Пример программа испытаний свай статической нагрузкой

Сообщение об ошибке

Strict warning: Only variables should be passed by reference в функции duble_node() (строка 191 в файле /home/s/seryis/ofips.rf/public_html/sites/all/themes/adaptivetheme/at_ofips/template.php).

V.3.8. Методы испытания свай

V.3.8.а. Испытания свай динамической (ударной) нагрузкой

Динамические испытания проводятся: а) в ходе изысканий, до начала рабочего проектирования свайного фундамента при забивке пробных свай; б) в процессе забивки рабочих свай; в) при приемке законченных свайных работ. Динамические испытания выполняются:

• – при проведении изысканий для определения степени неоднородности грунтовых условий в пределах контура проектируемого здания; оценки и сравнения несущей способности пробных свай и свай, принятых в проекте;
• – в процессе забивки рабочих свай — для получения относительной оценки их несущей способности; выявления несущих слоев грунта и слабых участков свайного поля;
• – при приемке работ — для определения возможно более достоверных данных о несущей способности забитых свай после их «отдыха».

Динамические испытания свай, как правило, проводятся тем же оборудованием, что и для производственной забивки. Конечным результатом испытания является получение величины отказа свай (погружение сваи от одного удара молотом) и затем определение путем расчета несущей способности сваи. Достоверность полученных отказов зависит от точности определения веса и высоты подъема ударной части молота одиночного действия, веса сваи и наголовника и точности измерения упругих перемещений грунта и сваи после удара.

СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ ВДАВЛИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКОЙ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ПО ГРУНТУ

Измерение отказа лучше всего производить специальными приборами — отказомерами. К числу наиболее известных конструкций относится отказомер П.Р. Тикунова [28]. Точность регистрации упругих перемещений грунта и сваи этим прибором составляет 1 мм.

При забивке пробных свай (на стадии изысканий) и при приемке забитых свай (контрольные испытания) динамические испытания проводятся только после «отдыха» свай. Продолжительность «отдыха» принимается: в песчаных грунтах — не менее трех суток, в связных глинистых грунтах — не менее шести суток с момента окончания забивки.

Отказомер и его применение на свайных работах. Труды НИИОСП

V.3.8.б. Методика динамических испытаний

Согласно СНиП III-Б.6-62, при измерении отказа необходимо следить за тем, чтобы голова сваи была неповрежденной, высота падения ударной части была максимальной для данного типа молота, удар молота был центральным. Для молотов двойного действия число ударов молота и давление пара или воздуха в цилиндре должны соответствовать данным паспорта. Добивка пробных и контрольных свай после «отдыха» должна производиться тем же молотом, что и при забивке.

В процессе проведения динамических испытаний фиксируются:

• – число ударов молота на каждый метр погружения до заданной проектной отметки;
• – величина отказов после погружения до заданной проектной отметки;
• – продолжительность «отдыха»;
• – коэффициент засасывания, т.е. отношение отказа при забивке к отказу от одного удара при добивке. За расчетный принимается отказ е при добивке.

V.3.8.в. Испытания свай статической нагрузкой

Статические испытания могут назначаться на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе забивки свай, при приемке забитых свай. Цель их на стадии изысканий — выбор длины и сечения свай и оценка их несущей способности; в процессе забивки и при приемке забитых свай — определение фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Данные, полученные в результате статических испытаний, отличаются значительно большей достоверностью и точностью, чем при динамических испытаниях. Поэтому, несмотря на большую сложность и трудоемкость статических испытаний по сравнению с динамическими, они назначаются, как правило, при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте.

Статические и динамические испытания должны проводиться в соответствии с ГОСТ 5686-69 «Сваи и сваи-оболочки. Методы полевых испытаний».

Для проведения статических испытаний при изысканиях забивается несколько пробных свай. Число их и места забивки определяются проектирующей организацией. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке. Испытания должны начинаться по истечении трех суток после забивки в песчаные грунты и шести суток в связные глинистые грунты.

V.3.8.г. Методика статических испытаний и оборудование

Статические испытания сваи заключаются в постепенном нагружении сваи статической нагрузкой и измерениями осадок свай от этой нагрузки. Различают величины критической и предельной нагрузок. При критической нагрузке происходит резкое и незатухающее увеличение осадки сваи (свая «проваливается»), превышающее осадку от предшествующей ступени нагрузки более чем в 5 раз.

Предельная нагрузка принимается на одну ступень меньше критической. График зависимости осадки от нагрузки представлен на рис. V-19.

