Возведение гражданских или промышленных зданий и сооружений на свайных основаниях требует проведения предварительных исследований для обоснования проектного решения. Испытание свай на выдергивание относится к статическим методам, при помощи которых наиболее достоверно определяют характеристики опор будущего фундамента.
Основания для применения метода
Статические испытания выдергивающими нагрузками определены нормативными положениями ГОСТ 5686-2020 п.8.5 (далее ГОСТ). Согласно стандартам, полевые и контрольные испытания направлены на установление нескольких значений:
- Проверка проектных значений по глубине погружения свай.
- Определение несущей способности опор.
- Установление запроектированного значения расстояния заглубления опор на проектную глубину.
- Изучение однородности и подвижности изучаемых грунтов.
Анализ результатов дает заключение о пригодности тестируемого основания (грунта) и направлен на подтверждение соответствия испытуемых образцов проектным решениям.
Для выдергивающих испытаний возможно использовать те же опоры, которые устанавливались под испытания вдавливающей нагрузкой. В рамках ГОСТ статические изыскания допустимы с эталонными, забивными и натурными сваями (буровыми, буронабивными), а также сваями-зондами.
Этапы испытаний свай выдергивающей нагрузкой
Методика испытания свай статической выдергивающей нагрузкой заключается в постепенном вытягивании заглубленной опорной единицы. Если на нее предварительно уже провели испытания вдавливающей нагрузкой, к работам приступают только после «отдыха» установленной в грунт опоры. Этот период зависит от типа грунта:
- От 24 часов, если свая была установлена в крупнообломочных грунтах или плотном песке.
- До 72 часов длится «отдых» опоры при вбивании в песчаные грунты.
- До 150 часов, если сваю установили в вязкие глинистые или разнородные основания.
- До 10 дней сваи «отдыхают» после вдавливающих нагрузок при установке во влагонасыщенные и мелкодисперсные структуры.
- До 20 дней продолжается «отдых» опоры при вбивании в высокопластичные, мягкие или текучие основания.
Максимальный уровень заглубления в просадочных породах равен глубине просадочного слоя.
По достижении состояния стабилизации деформации, когда скорость извлечения сваи из грунта на контролируемой ступени нагружения находится в пределах 0,1 мм (за последние 2 часа наблюдений для гражданских и промышленных зданий), продолжают нагружение, давая следующую ступень выдергивающей нагрузки. Нагружение проводят равномерно, усилием не более 10% от общей проектной нагрузки. Если работы выполняются на сыпучих или вязких основаниях (плотных и гравелистых песках, крупнообломочных и глинистых грунтах), три начальные усилия принимают в 5% от полной расчетной нагрузки.
Сбор данных
Отчетные показатели регистрируют на всех этапах нагружения. Данные приборов снимают в следующем порядке:
- Нулевой отсчет состояния. Фиксируют стартовые показания измерительных устройств перед началом нагружения.
- Показатели первых трех подходов (с получасовым интервалом).
- Последующее нагружение. Данные регистрируют каждый час до получения установочных значений (окончания исследования).
Статичная выдергивающая нагрузка при инженерных изысканиях для возведения ПГС доводится до предела, при котором выход (подъем) сваи выше уровня установленной опоры доходит до 25 мм. Суммарное усилие для нагружения не должно быть больше проектных значений, заявленных в сопроводительной документации для каждого отдельного фундамента.
Обработка результатов
Данные, собранные при нагружении опорных столбов, заносят в стандартизированный журнал полевого испытания. Показатели приборов служат основанием для вычисления несущей способности опор. Расчетными показателями являются наименьшие фиксированные значения. По результатам исследований составляется техническое заключение, которое выступает основным документом для дальнейшего проектирования и строительства здания.
Испытание свай выдергивающей нагрузкой устанавливает точные параметры выбранного грунтового основания, уровень заглубления опор и их устойчивость к деформационным нагрузкам. С помощью этих показателей специалисты соизмеряют проектные расчеты с фактическими значениями полевых исследований и подбирают опоры с правильными конструктивными характеристиками.
Часто задаваемые вопросы