Мы поможем решить ваши проблемы с отоплением дома! Задать вопрос

статические испытания свай: советы по подаче нагрузки

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

Испытание статическими нагрузками

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

Испытание свай статическими осевыми вдавливающими и выдергивающими нагрузками           

Испытания буронабивных свай производят для установления их несущей способности на вдавливание (выдергивание) и установления зависимости перемещений в грунте от нагрузок,  Для нагружения буронабивных свай используется установка, в которой упором для гидравлического домкрата служит система из упорных балок. Схема установки представлена на рисунках 1-3.

Рисунок 1 – Схема установки стенда для испытания свай вдавливающими нагрузками

1 — испытываемая свая; 2 — анкеpная свая; 3 — pепеpная система с пpогибомеpами; 4 — гидродомкpат с манометpом; 5 — система упоpов, балок 

Рисунок 2 – Общий вид испытательного стенда

Рисунок 3– Схема установки стенда для испытания свай выдергивающими нагрузками

Hагpужение испытываемой сваи пpоизводят pавномеpно, без удаpов, ступенями нагpузки, значение котоpых устанавливается пpогpаммой испытаний, но пpинимается не более 1/10 заданной в пpогpамме наибольшей нагpузки на сваю. Измерение перемещений буронабивных свай производится двумя прогибомерами с точностью 0,01 мм. Опоры прогибомеров устанавливаются симметрично, на расстоянии 1,2-1,3 м от испытываемой буронабивной сваи. Величина осадки при испытании сваи определяется как среднее арифметическое показаний приборов. На каждой ступени испытания буронабивных свай снимаются показания (отсчеты) по прогибомерам: нулевой отсчет перед нагружением сваи, первый отсчет – сразу после приложения нагрузки, затем последовательно четыре отсчета с интервалом 30 мин. и далее через каждый час до затухания перемещений, именуемого условно стабилизацией. За условную стабилизацию принимается скорость осадки буронабивной сваи в грунте не более 0,1мм за последний час (два) наблюдения. Hагpузка пpи испытании натуpной сваи вдавливающей нагрузкой  должна быть доведена до значения, пpи котоpом общая осадка сваи составляет не менее 40 мм. Пpи заглублении нижних концов натуpных свай в кpупнообломочные, плотные песчаные и глинистые гpунты твеpдой консистенции нагpузка должна быть доведена до значения, пpедусмотpенного пpогpаммой испытаний, но не менее полутоpного значения несущей способности сваи, опpеделенной pасчетом, или pасчетного сопpотивления сваи по матеpиалу. Hагpузка пpи испытании гpунтов выдеpгивающей нагpузкой пpи инженеpных испытаниях для стpоительства должна быть доведена до значения, вызывающего выход сваи из гpунта не менее 25 мм. Hагpузка пpи контpольном испытании сваи вдавливающей (выдеpгивающей) нагpузкой пpи стpоительстве не должна пpевышать pасчетную  нагpузку на сваю, указанную в пpоекте свайного фундамента. Разгрузка испытываемых буронабивных свай производится после достижения наибольшей нагрузки ступенями. Наблюдения за упругими перемещениями на каждой ступени нагрузок производятся в течение 30 мин. При полной разгрузке наблюдения ведутся в течение 1 часа.

Методы статистических испытаний

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

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

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

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

Виды испытаний (методы) и технологии

Технологии испытания свай статическими методами можно разделить на два схемы:

  1. Без грузовой платформы с помощью тяжелой металлической балки, приваренной к соседним (анкерным) сваям, реперной системы с прогибомером, манометра и гидравлического домкрата, упертого в балку.
  1. С подготовкой грузовой платформы для получения БОЛЬШОЙ статической вдавливающей нагрузки. Платформа с тарированным грузом позволяет увеличить усилие до 2000 тонн.
Виды испытаний (методы) и технологии
  • Без грузовой платформы
  • С грузовой платформой

Метод испытания выбирается исходя из проектных данных, размера свай и веса, который требуется для проведения работ. Мы выбираем метод, позволяющий провести испытания быстрее и с минимальным привлечением строительной техники. Вместо железобетонных плит на платформу можно загнать грузовик со щебнем или трактор, но чаще всего без крана не обойтись.

