634041, просп. Кирова, 51А, стр. 15. офис 704
8 (800) 101-64-42

Испытания свай статической вдавливающей нагрузкой

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:

  1. Подключенные к каждой исследуемой опоре датчики фиксируются в исходном положении. Показания приборов отмечаются как стартовые.
  2. 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.
  3. 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.

Требуемые минимальные расстояния между испытуемой натурной сваей и анкерной сваей или до ближайшей опоры грузовой платформы и/или опоры сваевдавливающей машины, а также до опор реперной установки при проведении испытаний грунтов сваями статическими вдавливающими нагрузками

Наименование испытаний

Для забивных железобетонных свай квадратного сечения

Для круглых буронабивных сплошных,  забивных железобетонных и металлических трубчатых свай

Для эталонных свай и свай- зондов

Для винтовых свай

Требуемое минимальное расстояние от испытуемой до анкерных свай и до опор реперной системы в свету

При проведении инженерных изысканий

3030

-

-

-

1,35 м

3535, 4040

1,8 м

2020

1,0 м

-

Диаметром d до 800 мм

-

-

3d, но не менее 2 м

-

Диаметром d более 800 м до 1,5 м

-

-

2d, но не менее 2 м

-

Диаметром более 1,5 м*

-

-

-

-

-

Независимо от размеров

-

Не менее 1 м

-

-

-

Независимо от размеров

Не менее 2

При проведении контрольных испытаний

2020 см

-

-

-

1 м

3030 см

1,5 м

3535, 4040 см

1,5 м

-

Диаметром d до 800 мм

-

-

3d, но не менее 1,5 м

-

Диаметром d более 800 м до 1,5 м

-

-

2d

-

Диаметром d более 1,5 м*

-

-

-

-

-

-

Независимо от размеров

Не менее 2d

* При диаметре свай свыше 1,5 м требуемые минимальные расстояния от испытуемой до анкерных свай и до опор реперной системы следует определять на основе математического моделирования процесса испытаний с использованием пространственной схемы по методу конечных элементов и нелинейных упруго-пластических моделей грунта либо по опыту проведения подобных испытаний в сходных инженерно-геологических условиях.

Оставить заявку