузки, ее разгружают ступенчато в обратном порядке с удвоенным удалением веса по сравнению с  процессом нагружения. Все результаты испытания заносятся в журнал и по окончании сводятся в отчете.

Современные технологии позволяют обходиться небольшими устройствами и показывать более точные данные

Именно по такой схеме проводится статическое испытание свай — смета работ описана ниже, необходимое для проверки надежности опоры.

Подсчет на данный вид работ, выполненный профессионально, должен включать в себя все затраты. К ним относятся:

• Заработная плата:
  • Непосредственных исполнителей.
  • Лаборанта.
  • Представителей технического надзора.
  • Наблюдателя от проектной организации.
• Стоимость:
  • Расходных материалов.
  • Оборота реперных систем.
  • Эксплуатации машин и механизмов.
  • Горюче – смазочных материалов.
• Транспортные расходы по переброске техники и доставке материалов.

Вывод

Вот и все общие сведения по данной теме. Не помешает дополнительно изучить всевозможные СНиПы, в которых есть определенные правила и уточнения производимых работ. Но, как минимум, самостоятельно разобраться в статистических испытаниях, которые будут проводиться специальной организацией, вы сможете.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также как делается фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком).

ofundamentah.com

Динамические испытания свай и методы их осуществления

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

рис. 1. Схема отказомера.

Проведение исследований

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

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

Рис. 2. Формула для вычисления P2.

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

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

Само испытание сваи проводят не менее трех раз:

• проверяются нагрузкой все имеющиеся на строительном участке опорные элементы для определения уровня неоднородности грунта;
• забиваются в грунт основные сваи, и производится оценка их несущих возможностей, а также выявляются на участке строительства слабые зоны грунта;
• испытуемым изделиям дают «отдохнуть» и затем проводят последний этап динамических испытаний под нагрузкой для получения полноценных данных о несущих способностях примененных опор. Длительность «отдыха» проверяемых элементов зависит от консистенции грунта и принимается:

1. Песчаник — не менее 3-х суток.
2. Глинистая почва — не менее 6-ти дней от окончания забивки.

Схема выбора конструкции свай.

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

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

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

Схема устройства ленточно-свайного фундамента.

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

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

Вернуться к оглавлению

Расчетный метод

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

P = P1 * P2

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

• в которой k — показатель однородности почвы, он равен 0,65-0,75;
• m — индекс определения рабочих условий. Он равен 1;
• F — площадь сечения элемента в кв.метрах;
• n — показатель, который зависит от способа забивания свай и их материала:

1. Для железобетонных изделий квадратного сечения (сплошных) и с круглой полостью и полых круглого сечения с наконечником он равен 150 т/ кв. м.
2. Для деревянных конструкций без наголовника он равен 100 т/ кв. м.

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

В этой формуле:

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

Вернуться к оглавлению

Применяемые приборы и инструмент при испытаниях статической и динамической нагрузкой

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

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

moifundament.ru

статические испытания свай: советы по подаче нагрузки

• Монтаж фундамента
  • Выбор типа
  • Из блоков
  • Ленточный
  • Плитный
  • Свайный
  • Столбчатый
• Устройство
  • Армирование
  • Гидроизоляция
  • После установки
  • Ремонт
  • Смеси и материалы
  • Устройство
  • Устройство опалубки
  • Утепление
• Цоколь
  • Какой выбрать
  • Отделка
  • Устройство
• Сваи
  • Виды
  • Инструмент
  • Работы
  • Устройство
• Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.

• Монтаж фундамента
  • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

    Фундамент под металлообрабатывающий станок

    

    Устройство фундамента из блоков ФБС

    

    Заливка фундамента под дом

    

    Характеристики ленточного фундамента

• Устройство
  • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

    Устранение трещин в стенах фундамента

    

    Как армировать ростверк

    

    Необходимость устройства опалубки

    

    Как сделать гидроизоляцию цоколя

• Цоколь
  • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство

    Отделка фундамента камнем

    

    Выбор цокольной плитки для фасада

    

    Что такое цоколь

    

    Как закрыть винтовые сваи

• Сваи
  • ВсеВидыИнструментРаботыУстройство

    Динамические и статические испытания свай

    

    Использование железобетонных свай

    

    Изготовление винтовых свай своими руками

    

fundamentaya.ru

Каким образом производятся испытания свай методом статической нагрузки?