Испытания можно классифицировать по трем видам нагрузки.

  1. Испытание свай на вдавливающую нагрузку. Оценивается деформируемость грунта от вдавливающей нагрузки. Во время испытаний нужно приложить максимальную нагрузку к основанию, чтобы подтвердить показатели из проектной документации. Чаще всего применяют анкерные сваи для раскрепления опорной балки и восприятия нагрузки. Сечение балки подбирается исходя из расчетов и пролета между анкерными сваями.
  1. Испытание свай на выдергивающую нагрузку.Так испытывают сваи, которые служат опорой для высотных зданий, мостов, опор энергоснабжения, в местах существенного действия морозного пучения или сейсмической активности. Домкрат устанавливают на испытательную балку, опертую на бетонные опоры по двум сторонам. Испытание продолжается до достижения проектной нагрузки, принятой с запасом, или выхода сваи из основания на допустимую величину.
  1. Испытание свай на горизонтальную нагрузку. Применяется в регионах с сейсмической активностью и на объектах с поперечной нагрузкой на конструкции. Работы проводят, оказывая поперечное усилие на оголовок сваи до достижения предполагаемого расчетного сопротивления, либо выхода оголовка из проектного положения.
Виды испытаний (методы) и технологии

При проведении статических испытаний свай важно наличие оборудования, техники и свободной оснастки. Это влияет на скорость и стоимость работ. У нас есть все необходимое (опыт, оборудование, материалы), чтобы провести испытания на любом объекте.

Давайте поговорим о задаче, методике и цене проведения статических испытаний. Звоните +7(917) 588-26-22 (Александр).

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. ,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. ,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.

Рис. 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 , ()

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

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 (), 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 (), 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.

Что входит в программу полевых испытаний

На основании определенного перечня документации, различных характеристик и требований составляется программа испытания грунтов сваями. ГОСТ указывает, что на этапе инженерных изысканий должны учитываться:

  • результаты аналогичных исследований, проводившихся ранее для близрасположенных зданий;
  • прогноз возможного изменения гидрогеологических условий;
  • конструктивные особенности проектируемого объекта;
  • расчетные нагрузки на конструкцию фундамента;
  • проектные отметки низа ростверка и уровень планировки территории;
  • предполагаемые перемещения фундаментных конструкций с учетом эксплуатационных условий.

Программа для контрольных испытаний грунтов сваями составляется, опираясь на принятые в проектной документации:

  • виды и габариты свай;
  • варианты погружения конструкций;
  • расчетные усилия и нагрузки;
  • грунтовые условия площадки.

В число регламентируемых ГОСТ пунктов программы входит:

  • количество подвергаемых проверке конструкций;
  • точки испытаний в плане;
  • максимальные нагрузки, минимальные перемещения и деформации;
  • способы и глубина погружения, включая проектный отказ;
  • продолжительность «отдыха» или набора прочности для буронабивных свай;
  • схемы испытательных установок, направленность и характер нагрузок.

Одно из приложений ГОСТ указывает требуемое количество исследуемых точек. При динамических способах испытаний – до 1% всех свай, но более шести штук. При вдавливающих статических усилиях – до 0,5%, но более двух единиц, а при выдергивающих – более 2% или трех свай. Подобные требования выдвигает и СНиП.

В состав программы испытаний грунта сваями должно входить ТЭО (технико-экономическое обоснование), подтверждающее или опровергающее смысл проведения исследований.

Исходя из основного перечня работ, составляется смета, в которой перечисляется детальный список производимых мероприятий с расчетом их стоимости. В нее входит:

  • тариф за перевозку оборудования;
  • стоимость машино-смен на период работы;
  • расценки за вынужденный простой во время монтажа и демонтажа механизмов;
  • оплата испытания свай;
  • дополнительные расходы, включающие затраты на топливо и амортизацию.

Согласно данным специализированных компаний, стоимость динамического испытания, подтвержденного лабораторным заключением, может составить не менее 8тыс.р. за одну сваю, а статического – более 40тыс.р.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (голосов пока нет)
Загрузка...