Величина ступеней нагрузки назначается в размере 1/10—1/15 ожидаемой величины предельной нагрузки. Для большей точности испытаний иногда пользуются более дифференцированной шкалой нагрузок, а именно от 1/2,5—1/5 в начале испытаний до 1/10—1/15 на последующих ступенях нагрузки.

Рис. V-19. График зависимости осадки от нагрузки при статических испытаниях сваи
а — ступень нагрузки; б — осадка за ступень; в — общая осадка от нагрузки

Наблюдают за осадками сваи после каждой ступени нагрузки до затухания осадок, которое характеризуется величиной осадки не более 0,1 мм за последние два часа наблюдений. Измерения осадок выполняются с интервалами: в первый час наблюдений — через 15 мин, во второй — через 30 мин и далее — через 1 ч до полного затухания осадок. Величина осадки фиксируется с точностью до 0,1 мм прогибомерами или точным нивелированием.

После доведения нагрузки до критической осуществляется разгрузка так же ступенями, но равными удвоенным ступеням загрузки. Данные, наблюдений за осадками свай записываются в журнал статического испытания сваи.

Выбор оборудования для статических испытаний зависит от принятого способа нагружения сваи. В настоящее время известны следующие способы нагружения: укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю, использование усилия гидравлических домкратов, применение натяжных муфт или лебедок.

Преимущественное распространение получил способ с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее дешевый. Общий вид установки с гидравлическим домкратом конструкции ГПИ Фундаментпроект представлен на рис. V-20. Для статических испытаний обычно используются гидравлические домкраты грузоподъемностью 50, 100 и 200 т.

Рис. V-20. Установка для статических испытаний свай конструкции ГПИ Фундаментпроект

Реперная система предназначена для крепления приборов, измеряющих осадки испытываемой сваи. Она состоит из стоек и ригелей. Стойки (балки, швеллеры, тумбы) закапываются в землю не менее чем на 0,5 м. При испытании железобетонных свай при кустовом или ленточном расположении их в качестве стоек используются те же сваи из куста или ряда.

Ригели (металлические уголки 75×75×8 мм) прикрепляются к стойкам хомутами. К ригелям струбцинами крепится прогибомер. На каждую испытываемую сваю устанавливаются два прогибомера.

Схема размещения испытываемых и анкерных свай, а также реперной системы показана на рис. V-21.

Рис. V-21. Схемы размещения опытных и анкерных свай при испытании статической нагрузкой

а — кустовое расположение свай; б — рядовое расположение свай; I — четыре анкерные сваи; II — шесть анкерных свай; 1 — балочная клетка; 2 — реперные уголки; А — испытываемые (опытные) сваи; Б — реперные сваи; В — анкерные сваи; Г — прогибомеры

Документация на проведение статических испытаний свай включает в себя:

• – техническое задание, разрабатываемое проектной организацией;
• – проект производства работ;
• – план строительной площадки с указанием на нем испытываемых и анкерных свай;
• – геологический разрез площадки и физико-механическая характеристика грунтов.

Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты

Источник: xn--h1aleim.xn--p1ai

Динамические и статические испытания свай

На основании геологических инженерных изысканий грунтового основания определают тип фундамента. На слабых грунтах возводят свайные основания. Чтобы определить правильность выбора вида конструкций и их размеров всегда проводят полевые испытания опор. Для этого выполняют динамические испытания свай.

В случае строительства больших объектов на слабом основании дополнительно проводят статические испытания конструкций. Результаты изысканий сверяют с расчётами в проектной документации. На основании полученных данных уточняют тип и размер стоек. Также определают технологию погружения стоек в грунт.

Испытание свай

Тестирование конструкций проводят перед началом возведения ростверка.

Правила и порядок тестирования опор указаны в документах ГОСТа 5686-2012.

Правила расчётов свайного основания зданий и сооружений утверждает СНиП на основании положений ГОСТа.

При проведении всего комплекса мероприятий в программе работ учитывают следующие обстоятельства:

1. Аналогичные исследования тестирования стоек на строительстве соседних зданий.
2. Возможные изменения гидрогеологических показателей.
3. Индивидуальность проектируемого строения.
4. Расчёт статической нагрузки.
5. Возможные смещения опорных конструкций в результате эксплуатации.
6. Проектные отметки верха стоек.

Согласно нормативной документации в программу испытаний включены следующие пункты:

• количество тестируемых конструкций;
• расположение точек погружения стоек в плане;
• минимальные смещения и деформации опоры при максимальных нагрузках;
• технология забивки стоек;
• максимальная глубина погружения конструкции до получения отказа;
• время перерыва между этапами забивки опор;
• направление и величина нагрузок оборудования.

