В каких ситуациях оптимальным выбором становится свайный фундаментЭтапы строительства дома многочисленны. Каждый из них призван обеспечить долговечность возводимой конструкции. В перечне таких проверок заметную роль играет испытание свай при планировании строительства свайного фундамента.
В каких ситуациях оптимальным выбором становится свайный фундаментВ некоторых случаях строительство частного дома будет успешным только при выборе создания свайного фундамента. Такой тип основания строения потребуется создавать при расположении дома:
Чтобы выдержать требования гост и снип, при строительстве дома на свайном фундаменте понадобится динамическое и статическое испытание свай.
Главной задачей такого типа проводимой работы становится проверка вдавливающей способности, которая для успешной и длительной эксплуатации строения должна отвечать требованиям СНиПа и ГОСТа 5686-94, определяющими несущие и вдавливающие способности. Такая проверка традиционно проводится с применением осциллографического анализа забивки.
Проведенное динамическое испытание свай и статические проверки дают возможность определить соответствие типа грунта для выбранного варианта основания. Проведение такой работы обязательно выполняется в следующих случаях:
Также для определения надежности будущей конструкции обязательно осуществляется испытание свай динамической нагрузкой.
Выполнение указанных проверочных исследований в соответствии с требованиями нормативных документов осуществляется на нескольких этапах:
Проведение данной работы помогает оценить оптимальные технические характеристики, позволяющие определить оптимальный вид используемых опор. При проведении расчета в работе используется наименьшее из достигнутых значений, показывающий уровень готовности к сопротивлению.
Как правило, получить наиболее достоверные данные позволяет статическое и динамическое испытание свай. При этом динамический вариант предоставляет возможность получить данные, отличающиеся достаточно высокой достоверностью.
По этой причине динамический вариант проведения проверочной деятельности выбирают только в ситуации, когда запланировано сложное и масштабное строительство, требующее использование большого количества опорных столбов в создаваемом фундаменте.
Проводимые испытания свай статической нагрузкой достаточны при планировании строительства частного дома из любых материалов.
Для получения достоверных и адекватных результатов, отвечающих требованиям гости снип, потребуется соблюдать порядок проведения работ. В методы испытания свай входит:
После проведения расчетов этих параметров, проводятся контрольные испытания свай при строительстве и осуществляется погружение пробных свай. Проведение данной деятельности осуществляется только в тех местах, которые отличаются самыми негативными параметрами грунтовых условий. Районы проведения исследований на предварительном этапе показали самый большой отказ при проведении забивки.
Любые статические испытания выполняются не ранее чем через сутки после проведения пробной забивки. Также потребуется выполнить целый ряд условий:
Серьезные требования предъявляются к порядку заглубления свай. Загрузочная конструкция монтируется с обеспечением точного центрального приложения строго вертикальной нагрузки.
Определить необходимые параметры позволит только использование тех пробных вариантов, которые полностью соответствуют техническим требованиям, основанным на несущих особенностях грунта и требуемых характеристиках.
Проверка свай статической нагрузкой может проводиться с дополнительным применением несущей обоймы, которая усиливает голову сваи. Такое усиление позволит полноценно осуществить испытание свай и выявить структурные связи в грунтах. Столь тщательное проведение анализа позволяет даже в случае масштабного строительства подчас не проводить сложные динамические испытания свай, методика отличается значительной стоимостью.
Срок «отдыха» сваи в соответствии с требованиями гост и снип разнится в зависимости от типа почвы и вида грунта:
По время испытания требуется проведение последовательного увеличения нагрузки. В этот период контроль значения осадки осуществляется с использованием проверки прогибомерами часового типа. Также обязательно используются электронные проверочные приборы, с шагом измерения в 0.1 миллиметр. Этот шаг не должен быть преодолен за 60-120 минут проведения наблюдений.
Как уже говорилось ранее требования гост и снип обязывают при проектировании строительства массивных зданий проводить динамическое испытание. Оно уместно в ситуациях, когда на сложных по уровню устойчивости грунтах предполагается проведения строительства массивного строения. В том числе многоэтажного дома.
Такая проверка осуществляется с использованием молота. В этой ситуации опора с помощью молота постепенно забивается в грунт. По мере погружения производится расчет реальных и теоретических значений отказа.
Подобные исследования позволяют провести диагностику слабых зон свайного поля, определить несущие слои почвы. Также данные нагружения свай помогут оценить усилия, которые требуются для забивания и которые способны воспринимать забитые опоры.
Полученные результаты выводятся графическим образом. Данные помогают характеризовать результаты с учетом координат положения, которые обязательно для проведения оценки соотносятся с приложенными усилиями.
Специалисты называют несколько факторов, показывающих преимущества проведения испытаний, выполняемых при помощи динамической нагрузки, испытаниям, которые проводятся с использованием статической нагрузки. К плюсам относится возможность использования в отношении всех существующих в настоящий момент видов опор.
Такой метод удобен при работе с грунтами неоднородного типа и некоторых других факторов.
Выполнение работ по статическому испытанию свай в итоге обходятся несколько дороже динамического испытания. Но именно этот вариант исследования помогает получить максимально адекватные и достоверные результаты. Подобное проверки полностью копирует реальную нагрузку, которую придется выдерживать фундаменту.
Нагрузка по время испытаний постепенно увеличивается, что соответствует реальным показателям давления, которую будет выдерживать фундамент здания по мере эксплуатации.
Для адекватной оценки возможностей свайного фундамента использование статических испытаний помогает определять реальные нагрузки, которые строению предстоит испытывать. Для получения наиболее адекватного и достоверного результата может использоваться дополнительная нагрузка.
