статистическое испытание свай что это
Статические испытания свай
Испытания грунтов сваями статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками по ГОСТ 5686-2020
Вкратце суть статических испытаний свай можно описать так:
Разработка программы испытаний (разрабатывается специализированной изыскательской или проектной организацией), в которой указывается вся необходимая информация, например, схема испытания (анкерная система или грузовая платформа, комбинированная схема, самоанкерующаяся свая), величина испытательной нагрузки, шаг нагрузки-разгрузки сваи и т.д.
Программа испытаний должна быть разработана в соответствии с ГОСТ 5686-2020 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями».
В некоторых случаях при небольших значениях несущей способности сваи реактивное усилие от домкрата во время испытаний можно передавать на корпус тяжелой техники, если нет возможности провести испытания по иной схеме (по согласованию с проектной и изыскательской организацией). При этом вес техники должен быть достаточным, чтобы воспринять реактивное усилие от домкрата.
Для крупнообломочных грунтов, плотных песков и глинистых грунтов твердой консистенции допускается первые 3 шага испытывать величиной 1/5 нагрузки. Таким образом, минимальное число ступеней нагрузки принимается не менее 7.
Статические испытания натурной сваей вдавливающей нагрузкой, например, проводятся до достижения осадки не менее 40 мм. Если данная величина осадки не будет достигнута, то сваю следует держать под нагрузкой на последнем шаге испытаний не менее 5 часов, даже если достигнута принятая условная стабилизация.
При контрольных испытаниях свай нагрузка не должна превысить значения максимальной несущей способности сваи по материалу (бетону). В противном случае свая может получить повреждения и не может работать в составе фундамента в соответствии с начальным проектным решением.
Разгрузка сваи также проводится ступенями, равными удвоенному значению ступеней нагрузки. Выдержка каждой ступени нагрузки должна быть не менее 15 мин.
На каждом шаге данные (величина нагрузки и осадки, время условной стабилизации и т.д.) заносятся в журнал испытаний.
По полученным данным строят графики :
— перемещения сваи от нагрузки;
— изменения осадки сваи во времени (по ступеням нагружения);
Определяется величина несущей способности сваи, оформляется отчет по результатам полевых испытаний грунтов сваями статической нагрузкой.
Статические испытания свай при инженерных изысканиях проводятся для:
— определения вида и размеров свай и их несущей способности;
— проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;
— определения зависимости перемещения свай в грунте от нагрузок и во времени.
*Испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, и все испытания многолетнемерзлых грунтов проводят только натурными сваями.
Полевые контрольные испытания свай
Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.
Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
— использования типа сваи или метода их устройства, не имеющего сопоставимых опытных данных;
— отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
— когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны недостаточно;
— если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидрогеологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Испытания свай нагрузкой
Испытания свай нагрузкой допускается проводить для:
— обоснования выбранного метода строительства;
— определения осадок свай и предельной для них нагрузки;
— оценки несущей способности свайного фундамента в целом.
Необходимое число испытываемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается с учетом:
— грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
— геотехнической категории сооружения;
— существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
— общего числа и типов свай в проекте фундамента.
Если при соответствующем обосновании проводится испытание нагрузкой одной сваи, то она должна располагаться в наихудших грунтовых условиях. Если это невозможно, следует учесть характерное значение сопротивления грунтов в месте ее устройства.
Если испытания нагрузкой проводятся для двух и более испытываемых свай, то места испытаний должны быть наиболее характерными для площадки проектируемого свайного фундамента, и одна из испытываемых свай должна находиться в месте с предположительно наихудшими грунтовыми условиями.
Между моментом установки испытываемых свай и началом испытаний нагрузкой должно пройти достаточное время для обеспечения необходимой прочности материала сваи и стабилизации в грунте поровых давлений до начального уровня.
Методика испытаний пробных свай нагрузкой по числу этапов нагружения, продолжительности этих этапов и применяемых циклов нагружения должна быть такой, чтобы по результатам измерений можно было получить данные о предельной нагрузке, деформациях, ползучести и разгрузке свайного фундамента.
Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний.
Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 м и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний или выполнено статическое зондирование.
Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки.
Статические испытания свай
Согласно требованиям ГОСТ 5686 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», СНиП 2.02.0385 «Свайные фундаменты», СП 501022003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов», «Программы проведения испытаний свай», испытание свай производится двумя основными методами:
Наша компания проводит оба вида испытаний, хотя вторые намного дешевле и технически проще. Стоит, однако, заметить, что испытания свай вторым методом не применяется на пластичных глинистых грунтах, а также на насыпных грунтах в виде строительного мусора или бытовых свалках.
Испытания свай: для чего это необходимо
Полевые испытания свай производятся:
Таким образом, осуществляется проверка соответствия несущей способности свай расчетным проектным нагрузкам.
Для проведения статических испытаний свай на вдавливающие и выдергивающие нагрузки, необходима специальная установка, которая состоит из:
Смотрите так же:
Процесс статических испытаний свай
При испытании сваи статическим методом, ее нагружают ступенями, вес которых рассчитывается в зависимости от проектной нагрузки на сваю (как правило, не более 1/10). При этом нагрузка очередной ступенью производится после стабилизации осадки на предыдущей ступени.
Перед нагружением испытываемой сваи на всех измерительных приборах выставляется нулевая отметка. Показания также снимаются со всех приборов на каждой ступени нагружения.
Условная стабилизация сваи определяется по следующему критерию: на данной ступени нагружения скорость осадки сваи не превышает 0,1 мм. В течение последних 30 минут наблюдения.
Значением частного предельного сопротивления считается нагрузка, при которой дальнейшее нагружение сваи остановлено.
Мы производим Сваебойная машина, подробнее любым методом. Как мы уже упоминали, цена на статические испытания значительно выше, к тому же они требуют дополнительное оборудование. Однако, как говорилось выше, в некоторых случаях без статических испытаний обойтись просто невозможно.
Статические испытания буронабивных свай
Технология статических испытаний (на фото ниже) показывает реальное состояние допустимых нагрузок на испытуемые сваи.
Такие сваи называют анкерными. Сверху на анкерные сваи устанавливается металлическая балка, привариваемая к ним. Именно в эту преграду будет производится упор гидравлическим домкратом с измерителем-манометром.
Тестируемая свая забивается немного ниже анкерных для монтажа на ней домкрата. Давление подается постепенно ступенями под постоянным контролем. Тестирование прекращается либо по показаниям манометра (как правило на 20-30% больше плановой нагрузки), либо если свая не выдерживает нагрузки и погружается вниз. Статические испытания имеют большую стоимость, проводятся около суток, но при этом являются самыми точнми среди всех подобных. По данным СНиП, статическим испытаниям подвергаются до 1% от общего числа устанавливаемых свай.
Для расчета стоимости используется смета и по окончанию проведенных тестов выдается акт испытаний.
Стандарты, правила и нормы испытаний.
Строительные правила и нормы СП №50-¬102-¬2003, СНиП №2.02.03-¬85 распространяются на обследование фундаментов, обследование оснований и проектирование свайных фундаментов реконструируемых и возводимых зданий и сооружений.
Свяжитесь с нами и мы проведём работы:
Статические испытания свай
Статические испытания свай
Назначение испытаний грунта сваями статической вдавливающей нагрузкой
Суть метода статических испытаний свай
Преимущества статических испытаний грунта сваями
Для каких объектов используется метод испытаний грунта сваями
Статические испытаний свай требуется проводить для определения фактической несущей способности свай в полевых условиях.
Нагружение натурной сваи производят ступенями с помощью домкрата и анкерной системы или грузовой платформы с тарированным грузом. На каждом шаге измеряется осадка сваи.
Измерение осадок производятся до условной стабилизации деформаций (затухание осадки). Несущая способность сваи определяется по результатам нагружения свай усилием, предусмотренным программой испытаний или до значения нагрузки, при которой значение осадки составит регламентируемую величину. Например, в ряде случаев 40 мм.