Ответ: Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой, несмотря на сложность, длительность и значительную стоимость позволяет наиболееточно установить предельное сопротивление сваи с учетом всех геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. Метод используется либо с целью установления предельного сопротивления сваи, необходимого для последующего расчета фундамента, либо с целью проверки на месте несущей способности сваи, определенной каким-либо другим методом, например практическим. Так, по ГОСТ 5686 - 94* проверке подвергается до 1 % общего числа погружаемых свай, но не менее двух, если их число меньше 100. В случае применения свай, изготовленных в грунте, испытания вертикальной нагрузкой могут также проводиться для контроля качества их исполнения.

Для проведения испытаний оборудуется специальная установка показанная на рис. 3.10,а. Вертикальная нагрузка создается чаще всего гидравлическим домкратом, установленных на голову сваи. Упором для домкрата служит мощная сварная металлическая балка, соединенная с анкерными сваями, забитыми в грунт на расстоянии, достаточном, чтобы быть вне напряженной зоны, образующеяся при загрузке испытуемой сваи. Осадка сваи измеряется прогибомерами с точностью до 0,1 мм.

При испытании вертикальную нагрузку на сваю увеличивают ступенями, равными от ожидаемого предельного сопротивления сваи. Каждая последующая ступень нагрузки прикладывается после условной стабилизации осадки сваи на предыдущей ступени. Осадка считается условно стабилизировавшейся, если ее приращение не превышает 0,1 мм за 1 ч наблюдения для песчаных грунтов и за 2 ч для глинистых.

По данным испытания вычерчивается график зависимости осадки от нагрузки, по которому определяется предельное сопротивление испытываемой сваи (рис. 3.10,б).

Практика показала, что графики испытаний свай делятся на два типа. Для графиков типа 1 характерен резкий перелом, после которого осадка непрерывно возрастает без увеличения нагрузки. За предельную нагрузку Fu в этом случае принимают ту, которая вызвала непрерывную осадку (срыв сваи). Для графиков типа 2 характерно плавное очертание без резких переломов, что затрудняет определение предельной нагрузки.

Вопрос:Приведите схему испытания свай методом статической нагрузки.

 

Ответ: Схема и результаты испытаний приведены на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Испытание свай вертикальной статической нагрузкой:

1. – испытываемая свая; 2. – анкерные сваи; 3. – реперная система;

4. – прогибомеры; 5. – домкрат; 6. – упорная балка

Вопрос: Приведите критерии определения несущей способности сваи по методу статической нагрузки.

Ответ: Если нагрузка при статическом испытании свайна вдавливание доведена до нагрузки, вызывающей непрерывное возрастание их осадки s без увеличения нагрузки (при s ≤ 20 мм), то за частное значение предельного сопротивления Fu испытываемой сваи принимают нагрузку, зарегистрированную при предыдущей ступени загружения.

Во всех остальных случаях для фундаментов здании и сооружений (кроме мостов и гидротехнических сооружений) за частное значение предельного сопротивления сваи Fu вдавливающей нагрузке следует принимать нагрузку, под воздействием которой испытываемая свая получит осадку, равную s, определяемую по формуле

 

s = ζsumt , (3.37)

 

где sumt – предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое по СП 22.13330;

ζ – коэффициент перехода от предельного значения средней осадки фундамента здания или сооружения su mt к осадке сваи, полученной при статических испытаниях с условной стабилизацией (затуханием) осадки.

Значение коэффициента ζ следует принимать равным 0,2 в случаях, когда испытание свай производится при условной стабилизации, равной 0,1 мм за 1 ч, если под их нижними концами залегают песчаные или глинистые грунты с консистенцией от твердой до тугопластичной, а также за 2 ч, если под их нижними концами залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.

Если осадка, определенная по формуле (3.37), окажется более 40 мм, то за частное значение предельного сопротивления сваи Fu следует принимать нагрузку, соответствующую s = 40 мм.

Для мостов и гидротехнических сооружений за предельное сопротивление сваи Fu при вдавливающих нагрузках следует принимать нагрузку на одну ступень менее нагрузки, при которой вызываются:

а) приращение осадки за одну ступень загружения (при общем значении осадки более 40 мм), превышающее в 5 раз и более приращение осадки, полученное за предшествующую ступень загружения;

б) осадка, не затухающая в течение суток и более (при общем значении ее более 40 мм).

Если при максимальной достигнутой при испытаниях нагрузке, которая окажется равной или более 1,5Fd, где Fd – несущая способность сваи, а осадка сваи s при испытаниях окажется менее значения, определенного по формуле (3.37), или для мостов и гидротехнических сооружений – менее 40 мм, то в этом случае за частное значение предельного сопротивления сваи Fu допускается принимать максимальную нагрузку, полученную при испытаниях такой сваи.