В том числе при самостоятельном выполнении работ может осуществляться проверка адекватности использования выбранного варианта свай с помощью создания нагрузки с помощью использования железобетонных плит. В этом случае для проведения проверочных работ в большинстве случаев даже не требуется привлечение дополнительной подрядной организации. Проведение работ самостоятельно делает их выгодными.
Динамические и статические испытания, с помощью которых проверяются опоры для создаваемого фундамента для жилого строения, становятся гарантией долговечности создаваемой жилой конструкции. Такое работы позволяют создать прочный и надежный фундамент, которых на долгие десятилетия станет основой надежного жилого здания, в котором будут проживать много поколений семьи.
rumydom.ru
Еще задолго до начала строительства капитального сооружения производится целый комплекс мероприятий, обеспечивающих правильный выбор и дальнейшие расчеты конструктивных элементов, в частности, фундаментов. Испытание свай выполняется на этапе инженерных изысканий и контрольных проверок в период строительства. В процессе работ определяется несущая способность и возможные деформации, после чего данные сверяются с расчетными показателями, указанными в проектной документации. При необходимости, производится корректировка типа и габаритов свай, а также технологии их заглубления.
Следует отметить, что данный государственный стандарт не охватывает грунтовые породы:
Рассматриваемый ГОСТ не имеет ничего общего с исследованиями, проводимыми в целях определения выносливости свай при возникновении сейсмических или нетипичных динамических нагрузок, появляющихся в процессе эксплуатации объекта.
Испытание грунта производится сваями:
Соответствующие СНиП и ГОСТ допускают динамические и статические варианты испытания грунтов сваями. В процессе проверки определяется неоднородность погружения свай, а также зависимость их подвижек от временных факторов и нагрузок. Площадки и число точек испытаний определяется проектом, учитывающим наиболее характерные места застраиваемой территории.
Техническим заданием на проведение испытательных работ является специально составленная программа полевых испытаний.
Под динамическими нагрузками понимают воздействие ударов или вибраций на забивную сваю. Такой метод дешевле и проще статического варианта испытания, но он не подходит для винтовых и буронабивных свай.
Следует отметить, что динамические испытания свай выполняют после их заглубления и «отдыха», продолжительность которого находится в зависимости от грунтовых условий и назначается программой полевых испытаний. При забивке, согласно СНиП, должно применяться то оборудование, которое предполагается использовать в основных работах. Исследования определяют показатели:
Итоги заносят в акт испытания свай динамической нагрузкой, а для установления стоимости работ составляется смета.
Проверка производится с использованием вдавливающих или выдергивающих нагрузок, а также горизонтальных усилий. Как указано в СНиП, испытания забивных свай могут выполняться только после их «отдыха», а буронабивных или инъекционных – не ранее приобретения бетоном 80-процентной прочности.
В случае испытания свайной конструкции вдавливающими усилиями, воздействие на нее выполняют равномерно и безударно, но ступенчато. Данное условие касается как нагрузки, так разгрузки сваи. Все результаты фиксируются в соответствующем журнале.
Для контрольных испытаний забивных и буронабивных свай применяют принцип волновой теории удара, заключающийся в нанесении резкого мощного толчка подвесным молотом в направлении вертикальной оси, что способствует определению сопротивления грунта и моделированию осадки фундаментного ствола.
Статические испытания свай на выдергивающую нагрузку не используют для бетонных, винтовых, буронабивных, составных и уширенных книзу свай. Горизонтальные усилия прилагают как минимум в двух точках, фиксируя возможные отклонения свайного столба. Нагрузки в этом случае принимают не по таблицам СНиП, а по указанным в проектной документации расчетным показателям.
На основании определенного перечня документации, различных характеристик и требований составляется программа испытания грунтов сваями. ГОСТ указывает, что на этапе инженерных изысканий должны учитываться:
Программа для контрольных испытаний грунтов сваями составляется, опираясь на принятые в проектной документации:
В число регламентируемых ГОСТ пунктов программы входит:
Одно из приложений ГОСТ указывает требуемое количество исследуемых точек. При динамических способах испытаний – до 1% всех свай, но более шести штук. При вдавливающих статических усилиях – до 0,5%, но более двух единиц, а при выдергивающих – более 2% или трех свай. Подобные требования выдвигает и СНиП.
В состав программы испытаний грунта сваями должно входить ТЭО (технико-экономическое обоснование), подтверждающее или опровергающее смысл проведения исследований.
Исходя из основного перечня работ, составляется смета, в которой перечисляется детальный список производимых мероприятий с расчетом их стоимости. В нее входит:
Согласно данным специализированных компаний, стоимость динамического испытания, подтвержденного лабораторным заключением, может составить не менее 8тыс.р. за одну сваю, а статического – более 40тыс.р.
semidelov.ru
Перед началом строительства дома определяется наиболее предпочтительный тип фундамента. Решение принимается на основании множества факторов – близость грунтовых вод к поверхности, глубина промерзания и несущая способность почвы. В том случае, когда эти параметры почвы признаются неудовлетворительными, и устройство качественного монолитного фундамента невозможно, единственно возможным решением становится применение свайного фундамента. При этом необходимо провести статические испытания свай, чтобы использовать в строительстве только высокопрочные и качественные изделия, которые в течение многих десятилетий будут служить дому надежным основанием.
Несмотря на достаточно высокую стоимость статического тестирования, пренебрегать им не следует. Такая предварительная проверка позволит выявить возможные нарушения технологического процесса, которые были допущены при производстве, и исключить некачественную продукцию из процесса строительства. Кроме того, это позволит осуществлять строительство с учетом точно определенного процента усадки, поскольку именно статическое тестирование является полностью идентичным тем нагрузкам, которым будут подвергаться установленные опоры по окончании строительства здания.
