Испытание свай – используемые методы и оборудование. Статическое испытание свай

Испытание свай (буронабивных) и грунта своими руками, ГОСТ 5686-78 на методы полевых опытов, инструкция, фото и видео-уроки, цена

При создании конструкторской части проекта, касающейся свайных фундаментов, проектировщик пользуется данными инженерно-геологических изысканий, чтобы рассчитать их несущую способность. Полученные значения могут отличаться от фактических, поэтому, согласно ГОСТ на испытания свай, перед началом строительства производят забивку пробных свай.

Пробная забивка

Установленным конструкциям дают отстояться, после чего проводят испытания, результаты которых либо подтверждают правильность проектных расчетов, либо становятся поводом для внесения в них изменений.

Зачем нужны испытания

Все расчеты, касающиеся проектирования свайных фундаментов, производятся на основе следующих данных:

• Сведения о нагрузках, оказываемых на фундамент возводимым сооружением;
• Данные о геологическом строении грунта строительной площадки.

Нагрузки легко просчитываются, поэтому их можно считать величиной известной и неизменной. Но результаты инженерно-геологических изысканий по ряду причин не всегда оказываются точными.

Чтобы исключить проблемы при строительстве и эксплуатации здания, своевременно внести коррективы в проект, действует инструкция, требующая проведения исследований, подтверждающих или опровергающих проектные расчеты.

Как проводятся испытания забивных и буронабивных свай

  Реклама

В соответствии с ГОСТ 5686-94, который был принят взамен ГОСТ 5686 78 на методы полевых испытаний свай, после забивки конструкциям дают какое-то время отстояться, чтобы дать возможность восстановиться структурным связям грунта, нарушенным при забивке.

Время «отдыха» зависит от типа грунта:

• Плотные пески и крупнообломочные грунты – 1 день;
• Песчаные грунты – 3 дня;
• Разнородные грунты и глины – 6 дней;
• Водонасыщенные пески – 10 дней.

Обратите внимание. После достижения сваей определенной глубины разные грунты ведут себя по-разному. Песчаные переуплотняются под её острием и препятствуют дальнейшему погружению, а глиняные разжижаются, образуя вокруг неё скользкую «рубашку». С течением времени разрушенные связи восстанавливаются.

Процессы, происходящие в разных грунтах под нагрузкой

Методы испытания свай подразделяются на динамические и статические.

Динамический метод

Этот метод дает не такие точные результаты, как статический. Но он проще, быстрее и дешевле, поэтому используется чаще. Суть метода заключается в воздействии на сваю груза, сброшенного с определенной высоты, и измерении её осадки в результате этого воздействия.

Для справки. Размер осадки под действием приложенной нагрузки называют отказом.

• На забивные конструкции воздействуют тем же молотом, которым они погружались в грунт. Молот поднимают на заданную высоту и опускают на оголовок;
• Для испытания буронабивных свай используют металлические или бетонные «бабы». Они сбрасываются на них с определенной высоты.

Процесс испытания

После каждого сброса измеряют отказ сваи. Эти данные вкупе с высотой сброса, массой груза и параметрами сваи используют для расчета несущей способности грунта. После чего сравнивают её с проектной и выдают отчет.

Обратите внимание. Таким способом определяется именно несущая способность грунта под свайным фундаментом. Поэтому нормативный документ, регламентирующий этот процесс, носит название ГОСТ на испытания грунтов сваями.

Статический метод

Статический метод испытания свай предполагает моделирование реальной работы опоры под весом здания. Его принцип довольно прост, но долог и трудоемок, требует применения специального оборудования.

Исследования проводятся одним из следующих способов:

• На испытуемую конструкцию нужно не сбросить груз, а закрепить его на ней в статичном положении, чтобы она начала двигаться вниз. Для этого вокруг неё необходимо соорудить стенд, на который будут с помощью крана последовательно выкладываться бетонные блоки заданной массы до тех пор, пока общая масса не превысит определенного проектом значения.