Согласно ГОСТу количество конструкций, подвергаемых тестированию, может быть разным при каждом виде тестирования:

№Вид тестированияКоличество тестируемых стоек, %

1	Динамические нагрузки	1 %, но не менее 7 штук
2	Статические вдавливающие усилия	0,5 %, но не менее 3 штук
3	Статические выдёргивающие усилия	3 % или 3 штуки

Программа тестирования опор может быть дополнена в соответствии с проектной документацией.

Контрольное тестирование опор проводят двумя способами:

• испытание свай статической нагрузкой;
• испытание свай динамической нагрузкой.

Испытание свай статической нагрузкой

Целью тестирования конструкции является сравнение фактической несущей способности сваи с расчётами проектной организации. На основании теста оценивают правильность проектной длины и диаметра поперечного сечения сваи.

Конструкцию подвергают вдавливающим или выдёргивающим нагрузкам, а также применяют горизонтальные силовые воздействия. Работы по статическому тестированию опор трудоёмкие и высоко затратные. Поэтому проводить их целесообразно при возведении крупных зданий и сооружений с ростверками большой площади.

После забивки сваи ей дают время на «отдых». За это время в нарушенных слоях грунта произойдёт восстановление структурных связей, и опора будет находиться в проектных условиях эксплуатации. Время отстоя сваи составляет:

• 1 день – обломочный грунт или плотный песок;
• 3 дня – песчаные грунты;
• 6 дней – глина;
• 10 дней – водонасыщенный грунт.

Тестирование необходимо проводить с помощью специальных конструкций – домкратов, обеспечивающих статическую нагрузку на опору, направленную строго по вертикали.

По достижению максимальной нагрузки переходят к постепенному ослаблению нагружения стойки.

Во время, когда происходит поэтапная разгрузка опоры, фиксируют поведение конструкции.

Результаты исследований заносят в специальный акт, в котором фиксируют все отклонения от нормативных показателей.

Акт подписывают представители заказчика, проектировщика и исполнитель, выполняющие данный вид работ.

Испытание свай динамической нагрузкой

Динамическое воздействие производят на установленную стойку с помощью силового оборудования. Данный метод проще и дешевле, чем статические испытания. Способ динамического тестирования не предназначен для винтовых свай и буронабивных опор.

К динамическому тестированию опор надо приступать только после отстоя сваи. Время отстоя назначают в зависимости от состояния грунта программой полевых испытаний. Тестовая забивка опоры осуществляется оборудованием, которое будет использовано в дальнейшем на основных работах.

Выполняя тестовое задание, фиксируют несущую способность по отказу, усреднённые значения опускания ствола после каждого удара силовой установки. Определают однородность грунта по сопротивлению почвы погружению стойки.

Результаты исследований заносят в акт динамического испытания конструкций. В акте отмечают все отклонения от проектных значений. Подробнее о динамическом испытании свай смотрите в этом видео:

Работы выполняют на основании сметы, утверждённой заказчиком.

Смета на проведение испытательных работ

Проектная организация исходя из объёмов работ по тестированию конструкций составляет смету. Определяет перечень работ по проведению динамических и статических испытаний свай.

Затем производят расчёт стоимости всех панируемых мероприятий.

При определении сметной стоимости изыскательских работ учитывают тарифы на перевозку тестового оборудования, затраты на эксплуатации машин и механизмов с учётом оплаты их простоя между монтажом и разборкой оборудования, заработную плату работников и дополнительные расходы.

На основе обобщенных данных, полученных от разных строительных компаний, стоимость испытания сваи статической нагрузкой дороже затрат динамического тестирования опоры в 5 раз.

Долговечность строений, возведённых на слабых, пучинистых и обводнённых грунтах, во многом зависит от правильности проектирования фундаментного основания. Точность расчётов на основании испытаний железобетонных, буронабивных и винтовых свай гарантирует прочность и надёжность фундаментов зданий и сооружений.

Источник: fundamentaya.ru

Испытания грунтов статической нагрузкой

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.

Схема закладки свайного фундамента.

Различают несколько целей испытания грунтов сваями статической нагрузкой, они будут зависеть напрямую от этапа:

1. На этапе изысканий любое испытание статической нагрузкой обычно выполняют с целью выбора нужной длины, диаметра сечения свай, правильной оценки несущей способности.
2. Во время погружения испытываемых элементов и их выемки главной целью статических испытаний станет определение соответствий их фактической несущей способности и правильное сопоставление ее с расчетной, той, которой принята в проекте.

