ООО "Сваевдавливающие установки" - разработка котлованов, земляные работы, Сваевдавливающие установки - устройство грунтовых анкеров, Устройство свайных фундаментов из сборных железо-бетонных свай с сваевдавливающей технологии, нагельное крепление котлована
Главная » 

Статические и динамические испытания свай


Статические и динамические испытания свай
В состав установки для испытания грунтов сваями статическими вдавливающими, выдергивающими или горизонтальными нагрузками должны входить:   
- устройство для нагружения сваи (домкраты или тарированный груз);   
- опорная конструкция для восприятия реактивных сил (система балок или ферм с анкерными сваями и/или грузовая платформа);   
- устройство для измерения перемещений сваи в процессе испытания (реперная система с измерительными приборами).   
 
При проведении испытаний в вечномерзлых грунтах в состав оборудования дополнительно включаются термометрические устройства для измерения температуры грунта основания испытываемой сваи.   
 
В комплект оборудования для полевых испытаний грунтов эталонной сваей и сваей-зондом, кроме того, должны входить:    - эталонная свая или свая-зонд;   
- механизм для забивки эталонной сваи или сваи-зонда в грунт,    используемый также для испытания динамической нагрузкой;    - устройство для извлечения эталонной сваи или сваи-зонда из    грунта после проведения испытаний.    
 
Эталонная свая и свая-зонд состоят из отдельных звеньев цельнотянутых металлических труб длиной не менее 1 м. Общая длина эталонной сваи - до 12 м, сваи-зонда – до 16 м. На звенья эталонной сваи и сваи-зонда наносят деления через 10 см для отсчета глубины погружения сваи.   
 
Для полевых испытаний грунтов динамическими нагрузками с помощью натурных свай применяют то же оборудование, что было использовано для забивки сваи.    Все конструкции установок, применяемых для испытаний, должны быть рассчитаны на нагрузку, превышающую на 20 % наибольшую нагрузку, предусмотренную программой испытаний.    
 
Устройство для нагружения свай должно обеспечивать соосную и центральную передачу нагрузок на сваю, возможность передачи нагрузок ступенями, постоянство давления на каждой ступени нагружения.   
При применении установок, в которых упором для домкрата служит грузовая платформа, масса каждого элемента груза, а также масса платформы должны быть определены заранее и помечены несмываемой краской.   
Для исключения возможности передачи нагрузки на испытываемую сваю до установки измерительных приборов грузовая платформа должна быть смонтирована на специальных опорах.   
Глубина погружения анкерных свай не должна превышать глубины погружения испытываемой сваи.   
Расстояние от оси испытываемой натурной сваи до анкерной сваи или до ближайшей опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее 5 наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3 d, но не менее 1,5 м. Для эталонной сваи или сваи-зонда расстояние должно быть не менее 1 м.  Для свай диаметром более 800 мм, а также для винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2 d.   
Наибольший прогиб инвентарной конструкции, служащей упором для домкрата, должен быть не более 0,004 ее расчетного пролета.   
Механизм для забивки этюонной сваи или сваи - зонда в грунт должен иметь молот массой 400 кг и обеспечивать постоянную высоту его падения 150 см.   
Приборы для измерения деформации (перемещений) свай (индикаторы, прогибомеры, приборы для автоматической записи деформаций и т.п.) должны обеспечивать погрешность измерений не более 0,1 мм. Количество приборов, устанавливаемых симметрично на равных (не более чем 2 м) расстояниях от испытываемой сваи, должно быть не менее двух.   
Перемещение сваи определяют как среднее арифметическое значение показаний всех приборов.   
При использовании прогибомеров применяют стальную проволоку диаметром 0,3 мм. Перед началом испытаний проволока должна быть подвергнута предварительному растяжению в течение 2 сут грузом 4 кгс. Во время испытаний груз на проволоке должен составлять 1-1,5 кгс.   
Пределы измерений и цену деления манометров и динамометров, используемых для определения нагрузки на сваю в процессе испытаний, выбирают в зависимости от наибольшей нагрузки на сваю, предусмотренной программой испытаний, с запасом не менее 20 %.   
Все приборы, используемые для измерения перемещений свай и нагрузок, должны быть протарированы и периодически проверяться согласно паспортным данным. Перед их отправкой на место испытаний проводят внеочередную поверку.   
При испытании вечномерзлых грунтов измерение температуры грунта производят в соответствии с ГОСТ 25358.   
Термометрические трубки располагают на боковой поверхности буроопускных, опускных и буронабивных свай, а термометрические скважины - за пределами забивных, бурозабивных и бурообсадных свай, но не далее 1 м от их боковой поверхности. Глубина погружения в грунт термометрических устройств должна быть не менее глубины погружения испытываемых свай. 
 