На фото – процесс испытания железобетонной сваи

• К забивным сваям можно применить более простой способ: на неё надавливают гидравлическим домкратом, оснащенным манометром. Но его необходимо во что-то упереть сверху, чтобы давить вниз. Эта задача решается с помощью нескольких анкерных свай, забиваемых рядом с испытуемой, но их верхние концы находятся выше. С них сбиваются оголовки до обнажения арматуры, к которой приваривается толстая металлическая балка. В неё и упирается домкрат.

Этот способ применяется в основном для забивных свай

Независимо от выбранного способа, масса груза повышается ступенями, с постоянным контролем отказа (осадки) сваи. Как правило, предельная нагрузка на 20-30% превышает проектную. Если при её применении свая не осаживается дальше заданного значения, испытания считаются успешными. Если же она «проваливается», проект фундамента нуждается в корректировке.

Как видно из описания, проверку фундамента и грунта на несущую способность невозможно выполнить своими руками. Но технически проще применять динамический способ, соответственно и его цена в несколько раз ниже, чем в случае использования статической нагрузки.

Нюансы испытаний винтовых свай

К винтовым сваям в виду их особой конструкции динамическая нагрузка не применяется. Испытания предусматривают вертикальное приложение статической или циклической нагрузки на вдавливание и на выдергивание.

• В первом случае действуют так же, как и в случае с буронабивными или забивными сваями. Предельный вес груза, рассчитанный с учетом типа грунта и параметров сваи, делят на 10 равных частей и прикладывают ступенями. Через каждые 15 минут после фиксации нагрузки производят замеры. Когда осадка прекращается или составляет 0,1 мм за определенный промежуток времени (разный для разных грунтов), нагружают следующую ступень.

• Испытание винтовых свай на выдергивание производится не только с целью определения их несущей способности. Оно также позволяет выявить характер деформации грунта, когда лопасть сваи заложена ниже или выше критической отметки.

Для справки. Критической называется такая глубина погружения лопасти, выше которой грунт при предельной выдергивающей нагрузке, приложенной к свае, выпирает на поверхность. Если ту же нагрузку приложить к свае, заглубленной ниже этой отметки, грунт прорезается.

Исследование проводится так же, как на вдавливание, но с приложением выдергивающей нагрузки.

Заключение

Если вы хотите убедиться в точности конструктивной части проекта фундамента для вашего дома, не пожалейте времени и денег на проведение испытаний. Это может избавить вас от проблем в будущем.

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

ofundamentah.com

Испытание свай – используемые методы и оборудование

Статическое испытание свай может назначаться как на стадии разработки проекта, так и в процессе установки или при приемке свайного фундамента. На стадии проектирования здания в результате испытаний получают исходные данные по техническим параметрам: длина, диаметр, характеристики геометрии винтовых лопастей, способ изготовления наконечника. После приемки фундамента результаты выполненных испытаний дают возможность сравнивать расчетные показатели с действительными и вносить в проект необходимые изменения. Данные статических испытаний отличаются высокой точностью и используются значительно чаще, чем динамические испытания.

Испытание свай статической нагрузкой – действующие государственные нормы и правила

Регламент выполнения работ прописан в ГОСТе 5686-69, для выполнения испытаний выбираются пробные сваи, место их расположения и количество должно согласовываться с проектной организацией. Как правило, подлежат испытаниям сваи, расположенные на наиболее проблемных участках строительной площадки или имевшие проблемы во время ввинчивания. Испытание свай может выполняться по истечении трех суток и более в случае их установки на песчаных грунтах и более шести дней, если грунты на строительной площадке глинистые или суглинистые. В связи с тем, что методика и процесс проверки несущих способностей считается довольно сложной, испытание проводится только для ответственных сооружений, имеющих большое количество свай и расположенных в местах с плохими для данных строений физическими характеристиками грунтов.

Статическое испытание свай – используемое оборудование и методика

Методика проведения испытаний состоит в постепенной нагрузке сваи и постоянным измерением величины осадки. Стандарт различает два вида нагрузок – предельную и критическую. Во время критической нагрузки появляется резкая и незатухающая осадка, которая в пять раз превышает значения осадки от предыдущих нагрузок. Предельная нагрузка имеет значение на одну ступень меньше, чем критическая.