То есть любое испытание статической нагрузкой производят для того, чтобы выяснить, есть ли соответствие показаний реальной несущей способности таких свай с проектной нагрузкой. Полученные данные во время статических испытаний обычно существенно отличаются своей точностью и достоверностью, в отличие от динамических испытаний. Но вместе с этим статические более сложные, дорогие и трудоемкие по сравнению с динамическими, потому и назначаются зачастую при строительстве более сложных, крупных объектов с огромным количеством свай в фундаменте.

Схема монтажа свайного фундамента.

При выборе методики ведения испытаний статической нагрузкой, а также количества и оценки результатов, достигаемых статической нагрузкой следует учитывать такие моменты:

• получаемые при таких проверках количество и данные с высокой степенью точности характеризуют несущую способность на вдавливание испытываемого элемента по сравнению с полученными данными испытаний при динамической нагрузке либо способом зондирования грунта;
• увеличение временного промежутка воздействия статической нагрузкой (продолжительность и количество испытаний) на вновь испытуемую сваю ведет к росту перемещений, но почти совсем не оказывает никакого влияния на величину этой предельной нагрузки;
• полученные данные о результатах испытаний каких-то одиночных элементов, которые находятся в кусте, характеризуют с нормальной степенью приближенности предельной нагрузкой во время работы в составе фундамента, но никак не могут быть непосредственно применены при оценке величин либо горизонтального перемещения фундамента в целом;
• само предельное положение сваи по условию своей несущей способности грунтов (предельное сопротивление по грунту) характеризуют началом приоритета перемещений испытываемой сваи при неизменной ступени увеличения прикладываемой к ней нагрузки.

Вернуться к оглавлению

Что необходимо для удачного испытания при статических нагрузках?

Схема свайного фундамента.

Выполняют статическое испытание всех свай на вдавливающие и на выдергивающие нагрузки, обязательно применяя специальную установку.

Зачастую она включает в себя следующие элементы:

• нагружающие устройства: домкраты либо платформы с грузом, массу которых можно будет произвольно поменять;
• опорная конструкция, состоящая из железобетонных, металлических ферм, имеющая анкерные сваи, которая будет передавать нагрузку на испытываемый элемент;
• устройство для замера величины осадки сваи, находящейся под нагрузкой (должна быть точность измерения приблизительно до 0,01 мм), включающее в себя несколько специальных измерительных приборов, качественно объединенных в целую систему.

Вернуться к оглавлению

Технология проведения статических испытаний свай

Схема разметки свайного фундамента.

Процесс статических испытаний свай всегда начинается с определения количества испытуемых свай, будущих мест их забивки. И только после этого в некоторых определенных местах погружают несколько пробных свай. Все испытания во время забивки и приемки производятся на сваях, которые расположены в местах с самыми худшими для этого объекта грунтовыми условиями либо давших наибольший отказ при забивке.

Испытания грунта статической нагрузкой следует начать после ее отдыха. Для тех свай, которые погружены другими способами, начало испытаний определяют программой таких испытаний, но не раньше, чем через сутки после погружения. Во время испытаний набивными (буронабивными) сваями начало испытаний назначают не раньше достижения бетоном 80% прочности. Проведение испытаний талых грунтов статической вдавливающей нагрузкой выполняют равномерно, без каких-либо ударов, ступенями нагрузки, значение и количество коих устанавливает программа испытаний. При заглублении всех нижних концов подобных натурных свай в крупные обломочные грунты, плотные пески и глинистые грунты твердой консистенции допускают первые 3 ступени нагрузки принимать равными 1/5 всей нагрузки.

Схема испытания свай статической нагрузкой.

Перед осуществлением любых статических испытаний следует тщательно спланировать поверхность выбранного грунта вокруг наиболее опытной сваи. Загрузочный предмет монтировать так, чтобы обеспечить точно центральное приложение строго вертикальной нагрузки.

Пробная свая обязательно должна иметь нужную прочность материала, которая обеспечит получение всех требуемых характеристик и особенностей несущей способности грунта. А при необходимости голову сваи усиливают при помощи внешней обоймы. Непосредственно перед испытанием элементы должны отстояться какое-то время. Это делается для того, чтобы восстановились все структурные связи в грунтах и, соответственно, пробная свая показала наиболее реальный результат. Время-отдых перед всеми испытаниями согласно ГОСТ составляет:

• отдых 1 сутки – когда под острием свай есть крупнообломочные грунты либо плотные пески;
• отдых 3 суток – срок, рассчитанный для песчаных грунтов;
• отдых 6 суток – для глинистой почвы и разнородных грунтов;
• отдых 10 суток – для песков, насыщенных водой.

