Для возведения зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения часто используют свайный фундамент. Свайные опоры подходят для разных типов оснований и передают нагрузки на прочные нижележащие слои грунтов, минуя ненадежные верхние слои.
Предварительные испытания грунтов вдавливанием — обязательные исследования для подтверждения устойчивости основания конструкции, с помощью которых инженеры детально оценивают стоимость установки фундамента и рассчитывают нагрузки.
Исследования помогают предупредить ошибки при неверном проектировании, снизить риск аварий и обрушений при эксплуатации уже возведенного объекта.
Цели и преимущества испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой
Статические испытания на вдавливание выполняют на стадиях проектирования или перед массовой забивкой свай. Посредством исследований в период проектирования специалисты получают достоверные сведения о несущей способности грунтов, рассчитывают физические характеристики для предполагаемой вдавливающей нагрузки.
Перед стартом исследований отдельно для каждого проекта составляется программа исследований грунтов, в которую входит поэтапное описание полевых работ. С помощью проверки вдавливающей нагрузки опор часто определяют возможные способы усиления фундамента.
Задачи исследований:
- Верный расчет характеристик используемых свай, который проводят посредством полученных данных еще на стадии предварительных изысканий.
- Анализ показателей планируемой и реальной несущих способностей до массовой забивки опор.
Испытания на вдавливание в строительной отрасли считают самым достоверным методом установления несущей способности грунтов. Несмотря на трудоемкость и потребность в привлечении дополнительного оборудования, это распространенный метод при устройстве фундаментов объектов гражданского, промышленного и гидротехнического строительства.
Что потребуется для испытаний
Техника и оборудование для испытаний грунтов подбираются согласно техническому заданию, измерительные приборы предварительно проходят проверку. Это обеспечит правильность манипуляций и точность статических измерений на вдавливающую нагрузку. Специалисты, которые выполняют работы, должны обладать практическим опытом исследований и придерживаться пунктов разработанной для объекта программы.
Для испытаний применяют следующее оборудование:
- Домкрат или тарированный груз для передачи рассчитанного усилия на сваи.
- Упорная конструкция, платформа с грузом-утяжелением для опор или система балок с анкерными сваями.
- Гидравлическая станция специального назначения и рукава высокого давления.
- Высокочувствительные датчики, собранные в связанную систему.
Основное назначение домкрата — передача усилий на сваю ступенями при постоянном давлении. Для других случаев, например для метода погруженного домкрата, используют силовые ячейки, вмонтированные в каркас опоры. Эти ячейки состоят из нужного количества домкратов и дополнительного оборудования, список которого определяется особенностями исследуемых грунтов. Заданная нагрузка указывается в программе испытаний.
Особое внимание уделяется измерительным приборам. Для проведения измерений перемещения опор допускается применять индикаторы часового типа с величиной хода не менее 50 мм (ИЧ-50) по ГОСТ 577 с ценой деления 0,01 мм и классом точности 1, для диапазона рабочих температур от минус 15°С до плюс 35°С. Допускается применение прогибомеров Максимова с ценой деления 0,1 мм.
Что включает подготовка, основные положения испытаний вдавливающей нагрузкой
Используемые сваи должны отвечать требованиям утвержденных строительных нормативов. Все отклонения от расчетных нагрузок и изменения параметров в обязательном порядке обсуждаются с проектировщиком. В этом случае могут потребоваться дополнительные исследования и новые расчеты.
До старта исследований разрабатывают программу испытаний грунтов, которую согласовывают с проектировщиком объекта. В работе запрещены отбракованные опоры, а также не соответствующие заданным в документации параметрам материалы. В документально оформленной программе испытаний отражают выбранный метод проверки и привлеченное оборудование.
Виды упорных конструкций для статических исследований:
- Грузовая платформа, которая выполняет функцию упора для применяемого гидравлического домкрата.
- Система балок с анкерными сваями для восприятия реактивных сил.
При подборе принципиальной схемы передачи усилий опираются на планируемые показатели нагрузки.
Грузовую платформу, передающую усилия на сваю, применяют для исследований с нагрузками не выше 200 тонн.
Системы балок с анкерными сваями применяют для относительно больших объектов с передаваемой нагрузкой на опору до 1500 тс. Способ подходит, если нет возможности обеспечить грузы такой массы, а расходы на устройство анкерных свай экономически обоснованы.
При исследованиях нагрузкой более 2000 тс, в стесненных условиях, например для свайных фундаментов мостов и объектов гидротехнического строительства, используют метод погруженного домкрата. С помощью этого метода специалисты выполняют работы с нагрузками более 10000 тс и без использования дополнительных анкерных свай.