— полевые испытания натурной сваи позволяют достовернее других методов определить несущую способность свай;
— проведение статических испытаний свай позволяет избежать аварии и разрушения фундаментов зданий и сооружений;
— полевые испытания свай позволяют снизить расходы на фундамент в 2-3 раза. Стоимость испытаний свай на порядок меньше сэкономленной суммы.
Любые промышленные и гражданские здания и сооружения I и II уровня ответственности.
Статические испытания грунтов сваями
Делать выводы о несущей способности свай на основе данных одних лишь расчетов, зондирования или даже динамических испытаний свай зачастую некорректно.
Реалистичные результаты можно получить при применении метода испытания натурных свай статической вдавливающей нагрузкой.
Этот метод по праву можно считать одним из самых достоверных.
Ведь испытываются именно те сваи и в тех инженерно-геологически условиях, в которых им предстоит работать.
Кроме того, такой метод позволяет приложить к свае нагрузку, определенную теоретическим расчетом в соответствии с СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» и сопоставить результаты определения несущей способности разными методами. Величина прикладываемой нагрузки и ее ступеней определяются программой испытаний.
Пример, наглядно показывающий существенные расхождения результатов несущей способности сваи (почти в 5 раз), полученные разными методами:
⦁ теоретическим расчетом по СП;
⦁ расчетом по результатам статического зондирования;
Поэтому при проектировании ответственных зданий необходимо проверять величину несущей способности свай, определенную не только расчетами по формулам свода правил, но и статическим испытанием свай в полевых условиях.
Это позволит избежать ошибок с одной стороны, способных привести к аварии разрушению, и с другой стороны существенно оптимизировать конструктивные решения и снизить стоимость конструкций свайного фундамента в среднем в 2-3 раза.
Испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой. Метод.
Нагружение натурной сваи производят в соответствии с утвержденной программой испытаний ступенями значением не более 1/10 заданной в программе испытаний наибольшей нагрузкой на сваю.
Нагружение свай производят с помощью грузовой платформы и тарированных грузов либо с помощью системы балок и анкерных свай, воспринимающих выдергивающее усилие.
Грузовая платформа или балки служат упором для гидравлического домкрата.
С помощью домкрата нагрузка ступенями передается на сваю. На каждой ступени производятся замеры значения осадки сваи и значения нагрузки, соответствующей ступени, а также времени действия той или иной ступени. Замеры осадок производятся с помощью индикаторов, установленных на реперной системе, до условной стабилизации деформаций (затухание перемещений). Давление замеряется с помощью манометра.
Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
— использования типа сваи или метода их устройства, не имеющего сопоставимых опытных данных;
— отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
— когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны
— если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидро-геологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Необходимое число испытываемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается
— грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
— геотехнической категории сооружения;
— существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
— общего числа и типов свай в проекте фундамента.
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 5d при забивных и 3d при набивных сваях (где d — диаметр сваи или наибольший размер поперечного сечения сваи).
Глубина погружения анкерных свай не должна превышать глубины погружения испытываемой сваи.
Расстояние от оси испытываемой натурной сваи до анкерной сваи или до ближайшей опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее пяти наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3d, но не менее 1,5 м (d — диаметр или наибольшая сторона поперечного сечения сваи). Для эталонной сваи или сваи-зонда расстояние должно быть не менее 1 м.
Для свай диаметром более 800 мм, а также для винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2d.
Приборы измерения деформации (перемещений) свай при их статических испытаниях (индикаторы, прогибомеры, приборы автоматической записи статических деформаций и т. п.) должны обеспечивать погрешность измерений не более 0,1 мм. Число приборов, устанавливаемых симметрично на равных (не более чем 2 м) расстояниях от испытываемой сваи, должно быть не менее двух.
Перемещение сваи определяют как среднеарифметическое значение показаний всех приборов.