Зачастую отдых должен быть 6-7 дней со времени забивки.

Испытываемые сваи нагружают ступенями, переходить к следующей ступени нагружения можно после условной особой стабилизации осадки на предыдущих ступенях.

Схема устройства фундамента на винтовых сваях.

Для того чтобы измерить осадки испытываемых свай, устанавливают индикаторы почасового типа, имеющие цену деления 0,01 мм. Появляющиеся реактивные усилия, которые возникают при нагружении любой испытываемой сваи, передаются сразу через систему балок непосредственно на анкерные сваи. Для регистрирования возможного выдергивания и выпада анкерных элементов статистической нагрузкой на каждый элемент устанавливают по 2 индикатора часового типа, имеющих деление 0,01 мм. С учетом возможного удлинения верхушки арматурного каркаса любое выдергивание анкерных свай в момент испытания не должно быть больше 0,2 см.

Перед всеми нагружениями берут нулевые отсчеты и количество по всем имеющимся приборам. И на каждой ступени перед статической нагрузкой снимают также отсчеты по всем имеющимся приборам. За критерий некой условной стабилизации деформации перед нагрузкой обычно принимают скорость осадки свай на этой ступени нагружения, которая на превышает 0,1 мм за последние 60 либо 120 мин наблюдений. А за частное значение самого предельного сопротивления испытываемых элементов статистической нагрузкой принимают нагрузку, при которой уже прекращено нагружение элементов.

Вернуться к оглавлению

Методы статистических испытаний

Схема несущей способности сваи.

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.

Вернуться к оглавлению

Испытания грунтов

В момент строительства здания и после дальнейшего его ввода в эксплуатацию обычно песчанистые, глинистые грунты, находящиеся под его основанием, уплотняются под воздействием статической нагрузки от постройки. Подобные уплотнения грунта вполне могут стать значительными, и их важно учитывать на проектной стадии объекта.

Схема размеров свайного фундамента.

От типа и вида физических и механических свойств грунта, от его несущей способности сильно зависит надежность и устойчивость любой возводимой конструкции. Непосредственно перед началом возведения фундаментов либо устройства свайного поля выбранный грунт на месте нового строительства подвергают обязательной и нужной процедуре проверок.

Как правило, проводят два обязательных этапа проверок грунта – это лабораторные проверки и полевые. Все без исключения лабораторные проверки проделывают с целью точного исследования физических и механических свойств выбранного грунта, определения геологического строения, выявления условий, которые могут существенно повлиять на равновесие всей почвенной массы. А полевые проверки направлены на измерение сопротивлений грунтов в естественных, нормальных условиях именно на месте будущей постройки. Такой вид проверок проводят в соответствии с положенными нормативами и нагрузкой. При всем этом в полевых условиях определяют не только физические и механические свойства грунта и их удельное сопротивление, но еще выявляют деформационные характеристики и особенности при всех возможных условиях строительства и проверок.

Вернуться к оглавлению

Когда необходимо проводить статистические испытания грунтов?

Схема бурения скважин для свай.

Своевременное испытание грунтов нагрузкой дает возможность наметить наиболее оптимальный план работы, спрогнозировать износоустойчивость здания, правильно выбрать подходящие методы усиления фундамента. Точность измерения сопротивления грунтов считается важнейшим моментом проверки нагрузкой этих грунтов, она помогает проводить проверку прочностных параметров почв, горных пород. Измерение сопротивлений грунта по внешним воздействиям делается во избежание внезапных обрушений здания и сооружений.

Кроме того, когда планируется начать строительство здания, грунт на старом фундаменте следует подвергнуть необходимым проверкам. Именно в этом случае заложенный под фундаментом грунт как никогда требует наиболее тщательной и скрупулезной проверки, в рамки которой входит и исследование его несущей способности. Независимо от того, в каком году было возведено это здание или фундамент, грунт должен быть подвергнут одновременно лабораторным и полевым экспертизам, поскольку за период существования этого фундамента физические и механические свойства грунта могли очень сильно ухудшиться.

До проведения всех проверок статической нагрузкой определяют количество пробных испытываемых опор и места забивки. Точку забивки выбирают в месте расположения грунта с более проблемными для этого участка грунтовыми условиями либо в местах, где до этого встречались наибольшие отказы во время забивки.

Источник: moifundament.ru