 

Примечания:

1. В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается принимать максимальную нагрузку, достигнутую при испытаниях, равной Fd.

2. Ступени загружения при испытаниях свай статической вдавливающей нагрузкой должны назначаться равными 1/10 - 1/15 предполагаемого предельного сопротивления сваи Fu.

 

При испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой за частное значение предельного сопротивления Fu по графикам зависимости перемещений от нагрузок принимают нагрузку на одну ступень менее нагрузки, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.

 

lektsia.com

Испытания сваи

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Свайные работы

Испытания сваи

Широкое применение свайных фундаментов в промышленном, транспортном и жилищном строительстве предъявляет высокие требования к оценке несущей способности свай и выбору рационального проектного решения. Вопрос о несущей способности свай решается в настоящее время на основе теоретического расчета, который проверяется при испытании свай статической или динамической нагрузкой.

Наиболее достоверные результаты определения несущей способности свай при значительном разнообразии грунтовых условий, конструкций свай и способов их устройства дают статические испытания пробных или контрольных свай.

В соответствии с нормативными документами (СНиП П-Б.5-67, СНиП Ш-Б.6-62) статические испытания пробных свай предусматриваются на стадии изысканий до рабочего проектирования, а контрольных — в процессе производства и приемки свайных работ.

Испытание свай статической нагрузкой производят для определения несущей способности свай и сопоставления полученных данных с расчетными нагрузками, принятыми в проекте; для определения осадок свай под нагрузкой и для корректировки проекта свайных фундаментов, т.е. для принятия окончательного решения по конструкции свай.

Кроме того, материалы наблюдений испытаний необходимы как для контроля качества работ, так и для накапливания опыта совершенствования техники устройства или для забивки различных видов свай.

Количество свай, подвергаемых испытаниям на стадии изыскательских работ, устанавливает проектная организация, а в особо сложных геологических условиях — по специальному требованию проекта. В отдельных случаях при приемке свайных фундаментов испытания назначаются по требованию приемочной комиссии при наличии обоснованных сомнений в несущей способности свай.

Общее количество однотипных свай, подвергаемых статическим испытаниям, должно составлять по правилам приемки работ 1-2% общего количества свай, предусмотренного проектом, но не менее 2 шт. однотипных свай, применяемых в сооружении.

При застройке микрорайонов или кварталов указанное количество контрольных свай может быть принято на группу зданий или сооружений с однотипными свайными фундаментами, возводимыми в аналогичных инженерно-геологических условиях.

Оборудование для испытания свай. Оборудованием для испытания свай служат испытательные стенды для загрузки свай, приборы для определения величины нагрузки и замера осадок свай и приспособления для закрепления приборов.

Лаборатория треста Укргидроспецфунда-ментстрой для испытания свай применяет грузовые стенды (системы НИИСП) (рис. 1) и анкерные стенды.

Грузовой стенд представляет собой инвентарную пакетную раму с анкерными стойками и упорными балками. Раму устанавливают на горизонтальную площадку. Неровности в основании срезают или покрывают выравнивающим слоем песка. Анкерные стойки рамы располагают симметрично относительно испытываемой сваи. Консоли рамы загружают металлическим литьем или железобетонными плитами.

Рис. 1. Испытание свай при помощи грузового стенда

Для испытания свай большой несущей способности (ожидаемая предельная нагрузка больше 200 Т) вышеприведенный грузовой стенд непригоден ввиду громоздкости и плохой устойчивости платформы с уложенными на них штучными грузами. Такие сваи испытывают только при помощи анкерных стендов, для чего на сваю устанавливают один или несколько домкратов, упирающихся в систему пакетных балок. Выдергивающие (реактивные) усилия воспринимаются здесь анкерными сваями. Анкерные сваи располагают симметрично относительно испытываемой сваи. Расстояние между анкерной и испытываемой сваей должно быть не менее 2 м. Количество анкерных свай принимают не меньше четырех. В слабых грунтах и при небольших глубинах погружения свай количество их увеличивают до 6-8 шт. (в зависимости от их сопротивления выдергиванию).

Длина анкерных свай должна быть не более длины испытываемой сваи.

Трудоемкость, а следовательно, и затраты времени на монтаж анкерного стенда значительно ниже, чем при монтаже грузового. Поэтому в настоящее время при помощи анкерных стендов испытывают большинство свай как с большой, так и с малой несущей способностью. Для этого применяют анкерные стенды для свай с небольшой несущей способностью (100-200 Т) и анкерные стенды для свай со значительной несущей способностью (300- 400 Т и выше).