Испытания грунтов забивной сваей следует начинать после ее «отдыха» согласно 7.2.3 СП «Свайные фундаменты». Для свай, погруженных другими способами, начало испытаний определяется программой испытаний, но не ранее, чем через 1 сутки после их погружения.
При испытаниях буровыми (буронабивными, буроинъекционными и т. д.) и набивными сваями начало испытаний назначают не ранее достижения бетоном свай 80 % проектной прочности.
Перед проведением испытаний буровые сваи должны быть проверены на сплошность их стволов, в том числе, в случае необходимости, сейсмоакустическим методом.
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.
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).
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.
При испытании свай опор мостов за этот критерий принимают скорость осадки, не превышающую 0,1 мм за последние 30 мин наблюдений — при опирании сваи на крупнообломочные, песчаные грунты и
глинистые грунты твердой консистенции или 60 мин наблюдений — при опирании сваи на глинистые грунты от полутвердой до тугопластичной 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 со-
ставить 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.
При контрольном испытании сваи при строительстве наибольшая нагрузка не должна превышать расчетного сопротивления ствола сваи по материалу.
В случае непредвиденного перерыва в испытаниях дальнейшее нагружение сваи и регистрацию перемещений сваи проводят с отсчетом их от ранее достигнутых значений.
Разгрузку сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят после достижения наибольшей нагрузки (см. 8.2.4 СП «Свайные фундаменты») 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.
Число испытуемых свай при строительстве должно составлять:
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.
В случае необходимости по указанию проектной организации испытываемые пробные натурные сваи должны оснащаться тензометрическими датчиками.
По результатам испытаний строят графики зависимости осадки от нагрузки и скорости осадки от времени нагружения.
Испытания свай статической нагрузкой
В соответствии с требованиями ГОСТ необходимо осуществлять статические испытания свай. В зависимости от поставленных задач выбираются определенные методики, при помощи которых получают достоверные результаты, позволяющие делать выводы.
При завершении работ получают экспериментальные данные, по которым определяют зависимость осадкой, т. к. вертикальным перемещением сваи, и нагрузкой на нее. Также определяют стабилизацию деформацией, т. е. выясняют, как развивается осадка на каждой ступени. Комплексные трудоемкие работы позволяют понять, какую нагрузку способна выдерживать свая, чтобы возведенное здание было прочным и долговечным.
Если рассматривать все методы, при помощи которых тестируют сваи, именно испытания со статическими нагрузками предоставляют возможность обеспечить высокую точность и достоверность выводов. Соответственно, создаются условия для реализации экономически рациональных проектов. Важно, что решения принимаются на основе фактических результатов, а не примерных расчетных.
В каких случаях необходимы испытания?
Основные цели, для достижения которых проводятся статические испытания:
Требования ГОСТ 5686-2012 определяют минимальное количество свай для испытаний. Существуют такие требования:
Когда минимальное количество испытаний уже произведено, получается величина, определяющая частное минимальное предельное сопротивление. Если в двух испытаниях получены разные величины, рассматривается минимальная из них или средняя.
Чтобы увеличить несущую способность, понадобится выполнить больше испытаний и обработать полученную статистику. В результате должна быть определена величина коэффициента надежности по грунту. Такой подход дает возможность сделать геотехнические проекты более эффективными экономически.
Какое оборудование используется?
При проведении статических испытаний применяются комплекты балок, а также грузовые платформы, масляные станции, гидравлические домкраты и другое оборудование. Сегодня несложно обеспечить точность статистических данных до 0.01 %. Это на порядок выше величины, предписанной нормативными документами. Калибровка и проверка являются обязательными мероприятиями перед каждым применением специализированного оборудования.
Подготовка к испытаниям
Важно, чтобы сваи соответствовали всем требованиям, предъявляемым к подобной продукции. Разрабатывается программа проверки прочности, в соответствии с которой и проводятся статические испытания.
Предназначенная для испытания свая с разрушенной головой на участке с дефектом должна быть обрублена. Обратная сторона должна быть выровнена, в ней необходимо образовать плоскость. Нормативными документами регулируется возможное отклонение от проектных данных.