Проверка свай
Наряду с такими работами, как составление грамотного проекта фундамента, важным и обязательным моментом является испытание свай статической нагрузкой. Способы проведения данных работ строго регламентируются соответствующими СНиПами. Проверка свай может выполняться на любых этапах, вне зависимости от предпочтенного способа:
Непосредственно проверку начинают только после своеобразного «отдыха» готового изделия, и конкретный срок зависит от характеристик грунта (в противном случае результаты могут быть не соответствующими действительности):
Вдавливание свай
Несмотря на то, что испытание свай статической вдавливающей нагрузкой обходится дороже, нежели динамической проверки, но именно этот способ позволяет получить наиболее точные результаты, поскольку он полностью «копирует» фактическую нагрузку на фундамент, которая будет оказываться построенным зданием. В процессе тестирования, которое строго регламентируется снип, опора подвергается достаточно серьезной и постепенно увеличивающейся нагрузке на оголовок, выдергиванию и нагрузке в горизонтальной плоскости – все это позволяет максимально полно протестировать каждый образец.
Как правило, статические испытания буронабивных свай проводят на том участке почвы, где отмечаются наиболее неблагоприятные условия, а количество тестируемых опор определяется руководителем или застройщиком. По большей части, достаточным признается 2-3% от общего количества, которое будет использовано на участке. В том случае, когда строительство ведется исключительно собственными силами, без привлечения подрядных организаций, можно использовать любые способы создания нагрузок. К примеру, нагружать опору железобетонными плитами, при помощи подъемного крана постепенно увеличивая их количество – такой способ достаточно эффективен и не противоречит гост.
Подготовительный этап
Испытание буронабивных свай начинаются с визуального их осмотра на предмет выявления сколов в головной части, трещин с раскрытием более 2-х мм (как продольных, так и поперечных) – этого в качественных изделиях быть не должно. В том случае, если выбранная для тестирования опора имеет разрушенную головную часть, ее допускается обрубить, после чего тщательно выровнять ее торцевую часть. Перед началом проверки свая подготавливается в соответствии с предпочтительным методом организации на нее нагрузки, к примеру, обнажают арматуру.
Одновременно готовится и эталонная свая, которую перед забиванием в землю тщательно проверяют на прямолинейность и степень изношенности мест ее стыковки. Для этого она собирается в секции с длиной 6 метров. При этом, отклонение от прямой не должно быть выше 10 мм по всей ее дине, в любой проверяемой плоскости. В том случае, когда строительство начинается зимой, когда грунт промерз на максимальную для него глубину, статические испытания свай необходимо начинать после его оттаивания на всю глубину, и в радиусе метра от места расположения опоры. Поддерживать землю в оттаявшем состоянии крайне важно в течение всего срока испытания.
Процесс испытания
Весь процесс тестирования должен проходить в точном соответствии с заранее разработанной программой, которая учитывает все особенности выполняемых работ:
Перед стартом тестирования должна быть составлена смета, в которой будут отражаться все расходы на аренду необходимого оборудования, определен его полный перечень. Кроме того, неплохо заранее просчитать и дополнительные расходы, к примеру, транспортные, на доставку каких-либо незапланированных материалов или специального инструмента.
Предваряет проведение статических испытаний и такая обязательная процедура, как насыщение почвы влагой. Для этого необходимо устройство специальных траншей, которые выкапываются по периметру, на расстоянии одного метра от их боковых поверхностей. Оптимальная ширина такой траншеи составляет 0,5 метра, а глубина 1-1,5 метра.
В том случае, если длина тестируемого образца превышает 6 метров, для более качественного и быстрого замачивания имеет смысл пробурить скважины, расположенные по периметру в количестве 3-х штук. Их оптимальный диаметр равняется 20-ти см. В течение всего времени тестирования опор в траншее или дренажной скважине необходимо поддерживать постоянный уровень воды. Следует быть готовым к тому, что количество воды, которое будет израсходовано за время проверки, будет весьма значительным.
Для качественного замачивания придется потратить не менее 20 м3 на каждый метр. Следует точно выдерживать и время, которое потребуется для того, чтобы почва в районе тестирования насытилась влагой. Как правило, оно составляет не меньше 24-х часов на каждый метр глубины, но может меняться от конкретных характеристик грунта. Окончательно определить готовность почвы можно путем бурения и проверки грунта в радиусе 1-го метра от опоры.
Все статические испытания грунтов сваями проводятся несколькими наиболее распространенными и удобными способами:
Вне зависимости от того, какая применяется технология тестирования, на опорах закрепляются специальные измерительные приборы с ценой деления 0,01 мм. Перед тем, как начинают нагружать сваю, все установленные на ней контрольно-измерительные прибору обнуляются. В качестве критерия условной стабилизации принимается скорость осадки тестируемой опоры, результаты которых не выходят за пределы значения 0,1 мм за непрерывное наблюдение в течение одного часа (реже двух).
Значение предельного сопротивления фиксируется в тот момент, кода прекращается осадка опоры при максимальной нагрузке. По достижении критической нагрузки составляется акт испытания сваи статической нагрузкой, и начинается процесс ее разгрузки. Этот процесс необходимо проводить ступенчато, и за каждый подход разгрузка осуществляется с удвоенным удалением массы по сравнению с процессом ее загрузки.
nafundamente.ru
Дата: 22 ноября 2016
Просмотров: 2939
Коментариев: 0
ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
Для оценки возможности возведения объекта, а также с целью проверок свай при осуществлении строительных работ производятся испытания грунтов сваями. Это позволяет принять окончательное решение о типе фундамента на строительной площадке. Мероприятия выполняются на стадии технического задания при проектировании, а также при проектно-изыскательских работах. ГОСТ регламентирует требования к статическим и динамическим методам контроля, результат которых позволяет принять окончательное решение по конструкции фундамента.