Для стендов небольшой грузоподъемности в качестве анкерных свай обычно применяют забивные сваи с усиленной арматурой, а для стендов большой грузоподъемности — бурона-бивные сваи с уширенной пятой или другие сваи с развитой опорной пятой.

При испытании свай домкраты устанавливают на опорную плиту или специальный наголовник так, чтобы давление передавалось по оси испытываемой сваи. Испытание кустов из трех, четырех и пяти свай производят непосредственным размещением штучного груза на ростверке.

Кусты свай испытывают редко вследствие сложности загружения ростверков грузами.

При испытании свай используют прогибомеры. Для расстановки прогибомеров служит реперная система из уголков 75X75X8 мм, швеллеров или досок толщиной не меньше 40 мм. Реперная система должна быть неподвижна и защищена от сотрясений и вибраций грунта, вызываемой копрами, экскаваторами, транспортными средствами и т. п. Закрепление ее производят на специально забитых стойках или вкопанных на глубину не меньше 0,5 м тумбах.

Осадок испытываемой сваи и положение анкерных свай определяют по шкале прогибоме-ра системы 6ПАО с точностью до 0,01 мм или точным нивелированием.

К испытываемой свае подключают обычно два прогибомера. Испытываемая свая связана с прогибомерами при помощи струны. Эта струна или тонкая проволока наматывается на ролик прогибомера двумя витками, один конец проволоки прикрепляют к хомуту, а ко второму концу подвешивают груз весом 1 кг (рис. 2).

Прогибомер рассчитан на работу с проволокой диаметром 0,4 мм, при этом полный оборот ролика отвечает осадке сваи 100 мм. Применение проволоки других диаметров ведет к другим показаниям осадки.

При нивелировании отсчеты производят по металлическим линейкам или специальным планшетам, прикрепленным к сваям.

В отдельных случаях при проведении статических испытаний свай с замачиванием грунта вокруг сваи для определения расхода воды применяют водомеры скоростного типа с вертикальной крыльчаткой и винтовой вертушкой.

Рис. 2. Крепление прогибомера 6ПАО 1 — стойка; 2- ригель; 3- хомут; 4 — проволока; 5 — груз; 6 — струбцина; 7 — прогибомер

Перед испытанием свай манометры, а также все измерительные приборы должны быть протарированы.

2. Методика испытаний

Статические испытания железобетонных свай производят в песчаных грунтах не раньше чем через 3 дня после их забивки, в глинистых — через 6 дней. Сваи набивные бетонные и комбинированные испытывают после достижения бетоном проектной прочности.

Сущность статических испытаний свай заключается в установлении зависимости изменения осадки от действия постепенно возрастающей нагрузки с определением критической и предельной величины нагрузок.

Критическую нагрузку устанавливают по характеру осадки сваи. Этому положению соответствует крутое падение кривой на графике статического испытания. За предельную принимается нагрузка на одну ступень меньше критической.

При статическом испытании буронабивных с уширенной пятой, камуфлетных, винтовых и других свай, имеющих развитую пяту опи-рания, не всегда может быть достигнуто критическое состояние. В отдельных случаях предельной нагрузкой может быть принята нагрузка, соответствующая осадке сваи: 40 мм для зданий, мало чувствительных к неравномерным осадкам, и 20 мд для зданий, обладающих высокой чувствительностью к неравномерным осадкам.

Для контрольной проверки несущей способности в фундаментах нагрузку на испытываемую сваю можно принять величиной, равной расчетной, предусмотренной по проекту.

Нагрузка на сваю после начала испытаний повышается ступенями. Величина ступеней нагрузок назначается в зависимости от требуемой точности испытаний.

Разгрузку производят также ступенями, величина которых принимается обычно в два раза больше величины ступени нагрузки.

Переход от одной ступени нагрузки к другой производится после условной стабилизации (затухания) осадки, характеризуемой разницей вертикального перемещения не более 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений.

Читать далее: Испытание свай в просадочных грунтах

Категория: - Свайные работы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

---

• 
  Выключатели конечные
• 
  Как работает комбайн
• 
  Особенности крановых электродвигателей
• 
  Даф евро 6
• 
  Проводники электрического тока
• 
  Что такое рама
• 
  Что такое атп
• 
  Асфальтобетонные заводы
• 
  Обслуживание и ремонт автомобилей и двигателей
• 
  Маз 544008
• 
  Вольво fh13