Подготовка к испытаниям    
 
Сваи, предназначенные для испытаний, должны соответствовать стандартам на сваи или техническим условиям.   
Погружение или устройство испытываемых свай должны быть выполнены в соответствии с программой испытаний.   
Свая, предназначенная для испытания динамической нагрузкой, после ее погружения не должна иметь продольных и поперечных трещин с раскрытием более 0,2 мм, а также сколов в голове сваи, уменьшающих поперечное сечение сваи более чем на 15 %.    Свая с разрушенной головой, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, должна быть обрублена на участке разрушения, а торцевая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонение не более 1/100 от проектного положения и сколы глубиной не более 2 см.   
Перед испытанием статической выдергивающей нагрузкой сваю подготавливают в соответствии с намечаемым способом передачи нагрузки: через предварительно обнаженную продольную арматуру на длине до 15 см, боковое трение или другим способом.    Эталонную сваю или сваю-зонд перед погружением в грунт проверяют на прямолинейность и степень износа стыков путем сборки ее звеньев в секции длиной б м. При этом отклонения от прямой линии в любой плоскости не должны превышать 10 мм на 6 м длины проверяемой секции сваи.   
При проведении испытаний в зимних условиях (кроме случаев, когда испытание динамической нагрузкой проводят для определения возможности погружения сваи в этих условиях) грунт в месте испытания оттаивают на всю глубину его промерзания в зоне 1,0 м от грани сваи (при испытании горизонтальной нагрузкой – в зоне не менее 2 м). Грунт поддерживают в талом состоянии до окончания испытаний.   
Устройство свай, предназначенных для испытаний в просадочных грунтах, производят при природной влажности грунта.    Замачивание основания свай в просадочных грунтах следует начинать перед испытанием свай и продолжать вплоть до его окончания.   
Замачивание грунта следует производить через специальные траншеи, устраиваемые по периметру испытываемых свай на расстоянии 1 м от их боковой поверхности (приложение Г). Ширина траншеи должна быть не менее 0,5 м, глубина от 1,1 до 1,5 м.   
При длине свай более 6м со дна траншеи для ускорения замачивания грунта следует бурить дренажные скважины в количестве не менее трех с расположением их на равных расстояниях от оси сваи. Диаметр скважин принимают не менее 20 см, длину - 0,8 l, где l - глубина погружения сваи. Скважины и траншеи сразу после их проходки следует засыпать гравием или щебнем. Во время замачивания грунта и в процессе испытания в траншее следует поддерживать постоянный уровень воды, слой которой должен быть не менее высоты засыпки.   
Расход воды на замачивание грунта основания сваи до начала ее испытания должен быть не менее 20 куб.м на каждый метр длины сваи. Время, затрачиваемое на замачивание грунта, устанавливается первоначально ориентировочно из расчета не менее суток на каждый метр глубины погружения сваи и окончательно устанавливается на основании результатов определения степени влажности образцов грунта, отобранных при контрольном бурении скважины на расстоянии 1 м от боковой поверхности сваи. Контрольное бурение скважины должно быть выполнено непосредственно перед началом испытания. Грунт считается замоченным при степени влажности Sr ³ 0,8.    При проведении испытаний просадочных грунтов с замачиванием в зимних условиях грунт в пределах, ограниченных траншеей, в которой располагаются сваи, перед началом замачивания надлежит оттаивать на полную глубину его промерзания и сохранять в оттаянном состоянии до конца испытаний.   
При испытаниях вечномерзлых грунтов должно быть исключено смерзание сваи с грунтом слоя сезонного промерзания – оттаивания грунта, для чего следует выполнить специальные мероприятия (проходка шурфа или бурение скважины размерами, большими максимального размера поперечного сечения сваи, с полным заполнением зазоров теплоизоляционным материалом и т.д.) до начала сезонного промерзания грунта.   
После погружения буроопускных, опускных и буронабивных свай в вечномерзлых грунтах не реже одного раза в неделю производят измерение температуры грунта основания по всей длине термометрического устройства с интервалом не более 1 м, в том числе обязательно на глубине расположения конца сваи. 
 
