Испытание свай статической нагрузкой

рофессиональное проектирование и строительство предполагает организацию подготовительных операций, таких, как динамические и статические испытания свай. Подобные работы необходимы для получения более развернутых результатов о свойствах грунта, о характеристиках основания, устроенного на сваях, и его работы при прикладывании различного рода нагрузок.

Общая информация об испытаниях свай

Проверка и контроль по статическим нагрузкам проводятся для трех разновидностей свай:

  1. Первый вариант — натурные объекты, использующиеся в стандартных строительных процессах. Размеры изделия, строительный материал, технология монтажа — все эти характеристики соответствуют реальным условиям застройки. Например, при установке натурного объекта для испытаний буронабивных свай методика должна повторять технологию, применяемую для конструкций из этой же категории;
  2. Свая эталонного типа – следующий вариант. Подобные изделия представляют собой сборный стальной стержень, по форме похожий на забивные сваи Ø 114 мм. Собирается конструкция из разных строительных деталей, длина изделия ≤ 12 метров. Полевые испытания грунта эталонной сваей предназначены для извлечения информации для расчета типа фундамента и его эксплуатационных характеристик;
  3. Составная свая-зонд: Ø 127 мм, длина ≤ 16 метров. Применяется для зондирования грунта, результаты зондирования используются для расчета длины и диаметра свай.
Установки для статических испытаний свайных изделий
Установки для статических испытаний свайных изделий

 

Этапы и цели испытаний

ГОСТ-30672, регламент которого предусматривает испытание свай статической нагрузкой, оговаривает возможность контроля поведения конструкций на двух этапах:

  1. Первый этап – изыскательные и проектные работы, в ходе которых определяются размеры, диаметр и нагрузочная способность изделия для сравнения с проектными расчетами для испытываемой конструкции. После проведения испытаний выдается экспертное заключение о правильности проведения работ и соответствии расчетов проектным, при несовпадении результатов работы проводятся еще раз;
  2. Второй этап — статическое испытание свай, состоящее из забивания и выдергивания сваи из скважины. Этот процесс дает возможность для сравнения фактической способности элемента выдержать проектную нагрузку.

Результаты второго этапа показывают более высокую точность информации, чем результаты динамических исследований и проверок.

Испытания свайных элементов в реальных условиях проводятся для обеспечения таких условий эксплуатации:

  1. Выбор такой конструкции сваи, которая будет оптимально использоваться на конкретном объекте, определить оптимальные размеры для каждой сваи и рассчитать их несущую способность;
  2. Определение возможности погружения сваи на расчетную глубину, оценка однородности и других свойств грунта;
  3. Определение смещения сваи под нагрузкой за заданный временной период.
Испытание свайных опор приложением статической нагрузки
Испытание свайных опор приложением статической нагрузки

Варианты методик

Статические испытания опор делаются по разным методикам, и выбор технологии зависит от характеристик нагрузок. От этого зависит и выбор испытательного оборудования:

  1. Иногда работы требуют использования специального приспособления для приложения нагрузок. На выбор это может быть гидравлический домкрат или платформа с регулируемым весом, муфта натяжного устройства или электрическая лебедка;
  2. Также для проведения статических испытаний устанавливают балочную стальную конструкцию. Подобное сооружение устанавливается так, чтобы ее вес равномерно и полностью передавался на сваю;
  3. При необходимости использования специального измерительного оборудования, контролирующего глубину погружения нагруженной сваи под нагрузкой, применяется комплект измерительных приборов, обеспечивающий точность измерений в пределах +/ 0,01 мм.
Испытания свай в вечномерзлых грунтах
Испытания свай в вечномерзлых грунтах

 

Испытания свай по статическим нагрузкам начинаются с проверки качества изделия и изучения участка установки конструкции. Сваи должны забиваться в участок грунта с наихудшими свойствами грунта. Согласно существующей технологии, для отстаивания сваи отводится определенное время. Это необходимо для получения более точной информации о проведенных испытаниях. Согласно ГОСТ-30672, расчет времени для отстаивания сваи проводится, исходя из свойств грунта и следующих условий:

  1. Сутки на отстой отводятся, если свая забивается в плотные глиняные или песчаные слои грунта, или при погружении сваи в крупнообломочный грунт;
  2. 72 часа необходимо дать на отстаивание сваи в песчаном или супесчаном грунте;
  3. 144 часа должна отстаиваться свая в разнородном или глинистом грунте;
  4. 240 часов свая должна отстояться в песчаном или переувлажненном грунте.

Приложение нагрузки на сваю должно проводиться ступенчато, и следующая ступень приложения нагрузки реализуется только после полного прохождения стабилизации предыдущего этапа.

Контроль параметров при отстаивании сваи
Контроль параметров при отстаивании сваи

 

Методы проверки и проведение испытаний

Современные технологии позволяют применять три варианта статических испытаний для свайных конструкций. Один из вариантов — использование собственной массы сваи, но его применяют только тогда, когда свая забивается в мягкие слои грунта с минимальным сопротивлением. Кроме того, для ускорения погружения разрешено использовать платформа с дополнительным грузом или гидравлический домкрат.

Самый популярный в строительстве метод проверки и контроля нагрузочной способности — применение гидравлического домкрата. Эту технологию использую из-за ее быстрой реализации и сравнительной дешевизны. Статические испытания могут проводится не только на экспериментальных участках, но и на строительной площадке, где будут забиваться проектные сваи.

Для проверки статических нагрузок строители должны забить несколько опытных свай. Количество изделий и место погружения свай рассчитывает проектное бюро, все работы проводятся с соблюдением требований ГОСТ 5686. Нагрузка на опытную сваю прикладывается постепенно, с переходом к следующей ступени испытаний только после 100%-ной стабилизации отстаивания сваи на предшествующем этапе.

Для измерения отстаивания опытной сваи на площадке устанавливается четыре индикатора часовой конструкции, которые показывают параметры усадки с ценой деления шкалы 0,01 мм. Реактивные нагрузки на свайное прикладываются от системы балок. Для регистрации возможного выдавливания сваи на конструкцию монтируют два часовых индикатора с такой же ценой деления шкалы — 0,01 мм. Принимая во внимание возможное выдвижение верхней части сваи ее выдавливание не должно быть более 2 мм.

Ультразвуковая дефектоскопия свай
Ультразвуковая дефектоскопия свай

 

Как проводятся испытания буронабивных свай

Статический способ проверки нагрузки на сваю предполагает создание имитации нагруженности сваи такой же нагрузкой, которая будет приложена к ней в реальных условиях. Такой проверкой можно добиться максимальной корректности и точности результатов по сравнению с испытаниями динамическими нагрузками. Однако проведение подобных проверок намного дороже динамических испытаний, при этом время проверки также увеличивается и зависит от изложенных выше условий. Нагрузочная способность основания — это характеристика, отражающая возможность сваи выдерживать нагрузки с сохранением целостности конструкции.

Чтобы свайный фундамент переносил прикладываемые нагрузки, он должен иметь не меньшую несущую способность, чем суммарные нагрузки любого типа, при этом необходимо учитывать все поправочные коэффициенты для создания запаса прочности. Проведение статических испытаний целенаправленно определяет нагрузочную способность свайного основания.

Испытание свай статической нагрузкой обновлено: Июль 21, 2018 автором: zoomfund
Автор статьи
Самохин Олег Юрьевич
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Загрузка...

Подготовил
Самохин Олег Юрьевич

Задать вопрос специалисту
Читайте по теме