На видео — процесс испытания свая по ГОСТ 5686-94

После каждой нагрузки наблюдения проводятся до полного затухания осадок, погружение сваи в течение двух часов наблюдений не должно превышать 0,1 мм. Замер осадок в первый час после нагрузки выполняется каждые 15 минут, во второй час замеры выполняются каждые 30 минут, далее необходимо контролировать положение сваи каждый час, измерения прекращаются только после полного затухания осадки. Точность замера изменения положения ≥ 0,1 мм, для измерений нужно использовать прогибомеры или нивелиры со шкалой такой же точности.

На фото — испытание свай статической нагрузкой

После завершения увеличение нагрузок (доведения их до критических значений) испытание свай производится во время разгрузки. Шаг уменьшения нагрузки вдвое больше, чем шаг ее увеличения. Данные контролируются с такой же точность и периодичностью. Во время испытаний ведется специальный журнал установленной формы, в который записываются все полученные результаты с указанием методики испытаний и времени выполнения замеров.

Испытание свай на различном оборудовании

Испатание свай гидравлическими домкратами

Конкретный выбор оборудования должен зависеть от способа их нагрузки. В настоящее время применяются три способа нагружения: использование гидравлического домкрата, применение мощных натяжных лебедок и муфт или укладка на сваи грузов.  Чаще всего применяется первый метод нагружения, сваи нагружаются гидравлическими домкратами грузоподъемностью 50÷200 тон н, конкретные характеристики грузоподъемности устанавливает проектировщик здания с учетом расчетных показателей несущих характеристик свайного фундамента.

Крепление приборов, фиксирующих поведение элементов во время испытаний, осуществляется на реперной системе. Испытание свай статической нагрузкой должно выполняться по установленному протоколу, опорами реперов служат сваи из того же ряда, ригели фиксируются к стойкам при помощи хомутов. На каждую испытываемую сваю должно крепиться по два прогибометра, точность приборов должна обеспечивать заданные параметры испытаний, схема установки реперной системы указывается заказчиком.

www.svaisnab.ru

Испытания свай на прочность

Одной из основных и самых сложных задач при проектировании свайных фундаментов является определение несущей способности сваи. Если силу расчетного сопротивления сваи «по материалу» вычислить довольно просто, то корректный расчет несущей способности «по грунту» выполнить значительно сложнее. Ошибками в этих расчетах зачастую и вызваны отклонения в реальной работе конструкций при проектировании свайных фундаментов.

Для испытания свай применяются два метода – статический и динамический. У каждого из методов есть свои преимущества/недостатки и своя сфера применения.

Статические испытания свай

Статические испытания проводятся на различных этапах проектирования и строительства: на этапе изысканий, перед началом рабочего проектирования, при непосредственной забивке свай, а также при их приемке.

Различают следующие цели статических испытаний:

- Выбор длины, сечения свай, оценка их несущей способности.  Данные мероприятия проводятся на этапе изысканий.

- Определение несущей способности и сопоставление фактической величины с расчетной, указанной в проекте.  Это испытание осуществляется при забивке и приемке свай.

Как правило, полученные в результате статических испытаний данные отличаются большей достоверностью и точностью, чем те, которые получаются в результате динамических испытаний. В то же время статический метод требует больше сил и времени, чем динамический. Чаще всего статические испытания назначаются при возведении крупных и сложных объектов с большим количеством свай в составе фундамента.

Проведение испытаний начинается с того, что проектная организация определяет число свай и место их забивки. Далее следует забивка нескольких пробных свай. Сами испытания будут проводиться на тех сваях, которые расположены в самых плохих условиях и дали самые большие отказы при забивке. Начало испытаний должно вестись по истечении трех суток с момента забивки в песчаный грунт и по истечении шести суток с момента забивки в глинистые связные грунты.