Стандартом предусмотрено использование для испытаний трех типов опорных элементов:
Схемы конструкций эталонной сваи и сваи-зонда представлены на рисунках А.1 и А.2.
Рисунок А.1 — Схема конструкции сваи-зонда
Рисунок А.2 — Схемы конструкций эталонной сваи
ГОСТ регламентирует обязательно выполнять статические испытания, а также динамические испытания свай на следующих стадиях:
Таблица типов конструкций свай
Полученным в результате статического контроля измерениям характерна повышенная точность. Они более достоверны, чем данные, полученные при динамическом методе.
В полевых условиях испытательные мероприятия осуществляют для следующих целей:
Проверка свай статической нагрузкой осуществляется с целью подтверждения реальной способности изделий воспринимать суммарные усилия, предусмотренные проектом здания.
В зависимости от выбранного метода приложения усилия выполняют статические испытания, прилагая к контролируемому изделию знакопеременные нагрузки. Исходя из способа нагружения, подбирается необходимое оборудование:
Схемы установок для испытаний грунтов статической вдавливающей нагрузкой представлены на рисунках В.1 и В.2.
Рисунок В.1 — Схемы установок для испытаний грунтов сваями, лист 1
Рисунок В.2, лист 2
Испытание свай, согласно требованиям стандарта, осуществляется по следующему алгоритму:
Статические испытания свай
Проверка свай статической нагрузкой предусматривает три этапа работ:
Процесс подготовки, согласно ГОСТ, предусматривает отлежку, то есть «отдых», срок которого составляет:
Испытание свай, согласно положениям документа, представляет собой последовательное увеличение нагрузки. Величина погружения в плотный массив грунта при первом цикле нагружения может составлять пятую часть от общей массы тарированного груза. Усилие прилагается при стабилизации положения после предыдущего цикла приложения нагрузки. Контроль значения осадки проверяют прогибомерами часового типа и электронными приборами, цена деления которых составляет 0,1 миллиметр. До приложения усилий данные всех приборов обнуляют и после каждого цикла воздействия нагрузкой контролируют показания всех приборов. Критерием стабилизации положения является перемещение на расстояние не более 0,1 миллиметр на протяжении последних 60-120 минут наблюдений.
В ходе проверки прилагаются пиковые значения усилий, при которых натурный образец проседает более 40 миллиметров, а эталонные изделия заглубляются в грунт на 20 мм и более. Значение усилия, при котором нагружение остановлено, является величиной частного предельного сопротивления.
Результаты замеров фиксируют в журнале наблюдений. После завершения испытаний вычерчивают графики, позволяющие сделать выводы о необходимом количестве опор, их геометрии, глубине заложения. Данные измерений являются основой для проектирования фундамента будущего здания.
Она осуществляется с использованием специального оборудования, применяемого для погружения. При проверке отслеживается степень погружения в почву на каждый цикл воздействия молота. Постепенно погружаясь в грунт, опора воспринимает противодействие грунта. Оно выражается в том, что при заглублении уменьшается значение отказа. Данная проверка базируется на взаимосвязи импульса рабочей части оборудования и несущей способности конструкции.
При испытаниях осуществляется экспериментальная забивка, по результатам которой определяется оптимальная длина опор, выполняется оценка соответствия реального и теоретического значений отказа. Мероприятия позволяют определить несущие слои почвы, диагностировать слабые зоны свайного поля, оценить усилия, которые могут воспринимать забитые опоры. По завершении динамического контроля результаты оформляются графическим образом и характеризуют координаты положения в соотношении с приложенными усилиями.
Динамические испытания свай с установкой на них дополнительного веса
Указанный метод, по сравнению со статическим способом контроля, обладает рядом преимуществ:
Недостаток динамического метода проверки – возможность завышения показателей противодействия нагрузкам, когда острие, проникая через тяжелые почвы, входит в легко сжимаемый, деформируемый слой почвы.
Стандарт рекомендует сопоставлять данные динамических замеров с показателями статических проверок. Данный способ проверки не применяется при обустройстве свайных оснований на легких песчаных грунтах.
Стандарт предписывает поэтапно осуществлять испытания грунтов сваями с применением динамического метода:
Интервал отлежки опор, предназначенных для установки в глинистых почвах, составляет не менее 6 суток, а для песчаных почв – три дня с момента завершения погружения в почву.
При забивке проверяемых опор с помощью молота контроль отказов позволяет определить силовые слои почвы, оценить способность погруженных в почву конструкций воспринимать усилия. Также выявляются проблемные зоны свайной площадки. Документ предусматривает выполнение проверочной забивки для измерения несущих характеристик после отлеживания. Для этого должен использоваться тот же молот, который применялся при забивке. Для глинистых почв необходимо выполнять короткие циклы ударов молота, обеспечивающие сохранить структуры грунта.
После завершения мероприятий регистрируется значение отказа, соответствующее уровню погружения опоры в почву после цикла воздействия. Предусмотренные стандартом расчеты позволяют определить силовую характеристику опоры. Точность полученных результатов прямо пропорциональна достоверности фиксации высоты молота, массы рабочей части. Необходимо учитывать вес насадки и погружаемой опоры. При обработке результатов измерений учитываются данные упругих погружений изделия и почвы после каждого удара.
Для контроля параметров при динамической проверке используется нивелир, контролирующий упругие перемещения опоры и почвы с точностью 1 мм. В ходе погружения экспериментальных и при приемочном контроле установленных опор выполняются динамические испытания свай, прошедших отлежку.
