Один из самых важных этапов строительства жилых и промышленных зданий — возведение оптимального с экономической и технической точки зрения фундамента. Обычно предпочтение отдается свайному фундаменту.
Для этого в период разработки проекта или перед массовой забивкой опорных конструкций выполняют статические и динамические испытания.
Испытание статической нагрузкой — высокоточный способ установления несущей способности свай по грунту. С помощью исследований инженеры выбирают целесообразные решения для проекта, которые базируются на фактической величине предельной нагрузки опор.
Статические методы исследования грунтов помогают специалистам убедиться, что несущая способность опоры превышает номинальное сопротивление (сжатие, растяжение, боковые нагрузки и т. д.), применяемое в конструкции.
Статические испытания — важный фактор при установке опорных конструкций, которые нужно грамотно спланировать и учесть в графике и стоимости проекта на ранней стадии. Это необходимо, чтобы подтвердить расчетные коэффициенты безопасности, конструкцию и длину свай, установить критерии их установки и контролировать качество свайных работ.
В зависимости от требований СНиП и ГОСТ 5686-2020, по результатам исследования инженеры приходят к заключению о пригодности подобного основания для будущего строительства. С помощью статических испытаний определяют необходимый вид и конструктив опор. Для расчета берется наименьшее значение, полученное в результате исследований. Работы проводятся уполномоченными компаниями, обладающими необходимым оборудованием и соответствующим опытом.
При помощи полевых работ решают следующие задачи:
Посредством выявленных в процессе обследований дополнительных значений специалисты определяют однородность грунта на участке по замерам сопротивления. Рассчитывается глубина погружения опор, несущая способность и стойкость к деформированию. Статические методы трудоемкие, но наиболее информативные при составлении проекта строительства.
Наименование работ | Цены |
---|---|
Испытания просадочных грунтов | от 95 000 руб |
Испытания свай методом использующим принципы волновой теории удара (PDA) | от 35 000 руб |
Метод Остерберга или метод Погружённого домкрата | от 350 000 руб |
Испытания свай статической вдавливающей нагрузкой | от 50 000 руб |
Испытание свай в вечномерзлых грунтах | от 70 000 руб |
Испытания свай статической выдергивающей нагрузкой | от 40 000 руб |
Испытания свай статической горизонтальной нагрузкой | от 30 000 руб |
Работы ведутся с высокоточным оборудованием и специализированной техникой. Суть метода — вдавливание опор с заданной нагрузкой, глубокий анализ, регистрация результатов.
Нагружения выполняются равномерно ступенями, вес которых рассчитывается согласно расчетной нагрузке на опоры. Установка каждой последующей ступени проводится после стабилизации усадки и снятия показаний измерительных устройств. Ступень нагрузки должна составлять не более 10% от максимальной, заявленной в программе.
Во время измерений инженеры собирают данные, которые применяют для анализа допустимых значений. Стабилизация определяется степенью усадки до 0,1 мм за 30 минут наблюдения. Статические исследования длятся дольше динамических. Использование допоборудования и спецтехники увеличивает стоимость выполнения работ, но этот метод считается самым точным для любого глобального строительства.
Статические исследования выполняют:
Нормативы для контрольных статических испытаний и порядок проведения работ регламентируется государственным стандартом 5686-2020 (приложение А «Требования к программе полевых испытаний грунтов сваями»). В своей работе мы также руководствуемся требованиям СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Программа подразумевает исследование железобетонных опор перед началом инженерных обследований, в начале строительства при разработке участка, после установки опор.
Важно верно определить тип грунта на объекте, чтобы выбрать правильный срок «отдыха» установленных опорных конструкций. В процессе «отдыха» опор происходит усадка грунта, а скорость процесса определяется его структурой и составом.
Время «отдыха» опор для разных типов грунта:
Исследования буронабивных свай начинают только после схватывания бетонного основания как минимум на 80%. Проверка проводится согласно разработанной программе, ведется рабочий журнал, обязательна схема котлована с указанными местами забивки опор.
Камеральная обработка полевых исследований проводится для установления частных величин предельного сопротивления сваи (для каждой опоры отдельно). Показатели определяются, чтобы оценить несущую способность опорной конструкции.
После сбора и анализа всех показаний приборов наши инженеры составляют отчет, подготовленный согласно ГОСТ 5686-2020. Документ содержит текстовую и графическую части, обязательно отображаются графики зависимости «нагрузка-осадка».