Если предполагается использовать выдергивающую нагрузку, сначала сваю готовят необходимым образом, который выбирают в соответствии с определенным способом передачи нагрузки.
Практично выполнять статические испытания в вечномерзлых грунтах, для них используются стандартная и ускоренная методики. Специальные термические датчики позволяют определять температуру почвы.
Важно, чтобы испытатели обладали опытом работы с просадочными и другими сложными грунтами. Перед тем как приступить к работе, необходимо увлажнить грунт, который находится вокруг сваи. ГОСТ 5689-2012 четко определяет, как рассчитывать необходимое количество воды.
Принципиальные схемы установки
В ГОСТе есть множество приложений, предметно разъясняющих, какими схемами следует пользоваться при испытании свай. Чаще всего применяются следующие:
Особенности использования системы балок и анкерных свай, грузовой платформы
На платформе находится пригруз, собственный вес которого передается на сваю в качестве усилия домкрата.
На анкерные сваи приходится усилие домкрата посредством металлических балок. Сечение балок и их количество рассчитываются так, чтобы нагрузка на сваю была максимальной. Обеспечение устойчивости и жесткости является обязательным.
Грузоподъемность грузовой платформы ограничивает ее применение. Как правило, она не выше 200 тонн. Из этого следует, что при необходимости обеспечить усилие большей величины следует применять систему, состоящую из балок и анкерных свай.
Методика проведения испытаний
Важно, чтобы нагружение испытуемой сваи происходило равномерно. Не следует допускать ступенчатые нагрузки или удары. При разработке программы определяется величина максимальной нагрузки. В процессе испытаний обеспечивается усилие, которое не должно превышать 1/10 от расчетной величины.
При работе на крупнообломочных грунтах заглубление натурных свай можно допускать в три ступени. Это же правило касается и плотных песков, глинистых грунтов плотной консистенции.
Если диаметр сваи больше 80 см, можно производить испытания отдельно для ее нижнего конца и боковой поверхности.
Обязательно оформляются отчеты об испытаниях – определяются и фиксируются показания приборов на каждом из этапов нагружения. Первый отчет формируется еще до начала действия нагрузки. Второй – сразу после начала нагружения, далее – через определенные интервалы времени, в соответствии с разработанной программой.
Важно учитывать, что показания приборов не должны отличаться более следующих значений:
В качестве критерия условной стабильности принимают осадку оборудования на текущей стадии нагружения, если за час она не превысила 0.1 мм, при условии, что под нижним концом – грунты, относящиеся к тугопластичной категории. Если почвы глинистые или сыпучие, временной интервал увеличивают в два раза.
Важно довести нагрузку до такой величины, чтобы полная осадка натурной сваи происходила за 40 минут или более. Если в работе свая-зонд или эталонная, то это время должно составлять более 20 минут.
Если осадки меньше, проверка должна продолжиться не менее 5 часов, даже если достижение принятой условной стабилизации произошло ранее. Это правило является обязательным, если в программе не предусмотрен другой временной интервал.
При работе с плотными или крупнообломочными грунтами важно, чтобы нагрузка была доведена до программных значений. Однако она не может быть меньше полуторного значения показателя, который способна выдерживать свая по документации. Также она не должна быть больше расчетного сопротивления материала ствола сваи.
Разгрузку всех видов свай осуществляют тогда, когда достигнуто максимальное нагружение. Это организовывается ступенями. После прохождения каждой из них снимают показания приборов. Как правильно вести журнал и фиксировать показания, описано в соответствующем ГОСТе.
Возможности для экономии на создании фундаментов
С целью исключения увеличения количества свай выполняют статические испытания. В результате производится необходимое количество испытаний. Оказалось, что несущая способность материалов существенно превосходит проектную.
Соответственно, легко прийти к выводу, что грамотно организованные испытания помогают сократить количество свай, что приводит к существенному уменьшению затрат на устройство фундамента.