Нивелир работает с точностью до 1мм
Следует точно замерить высоту, с которой падает молот. При динамическом контроле это позволяет точно вычислить несущую способность. Контроль высоты осуществляется с использованием измерительной рейки, имеющий отметки с интервалом в 5 сантиметров. Она крепится к насадке или молоту, позволяет визуально с допуском 2 сантиметра определить высоту, с которой осуществляется опускание молота.
Стандарт четко регламентирует комплекс требований, выполнение которых позволяет определиться с видом фундамента для возводимого здания.
pobetony.ru
Профессиональные бригады строителей и проектировщиков перед началом строительства всегда проводят определенные подготовительные работы. К таким работам можно отнести статические и динамические испытания свай. Проводятся они для того, чтобы иметь полную информацию о грунте, а также с целью получить наиболее полную информацию о фундаменте и его поведении.
В настоящее время проведение статических испытаний предназначено для трех типов опорных элементов.
К первому типу таких элементов относят натурные образцы. Это изделия, которые применяются при обычных строительных работах. Габариты данного изделия, материал, а также метод монтажа соответствует фактическим условиям застройки. Допустим, если натурный образец устанавливается для проверки буронабивных свай, то и технология его монтажа должна быть аналогичной элементам из этой же группы.
Второй тип - это эталонная свая. Такие элементы выполняются из составного металлического стержня, а по своей форме он аналогичен обычной забивной свае, диаметр стержня которой равен 114 мм. Сборка эталонной сваи осуществляется из разных элементов, а конечная длина составляет 12 м.
Свая-зонд. Диаметр данного объекта составляет 127 мм, а изготавливается он также из составных частей. Длина этой сваи равна 16 метрам.
ГОСТ статического испытания свай регламентирует проверку объектов на некоторых стадиях.
Первая стадия, на которой необходимо проводить статическую или динамическую проверку - это этап изысканий, а также выполнение проектных работ. Необходимо выяснить размер, сечение, а также определить несущую способность сваи и сравнить ее с требуемой по проекту для конкретного строительного объекта. После проведения испытаний на данном этапе специалисты дают заключение о том, что все расчеты соответствуют, либо же проводят их заново, если что-либо не совпадает.
Вторая стадия, на которой осуществляются статические испытания свай - это погружение и извлечение объекта. Данные действия позволяют сравнить реальную способность сваи выдерживать нагрузку с ее проектными данными.
Также важно отметить, что данные, полученные при статических испытаниях сваи, более точны, чем данные, полученные от динамических испытаний.
Полевые испытания свай проводятся для того, чтобы решить следующие задачи:
Существует несколько методов проведения статических испытаний свай. Данные испытания проводятся в зависимости от метода приложения нагрузки к изделию. Также важно заметить, что от выбранного метода проверки зависит знакопеременная нагрузка, которая будет прилагаться к проверяемому объекту. Выбор приложения нагрузки очень важен, так как от него будет зависеть то, какое оборудование понадобится для проведения испытаний.
Технология статического испытания свай начинается с того, что необходимо проверить качество стержня, а также место, куда будет устанавливаться объект. По ГОСТу необходимо забивать сваи в то место, которое характеризуется наихудшими показателями грунта на всем строительном участке. Также по технологии испытаний предусмотрено время для "отдыха" сваи. То есть нужно дать время отстояться объекту после забивки. Только в этом случае будут получены объективные результаты от проведения испытания свай статической нагрузкой.
ГОСТ также устанавливает количество времени, которое требуется на простой свай. Количество времени зависит от типа почвы, в который устанавливается объект.
Однако справедливо будет отметить, что в настоящее время наиболее оптимальным сроком простоя считается 6 дней. Так как именно разнородная почва преобладает на всей территории Российской Федерации. Также важно отметить, что нагрузку на сваю по ГОСТу необходимо осуществлять ступенями. Переходить к следующей ступени нагрузки можно только тогда, когда данный этап прошел 100-процентную стабилизацию.
На сегодняшний день применяется три способа статических испытаний свай. Один из этих способов предполагает использование лишь собственного веса конструкции. Такой метод используется в том случае, если объект монтируется в довольно мягкий грунт, сопротивление которого мало. Также может использоваться платформа с грузом или же домкрат.
Стоит сказать о том, что смета на статическое испытание свай составляется заранее. Также важно знать, что наиболее распространенным способом проверки считается использование гидравлического домкрата. Данный метод распространен наиболее сильно в частности потому, что он требует минимальное количество времени на проверку, а также является наиболее дешевым способом проверки. Также можно отметить, что проведение статических испытаний может осуществляться не только на специально отведенных для этого зонах, но и непосредственно на строительных участках.
Для того чтобы осуществить проверку, специалисты забивают несколько пробных свай. Число, а также место забивки объектов определяет проектная организация, которая следует ГОСТу 5686 "Грунты. Методы полевых испытаний сваями". Нагрузку на объект осуществляют постепенно и переходят к следующему этапу только после полной стабилизации осадки свай на предыдущем этапе.
Для того чтобы измерить осадку свай, которая подвергается испытанию, устанавливают 4 индикатора часового типа, цена деления шкалы которых равна 0,01 мм. Реактивные усилия, которые нагружают сваю, передаются ей от системы балок. Также для того, чтобы зарегистрировать возможное выдергивание анкерной сваи, на нее устанавливают еще два индикатора часового типа, с ценой деления шкалы также 0,01 мм. Если учитывать возможное удлинение верхней части арматурного каркаса сваи, то выдергивание объекта не должно превышать 2 мм.
Статический метод проверки - это имитация работы объекта под нагрузкой, которая будет приложена к нему в будущем. Такой метод проверки считается наиболее корректным и точным, если сравнивать его с динамическими испытаниями, но при этом его проведение будет стоит дороже, а времени займет больше. Несущая способность фундамента - это способность противостоять нагрузкам, сохраняя при этом целостность конструкции.