В выводах указывается заключение о несущей способности опор по грунту, проверяется (при контрольных исследованиях) соблюдение условия по 1-ой группе предельных состояний. В дальнейшем отчет потребуется для согласования строительного объекта в государственных органах.
Специалисты «СибгеоПро» выполняют статические испытания забивных и буронабивных свай на грунтах любого типа, в том числе многолетнемерзлого и просадочного. У нас есть все необходимое оборудование, платформы с возможностью нагрузки до 3500 тс, комплекты балок различной конфигурации, а также приборы PDA. По результатам работ выдается официальное заключение, которое используется при проектировании строительства. Стоимость статических испытаний — от 35 000 рублей.
Какой метод полевых испытаний свай самый точный?
Статические испытания — самый точный способ для установления несущей способности сваи, при котором измеряют ее реакцию на приложенную нагрузку. Исследования определяют как предельную разрушающую нагрузку опорной конструкции, так и ее способность выдерживать нагружение без чрезмерного или непрерывного смещения.
Для чего выполняют статические испытания?
Цель испытаний статическими нагрузками — проверить, что несущая способность сваи соответствует расчетным нагрузкам, заданным в проекте свайного фундамента.
Для чего нужен отдых опор?
«Отдых» свай – это период времени между окончанием их забивки и началом добивки. «Отдых» конструкций нужен, чтобы в грунте восстановились структурные связи. Тогда при исследованиях будут получены точные сведения о несущей способности опор.
Для каких объектов выполняют статические испытания?
Для зданий и сооружений I и II уровней ответственности перечисленные в 5.2 и 5.3 работы рекомендовано дополнять исследованиями грунтов эталонными и натурными опорами (ГОСТ 5686).
(п 5.4 СП 24.13330.2011).
Как испытывают буронабивные опоры?
Исследования буронабивных свай начинают после того, как бетон опор достигнет 80% проектной прочности. До старта работ свайные конструкции проверяют на сплошность стволов. (П. 8.1 ГОСТ 5686-2020).
Таблица, контроля сплошности и проверки несущей способности свай, для Мостов:
Технические требования | Контроль | Способ контроля |
---|---|---|
4 Уточнение несущей способности свай, свай-оболочек, столбов, погруженных в немерзлые грунты, по результатам испытаний: | ||
а)свай: | ||
по проекту фундаментов динамической нагрузкой | Несущей способности | Проверка по ГОСТ 5686 (не менее 3 испытаний в каждом ростверке) |
то же, вдавливающей статической нагрузкой | То же | То же, не менее 2 испытаний на мост |
*, выдергивающей статической нагрузкой | " | " |
б) свай-оболочек (или буровых свай, столбов): | ||
по проекту фундаментов вдавливающей статической нагрузкой | Несущей способности | Операционный по ГОСТ 5686 (не менее 2 испытаний на 1 мост) |
то же, выдергивающей статической нагрузкой | То же | То же, не менее 2 испытаний |
*, штампом грунта в основании свай-оболочек (или буровых свай, столбов) | Операционный по ГОСТ 5686 (не менее 1 испытания на 1 ростверк) | |
5 Уточнение несущей способности свай, свай-оболочек (или буровых свай), столбов, погруженных в вечномерзлые (за исключением твердомерзлых) грунты, по результатам испытаний: | ||
по проекту фундамента вдавливающей статической нагрузкой | В соответствии с требованиями проекта, но не менее 1 испытания на 1 мост |
Операционный по ГОСТ 5686 |
то же, выдергивающей статической нагрузкой | То же | То же |
" , штампом грунта в основании оболочки | " | Операционный по ГОСТ 5686 |
6 Контроль сплошности материала свай (столбов), определение дефектов по результатам испытаний |
Каждая свая (столб) в безростверковых опорах; не менее 20% (но не менее четырех в ростверке) | Неразрушающий ультразвуковой метод. Сейсмоакустический метод контроля. Приложение С |
Рейтинг скорости и точности испытания свай:
Место |
Названия испытаний |
Точность полученных данных в ходе испытаний |
1 |
Динамические испытания свай. |
Низкая точность определения несущей способности. |
2 |
Метод контрольных испытаний свай с применением принципов волновой теории удара. |
Средняя точность определения несущей способности. |
3 |
Статические испытания свай. |
Высока точность определения несущей способности. |