Испытываемая свая нагружается ступенями, каждая из которых устанавливается после полной усадки на предыдущей ступени. Четыре установленных индикатора часового типа помогут определить усадку свай. При нагружении каждой сваи возникают реактивные усилия, которые передаются на анкер через систему балок.

В зависимости от принятого способа нагружения происходит выбор оборудования для проведения статического испытания сваи.

Сегодня известны 3 способа нагружения:

    1. Применение усилия гидравлических домкратов     2. Использование лебедок и натяжных муфт     3. Укладка груза на специальную платформу, которая устанавливается на сваю

Чаще всего применяют метод статического испытания посредством применения домкратов как наименее трудоемкий и самый дешевый.

Динамические испытания свай

Кроме рассмотренного статического метода, существует метод испытания динамической нагрузкой.

В процессе погружения сваи сопротивление грунта ее проникновению все возрастает, что проявляется как уменьшение отказа сваи по мере заглубления острия в грунт. Иными словами, уменьшается показатель погружения сваи от одного удара молотом. Связь между несущей способностью сваи и энергией удара молота и лежит в основе динамических испытаний.

Динамический способ позволяет при пробной забивке определить рациональную длину свай, а также выявить соответствие расчетной и фактической величин отказов. Наблюдение за отказами необходимо, чтобы при забивке рабочих свай проверить несущий слой грунта, а также оценить несущую способность забитых свай.

При проведении динамических испытаний составляются специальные графики, в которых содержится описание всех изменений состояния свай в зависимости от направленных на нее нагрузок.

В сравнении со статическим испытанием динамический способ имеет несколько преимуществ. Он более мобилен, не требует больших затрат, может применяться к любым типам свай, не повреждает их работоспособность.

В некоторых случаях динамический метод может завысить показатели несущей способности сваи. Это происходит в тех случаях, когда свая во время забивки, прорезая толщу плотных грунтов, входит в более слабые слои, обладающие более высоким уровнем сжимаемости. Но здесь не поможет и статический способ, поэтому, для достоверности, при работе с многослойными напластованиями нужно, чтобы острие каждой сваи входило в прочный подстилающий грунт.

Динамические испытания свай не могут использоваться, если свайные фундаменты возводятся на сыпучих основаниях из песка, рыхлого строительного мусора, различного рода бытовых свалках и т.д.

Сущность динамических испытаний свай

Динамические испытания, как правило, проводятся трижды за весь процесс забивки свай.

Первый этап – проведение испытаний перед началом основных работ, и даже перед началом разработки проекта. Это необходимо для того, чтобы определить степень неоднородности грунтов на участке будущего строительства.

Следующая стадия проводится непосредственно в момент забивки: она помогает оценить несущие качества свай и выявить наличие в грунте слабых участков.

Еще одно динамическое испытание проводится по завершении возведения фундамента, чтобы более достоверно определить несущие способности свай после непродолжительного «отдыха». В связных глинистых грунтах «отдых» может составлять около 6 суток, а в песчаных – не менее трех суток после окончания забивки.

Для динамических испытаний применяется то же оборудование и инструменты, что и во время осуществления основных свайных работ. В результате испытаний получается величина отказа, равная степени погружения сваи после одного удара. Чтобы узнать несущую способность забитой сваи, производятся необходимые расчеты. Точность полученной информации полностью зависит от таких показателей как точность вычисления высоты молота, вес его ударной части, вес сваи и ее наголовника.

Бoлее пoдрoбную инфoрмaцию o свайных фундаментах, видах свай и способах их испытаний Вы мoжете нaйти в нaшей Библиoтеке в рaзделе "Свайные работы"

www.rtc-burenie.com

• 
  Назначение системы охлаждения
• 
  Деталь подшипника
• 
  Траверса грузоподъемная
• 
  Коробка передач дт 75
• 
  Двигатель ивеко
• 
  Кран мостовой электрический
• 
  Правка и гибка металла
• 
  Техпроцесс изготовления детали
• 
  Гибка и правка металла
• 
  Агзс что это
• 
  Строительный подъем