Для того чтобы справиться с нагрузками, свайный фундамент должен обладать несущей способностью не меньшей, чем совокупность всех, оказываемых на него нагрузок, а также с учетом нескольких поправочных коэффициентов. Статические испытания предназначены именно для определения несущей способности свайного фундамента.
fb.ru
Динамические испытания буронабивных свай производятся с целью определения несущей и вдавливающей способности представленных железобетонных изделий.
Технология, с помощью которой производится тестирование вдавливающей способности и несущих характеристик, регламентируется отдельными положениями СНиПа и ГОСТа 5686-94.
Динамические испытания несущей способности свай
Для произведения точной оценки вдавливающей способности изделий, активно применяется осциллографический анализатор забивки.
После этого данные о вдавливающей и статической нагрузке, испытываемой сваями, согласно требованиям СНиПа и ГОСТа 5686-94 фиксируются в соответствующей документации. Туда же вносятся данные, касательно характеристик грунтов.
Динамические испытания для буронабивных свай, как и оценка их вдавливающей способности, производятся с ориентировкой на любой из типов грунтов, в который буде производится забивка.
Вне зависимости от ряда характерных особенностей грунтов, в которые будет производиться забивка представленных буронабивных железобетонных изделий, все работы осуществляются с четкой ориентировкой на требования ГОСТа и СНиПа.
Динамическое и статическое испытание свай, как и испытания грунтов, производится при возведении таких объектов, как:
Динамические испытания свай в процессе
Такими сваями производится тестовая забивка. При этом нагружающим устройством, расположенным над сваями является специальный гидравлический молот падающего или ударного типа.
Если на строительной площадке отсутствует такой агрегат, с помощью которого осуществляется работа над сваями, то смета подразумевает наличие альтернативного устройства для проведения забивки.
В таком случае, программа испытаний буронабивных железобетонных изделий позволяет применять самостоятельно изготовленный молот трубчатого типа.
Исходя из требований ГОСТа и СНиПа, вес этого молота для буронабивных свай равен 3,2 тоннам. Его монтаж производится из элементов, находящихся между сваями.
Сборка производится с ориентировкой на регламенты ГОСТа и СНиПа, монтаж осуществляется с помощью крана, в пространстве между сваями, в том месте, где в дальнейшем будут проводиться испытания грунтов.
Динамические испытания свай производятся, согласно требованиям ГОСТа и СНиПа на определенных этапах работ, смета утверждается заранее. Итак, испытания буронабивных свай производятся:
Динамические испытания свай
В итоге составляется акт испытания свай динамической нагрузкой. Стоит отметить, что динамические и статические испытания буронабивных изделий и исследования грунтов производятся:
ГОСТ и СНиП позволяет при проведении испытаний использовать то же оборудование, что и при осуществлении забивки, эти положения четко обозначают нужное расстояние между сваями при проведении работ.
Конечный результат испытания буронабивных изделий представлен в виде полученной величины отказа свай. Это глубина, на которую погружается свая при одном ударе молота.
Читайте также: как происходит погружение железобетонных и металлических свай-оболочек?
Все текущие измерения буронабивных свай производятся при помощи специального прибора – отказометра. При произведении замеров, параметр точности такого устройства равен 1 мм.
Данный аппарат при соответствующей настройке может производить точные замеры расстояния между сваями. Все этапы проводимых измерительных работ проводятся согласно требованиям СНиПа.
к оглавлению ↑
Испытание сваи в эксплуатируемом здании перед надстройкой
Метод динамических испытаний имеет ряд неопровержимых преимуществ перед статическим методом. При реализации такого метода доступна высокая степень мобильности, он достаточно экономичен и применим ко всем видам существующих в настоящее время свай.
Представленный метод дает реальную возможность значительно увеличить параметр несущей способности изделия. Все это производится в соответствии с положениями СНиПа.
Такое увеличение параметра возможно в том случае, если свая, во время осуществления забивки, погружается своим острием в слабый слой, который имеет большую сжимаемость.
В грунтах глинистого типа, которые отличаются своей однородностью в пределах площади фундамента здания, при осуществлении погружения свай на одинаковую глубину, величина отказов может разниться.
Вкупе с небольшим интервалом погружения предоставленные данные могут вводить в заблуждение, в связи с чем может сформироваться мнение от разных значениях несущей способности изделий.
В таком случае рекомендуется внимательно сверить полученные результаты с теми, которые были получены в ходе проведения статических изысканий. В процессе выявится одно общее значение уровня сопротивляемости представленных железобетонных изделий.
к оглавлению ↑
В большинстве случаев, проведение динамических испытаний инициируется три раза. Первый раз все действия производятся над уже имеющимися в наличии изделиями, которые отобраны для проведения работ и строительства. Это происходит до начала действий с проектом свайного фундамента.
Испытание свай динамической нагрузкой
В процессе определяется показатель уровня неоднородности грунтовых отложений в том месте, где будет производиться строительство.
Следующий после этого этап производится непосредственно в момент забивки. В процессе производится оценка несущих качеств изделия и исследование свойств несущих грунтовых слоев и ослабленных участков.
После окончания работ производится заключительный этап испытания. Он дает самые достоверные данные о несущих способностях после того, как они некоторое время побыли в грунте.
При осуществлении забивки в процессе наблюдения за текущими изменениями отказов можно выявить те слои грунта, которые являются несущими.
Также это позволяет произвести сравнительную оценку параметров несущей способности уже забитых изделий, для того, чтобы выявить возможные ослабленные участки.
В слоях глинистого типа пробная забивка производится с помощью молота, который проводит короткую серию ударов. Это позволяет сохранить нетронутой структуру грунта.
Все текущие динамические испытания проводятся при содействии того оборудования и техники, которое задействовалось при выполнении основного спектра работ.