Использование статической выдергивающей нагрузки
Если предполагается, что в будущем фундаменте будет возникать выдергивающее напряжение, для контроля устойчивости фундамента используются аналогичные нагрузки. Чтобы провести такие испытания, составные и бетонные сваи не используются. Также не берут сваи с уширенной пятой, предварительно напряженные без поперечного армирования, винтовые.
Под критерием условной стабилизации деформации подразумевается скорость, с которой свая будет выходить из грунта. В программе прописывают несколько ступеней воздействия. Для свай фундаментов сооружений и зданий, за исключением мостов, должно быть не более 0.1 мм за прошедшие два часа. Для мостов берут период в один час.
Нагрузка должна достигать таких значений, чтобы подъем сваи происходил минимум на 25 мм. Программой испытаний определяется максимальное значение воздействия.
В проекте свайного фундамента есть расчетная нагрузка на сваю. Соответственно, при испытаниях усилия не должны ее превышать. ГОСТом определяется порядок фиксации показателей, получаемых в ходе эксперимента.
Как используют статическую горизонтальную нагрузку
Чтобы приборы могли точно выполнять измерения, их устанавливают в плоскости, которые являются параллельными направлению действия силы. Минимум два уровня используется для этого: поверхность грунта, место приложения нагрузки. В программе может быть прописано и большее количество мест использования приборов.
Испытания и фиксация результатов происходят аналогично с методикой воздействия вдавливающей нагрузкой. Воздействие должно достичь такой силы, при которой начнется горизонтальное перемещение сваи. Усилие должно быть больше уровня нагрузки на сваи, рассчитанного проектировщиками.
Как готовятся испытания
Если грунты многолетнемерзлые, важно предотвратить смерзание сваи с ними. Для этого обеспечивают ряд мероприятий; бурение размерами, превышающими диаметр оборудования, проходка шурфа и пр.
После погружения свай в такие грунты осуществляют раз в неделю измерение температуры по всей длине с интервалом в один метр и менее. Испытания при работе с забивными и буронабивными сваями должны начинаться минимум через неделю после их монтажа. Изыскания при работе с буронабивными начинаются при обретении бетоном 80 % запланированной в проекте прочности.
Нагружение также должно быть организовано равномерно, без ударов, посредством увеличения усилия ступенями. Программой испытаний определяется уровень нагрузки, но усилие не должно быть меньше 1/5 максимальной расчетной нагрузки. Показатели снимаются на каждом этапе и фиксируются в журнале в соответствии с требованиями ГОСТа. Обязательна выдержка каждой ступени нагружения до условной стабилизации деформации. Этот период не может быть менее 24 часов.
Критерием условной стабилизации принимают скорость усадки, не превосходящую 0.2 мм в течение 24 часов.
Обязательно, чтобы нагрузка дошла до значения, при котором на определенной ступени приложения усилия стабилизация деформации отсутствует. Эксперимент может быть завершен только тогда, когда показатель осадки в три раза или больше превысит показатель, который был получен на предыдущей ступени. Разгрузка также организовывается ступенями. Между изменениями усилий должно происходить 15 минут и более.
Важно, чтобы эксперименты со сваями производились при естественной влажности грунта. В просадочных грунтах может быть сначала осуществлено увлажнение. Сколько использовать воды, описано в нормативных документах.
Иногда можно замачивание грунта не осуществлять, но для этого необходимо соответствующее обоснование.
В качестве заключения
Все результаты, полученные в ходе статических испытаний свай, обязательно фиксируются строго в соответствии с требованиями, описанными в ГОСТе. На их основе специалисты строят графики зависимости осадки от нагрузки. В зависимости от выбранной методики испытаний выбирается способ построения графических зависимостей, чтобы обеспечить наглядность обоснований.
Целью проведения экспериментов, независимо от выбранной методики, является получение данных о фактической способности свай выдерживать нагрузки. Такая работа позволяет возводить фундаменты, характеризующиеся максимальной прочностью и надежностью, а также оптимизировать расходы на строительство. Анализ статистики помогает получить максимально достоверные результаты.