Методика выполнения испытаний свай статистической вдавливающей нагрузкой
Весь процесс статических исследований грунтов на вдавливание регламентируются строительными нормативами и ГОСТ. Работы начинаются не ранее чем через 3-6 суток после забивки опытных свай. Этот показатель определяется предварительными геологическими изысканиями и структурным составом грунта в области забивки опорных конструкций.
Алгоритм проведения статических испытаний:
- Подключенные к каждой исследуемой опоре датчики фиксируются в исходном положении. Показания приборов отмечаются как стартовые.
- Нагрузка на сваи растет в ступенчатом порядке. Увеличение на каждом этапе составляет ⅒ от максимальных проектных значений. После снятия показаний на каждой опоре датчики обнуляются для дальнейшего измерения.
- Каждая последующая ступень нагрузки начинается только после стабилизации состояния сваи.
Значение стабильности опор достигается при условии, что осадка сваи после каждой нагрузки находится в пределах нормы. Обычно это осадка опоры на величину 0,1 мм в течение получасового промежутка времени.
Три ступени испытаний определяют ход дальнейших исследований. Последнее испытание фиксируется осадкой опоры в течение 5 часов наблюдений, даже если состояние стабильности сваи было достигнуто раньше этого срока.
Статические испытания свай: анализ информации
Результаты исследований — установление в полевых условиях фактической несущей способности сваи. Все сведения измерительных устройств отражают в журнале проверки. На базе выявленных показателей усадки опоры инженеры строят график распределения нагрузки в заданном отрезке времени.
Установленные значения и расчетные показатели соизмеряют с проектной нагрузкой на опоры. Если эти результаты превосходят степень расчетной нагрузки не менее чем на 20%, последующее строительство фундамента разрешается.
Нормативные показатели
Алгоритм статических исследований грунтов регламентируется положением ГОСТ 5686-2012. Работы также выполняют в соответствии с СП 24.13330-2011. Согласно особенностям расположения и типа строительного объекта разрабатывается программа статических испытаний. В программе указываются все технические характеристики материалов, используемых при возведении фундамента, тип свай, проектная расчетная нагрузка. Аналитические данные грунта в месте строительства, возможные уточнения и поправки также важны, потому что только комплексная оценка способствует успешному и безопасному строительству.
Важная информация в ходе проверки:
- При выполнении исследований грунтов статической вдавливающей нагрузкой проверяют не менее 0,5% свай. Для небольших объектов — не менее 2 штук.
- Для получения объективных результатов испытаний статических выдергивающих и горизонтальных нагрузок — не менее 2%. В отдельных случаях — не менее 3 штук.
- Из общего количества выбирают опоры с наибольшим числом отказа при забивании.
- Места установки опытных свай определяет проектировщик. Обычно это грунты с самыми неблагоприятными прогнозами.
- Для просадочных грунтов используют метод предварительного замачивания. Для этого применяют специальное водяное оборудование, рассчитывают время необходимой выдержки и допустимые показания измерительных приборов.
- При исследовании буронабивных конструкций измеряют предварительные статические показатели прочности бетона. Обычно они составляют не менее 80% от проектных значений.
- Экспертизу грунта под сваями проводят перед стадией проектирования. Даже за несколько лет данные сильно устаревают, меняется структурный состав, физические и механические показатели.
- Все проверки грунта классифицируются на лабораторные и полевые, при этом важно получить как можно больше информации.
В результате обработки показателей приборов определяют несущую способность опор в виде среднего или нормативного значения. Это позволяет определить коэффициент надежности грунта, повысить экономию материалов при реализации проекта.
С помощью испытаний свай фундамента инженеры проводят разносторонний анализ проектных данных при строительстве. Без выполнения этих исследований нельзя приступать к окончательному возведению фундамента. Полученные данные используют для расчета максимальной нагрузки и сопоставления выбранных характеристик опор. Любые отклонения оценивают как угрозу безопасности эксплуатации. Важно проводить статические исследования на любых грунтах.
У процесса испытаний на вдавливание много особенностей. Необходимо задействовать специализированное оборудование, разработать программу испытаний согласно результатам геологических изысканий и проектной документации.
Инженеры компании «СибГеоПро» выполняют исследования грунтов статической вдавливающей нагрузкой, предоставляют официальное заключение о пригодности фундамента для строительства в конкретных геологических условиях эксплуатации. Проводим все виды испытаний грунтов, сопровождаем строительство на каждом этапе работ.
Чтобы получить больше информации, отправьте заявку на сайте или свяжитесь с нами по телефону.
Смотрите также:
- Статические испытания свай
- Испытания просадочных грунтов
- Испытания свай методом использующим принципы волновой теории удара
- Испытания свай методом погруженного домкрата
- Испытание свай в вечномерзлых грунтах
- Испытания свай статической выдергивающей нагрузкой
- Испытания свай статической горизонтальной нагрузкой
Whatsapp 