По завершению становится доступным значение величины отказа. Оно равно степени погружения изделия в грунт после осуществления по нему одного удара молотом.
Испытания свай динамической (ударной) нагрузкой по методу ЭЛДИ
Точность тех данных, которые будут получены, напрямую коррелирует с высотой молота и удельным весом его ударной части.
Сюда также входить параметры веса сваи, и ее наголовника. Некоторое внимание уделяется уровню точности производимых замеров при упругих перемещениях изделия в грунте после нанесения удара.
к оглавлению ↑
При строительстве здания и последующем его вводе в эксплуатацию грунты песчаного и глинистого типа подвергаются уплотнению в результате влияющей на них статической нагрузки.
Испытания грунтов оказывает очень серьезное влияние на весь процесс возведения здания. Это связанно с тем, что от параметров несущей способности грунта напрямую зависят характеристики прочности и устойчивости всей строящейся конструкции.
Эта процедура производится для того, чтобы подробно изучить физико-механические характеристики грунтов, определить особенности их геологической структуры и выявить условия, которые оказывают влияние на равновесие всей почвенной массы на данном участке. В большинстве случаев проводятся два обязательных этапа испытаний такого типа.
Испытания свай на прочность
Лабораторные позволяют определить нужные параметры физико-механических качеств грунтов, а полевые выявляют уровень сопротивления почвы в ее естественных условиях.
Проводимые работы помогают составить наиболее оптимальный график выполнения работ и спрогнозировать степень устойчивости будущего здания.
Кроме того, это способствует выбору наиболее эффективного способа, направленного на укрепление фундамента. Эти процедуры также проводятся для того, чтобы избежать обрушения возведенных зданий.
Испытания могут проводиться не только на открытых строительных площадках, но и при исследовании уже готово фундамента. Если строительство осуществляется на старом фундаменте, то грунт обязательно подвергается процедуре обязательного изучения.
к оглавлению ↑
При выборе оборудования, которое необходимо для корректных испытаний такого рода, ориентировка осуществляется на особенности способа, посредством которого будет проводиться погружение. Сейчас активно применяются такие способы, как:
Испытания свай статической нагрузкой по ГОСТ 5686-94
Статическое испытание свай начинается с того, что обозначается численность уже существующих изделий, и тех мест, где будет производиться их дальнейшая забивка.
После этого производится погружение пробных железобетонных конструкций. Все текущие испытательные работы проводятся с участием тех конструкций, которые лежат в областях с наихудшими грунтовыми условиями.
Все испытательные работы начинаются с того, что выжидается период «отдыха» сваи. Те конструкции, погружение которых будет производиться с помощью других способов, приводят в готовность не раннее, чем за сутки до начала процесса.
Все работы начинаются только после того, как изделие, изготовленное из бетона, застывает на 80% своей прочности. Все работы производятся равномерно без осуществления ударов и с соблюдением степеней нагрузки на конструкцию. Порядок действий устанавливается заранее и отображается в программе испытаний.
При осуществлении заглубления нижних концов конструкции в грунты обломочного типа допускается достижение трех ступеней (уровней) нагрузки, которые составляют 1/5 всех нагрузок, объединенных суммарно.
Первая пробная свая должна обладать высокой прочностью, благодаря этому может быть обеспеченно получение всех необходимых характеристик. В случае необходимости свая подвергается усилению с помощью подключения внешней обоймы.
к оглавлению ↑
pofundamenty.ru
Категория:
Свайные работы
Испытания сваиШирокое применение свайных фундаментов в промышленном, транспортном и жилищном строительстве предъявляет высокие требования к оценке несущей способности свай и выбору рационального проектного решения. Вопрос о несущей способности свай решается в настоящее время на основе теоретического расчета, который проверяется при испытании свай статической или динамической нагрузкой.
Наиболее достоверные результаты определения несущей способности свай при значительном разнообразии грунтовых условий, конструкций свай и способов их устройства дают статические испытания пробных или контрольных свай.
В соответствии с нормативными документами (СНиП П-Б.5-67, СНиП Ш-Б.6-62) статические испытания пробных свай предусматриваются на стадии изысканий до рабочего проектирования, а контрольных — в процессе производства и приемки свайных работ.
Испытание свай статической нагрузкой производят для определения несущей способности свай и сопоставления полученных данных с расчетными нагрузками, принятыми в проекте; для определения осадок свай под нагрузкой и для корректировки проекта свайных фундаментов, т.е. для принятия окончательного решения по конструкции свай.
Кроме того, материалы наблюдений испытаний необходимы как для контроля качества работ, так и для накапливания опыта совершенствования техники устройства или для забивки различных видов свай.
Количество свай, подвергаемых испытаниям на стадии изыскательских работ, устанавливает проектная организация, а в особо сложных геологических условиях — по специальному требованию проекта. В отдельных случаях при приемке свайных фундаментов испытания назначаются по требованию приемочной комиссии при наличии обоснованных сомнений в несущей способности свай.
Общее количество однотипных свай, подвергаемых статическим испытаниям, должно составлять по правилам приемки работ 1-2% общего количества свай, предусмотренного проектом, но не менее 2 шт. однотипных свай, применяемых в сооружении.
При застройке микрорайонов или кварталов указанное количество контрольных свай может быть принято на группу зданий или сооружений с однотипными свайными фундаментами, возводимыми в аналогичных инженерно-геологических условиях.
Оборудование для испытания свай. Оборудованием для испытания свай служат испытательные стенды для загрузки свай, приборы для определения величины нагрузки и замера осадок свай и приспособления для закрепления приборов.
Лаборатория треста Укргидроспецфунда-ментстрой для испытания свай применяет грузовые стенды (системы НИИСП) (рис. 1) и анкерные стенды.
Грузовой стенд представляет собой инвентарную пакетную раму с анкерными стойками и упорными балками. Раму устанавливают на горизонтальную площадку. Неровности в основании срезают или покрывают выравнивающим слоем песка. Анкерные стойки рамы располагают симметрично относительно испытываемой сваи. Консоли рамы загружают металлическим литьем или железобетонными плитами.
Рис. 1. Испытание свай при помощи грузового стенда
Для испытания свай большой несущей способности (ожидаемая предельная нагрузка больше 200 Т) вышеприведенный грузовой стенд непригоден ввиду громоздкости и плохой устойчивости платформы с уложенными на них штучными грузами. Такие сваи испытывают только при помощи анкерных стендов, для чего на сваю устанавливают один или несколько домкратов, упирающихся в систему пакетных балок. Выдергивающие (реактивные) усилия воспринимаются здесь анкерными сваями. Анкерные сваи располагают симметрично относительно испытываемой сваи. Расстояние между анкерной и испытываемой сваей должно быть не менее 2 м. Количество анкерных свай принимают не меньше четырех. В слабых грунтах и при небольших глубинах погружения свай количество их увеличивают до 6-8 шт. (в зависимости от их сопротивления выдергиванию).
Длина анкерных свай должна быть не более длины испытываемой сваи.
Трудоемкость, а следовательно, и затраты времени на монтаж анкерного стенда значительно ниже, чем при монтаже грузового. Поэтому в настоящее время при помощи анкерных стендов испытывают большинство свай как с большой, так и с малой несущей способностью. Для этого применяют анкерные стенды для свай с небольшой несущей способностью (100-200 Т) и анкерные стенды для свай со значительной несущей способностью (300- 400 Т и выше).
Для стендов небольшой грузоподъемности в качестве анкерных свай обычно применяют забивные сваи с усиленной арматурой, а для стендов большой грузоподъемности — бурона-бивные сваи с уширенной пятой или другие сваи с развитой опорной пятой.
При испытании свай домкраты устанавливают на опорную плиту или специальный наголовник так, чтобы давление передавалось по оси испытываемой сваи. Испытание кустов из трех, четырех и пяти свай производят непосредственным размещением штучного груза на ростверке.
Кусты свай испытывают редко вследствие сложности загружения ростверков грузами.
При испытании свай используют прогибомеры. Для расстановки прогибомеров служит реперная система из уголков 75X75X8 мм, швеллеров или досок толщиной не меньше 40 мм. Реперная система должна быть неподвижна и защищена от сотрясений и вибраций грунта, вызываемой копрами, экскаваторами, транспортными средствами и т. п. Закрепление ее производят на специально забитых стойках или вкопанных на глубину не меньше 0,5 м тумбах.
Осадок испытываемой сваи и положение анкерных свай определяют по шкале прогибоме-ра системы 6ПАО с точностью до 0,01 мм или точным нивелированием.
К испытываемой свае подключают обычно два прогибомера. Испытываемая свая связана с прогибомерами при помощи струны. Эта струна или тонкая проволока наматывается на ролик прогибомера двумя витками, один конец проволоки прикрепляют к хомуту, а ко второму концу подвешивают груз весом 1 кг (рис. 2).
Прогибомер рассчитан на работу с проволокой диаметром 0,4 мм, при этом полный оборот ролика отвечает осадке сваи 100 мм. Применение проволоки других диаметров ведет к другим показаниям осадки.
При нивелировании отсчеты производят по металлическим линейкам или специальным планшетам, прикрепленным к сваям.
В отдельных случаях при проведении статических испытаний свай с замачиванием грунта вокруг сваи для определения расхода воды применяют водомеры скоростного типа с вертикальной крыльчаткой и винтовой вертушкой.
Рис. 2. Крепление прогибомера 6ПАО 1 — стойка; 2- ригель; 3- хомут; 4 — проволока; 5 — груз; 6 — струбцина; 7 — прогибомер
Перед испытанием свай манометры, а также все измерительные приборы должны быть протарированы.
2. Методика испытаний
Статические испытания железобетонных свай производят в песчаных грунтах не раньше чем через 3 дня после их забивки, в глинистых — через 6 дней. Сваи набивные бетонные и комбинированные испытывают после достижения бетоном проектной прочности.
Сущность статических испытаний свай заключается в установлении зависимости изменения осадки от действия постепенно возрастающей нагрузки с определением критической и предельной величины нагрузок.
Критическую нагрузку устанавливают по характеру осадки сваи. Этому положению соответствует крутое падение кривой на графике статического испытания. За предельную принимается нагрузка на одну ступень меньше критической.
При статическом испытании буронабивных с уширенной пятой, камуфлетных, винтовых и других свай, имеющих развитую пяту опи-рания, не всегда может быть достигнуто критическое состояние. В отдельных случаях предельной нагрузкой может быть принята нагрузка, соответствующая осадке сваи: 40 мм для зданий, мало чувствительных к неравномерным осадкам, и 20 мд для зданий, обладающих высокой чувствительностью к неравномерным осадкам.
Для контрольной проверки несущей способности в фундаментах нагрузку на испытываемую сваю можно принять величиной, равной расчетной, предусмотренной по проекту.
Нагрузка на сваю после начала испытаний повышается ступенями. Величина ступеней нагрузок назначается в зависимости от требуемой точности испытаний.
Разгрузку производят также ступенями, величина которых принимается обычно в два раза больше величины ступени нагрузки.
Переход от одной ступени нагрузки к другой производится после условной стабилизации (затухания) осадки, характеризуемой разницей вертикального перемещения не более 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений.
Читать далее: Испытание свай в просадочных грунтах
Категория: - Свайные работы
stroy-technics.ru