    Требования к программе полевых испытаний грунтов сваями    
 
1) Программа полевых испытаний грунтов сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, должна быть составлена с учетом:- имеющихся результатов инженерных изысканий и, в особенности,     результатов статического зондирования;   
- прогноза возможности изменения инженерно-геологических и  гидрогеологических условий в процессе возведения и эксплуатации зданий и сооружений;   
- характеристики проектируемых зданий и сооружений и их несущих конструкций;   
- предполагаемых значений расчетных нагрузок или усилий, действующих на фундаменты проектируемых зданий и сооружений;
- намечаемых проектных отметок планировки застраиваемой территории и положения подошвы свайных ростверков;
- эксплуатационных требований к предельно допускаемым перемещениям конструкций и, в частности, перемещениям на уровне  подошвы свайного ростверка;
- результатов полевых испытаний грунтов сваями, ранее проводившихся на близрасположенных объектах с аналогичными грунтовыми условиями, а также опыта их строительства и эксплуатации.   
 
2) Программа полевых контрольных испытаний свай при строительстве должна быть составлена с учетом принятых в проекте:   
- вида и конструкций свай, их формы и размеров;   
- способов погружения свай или их устройства;   
- расчетных нагрузок на сваи;   
- грунтовых условий объекта, принятых в проекте по результатам    инженерно-геологических изысканий.   
 
3) В программе полевых испытаний грунтов сваями должны быть предусмотрены:   
- места проведения испытаний;   
- количество испытываемых свай;   
- конструктивная схема установки для испытания свай;   
- направление и значение ступеней нагрузок при испытаниях;   
- наибольшие нагрузки или наименьшие перемещения свай при  испытаниях (осадки, выходы из грунта, горизонтальные перемещения);
- материалы, вид, размеры и конструкции испытываемых свай, глубина их погружения, а также проектный отказ для забивных свай (упругая и остаточная части отказа при возможности их  измерения);   
- способы погружения или устройства испытываемых свай;   
- вид, материал, размеры, конструкция, глубина погружения при использовании анкерных свай. 
 
Примечание - Количество испытываемых свай при строительстве должно составлять:
- при испытании свай динамической нагрузкой - до 1% от общего количества свай на данном объекте, но не менее 6 шт;
- при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой до  0,5 % от общего количества свай на данном объекте, но не менее 2 шт;
- при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой - не менее 2 шт.   
 
4) В программе полевых испытаний грунтов сваями, проводимых на акваториях, должны быть также отражены:   
- температура воды;   
- режим волнения или ледовый режим;   
- скорость и направление течений;   
- специфические условия, характеризующие конкретный водоем  или морскую акваторию.   
 
5) В программе должно содержаться технико-экономическое обоснование необходимости полевых испытаний грунтов сваями, а также вида испытаний.  
 
 
Принципиальные схемы установок для полевыхиспытаний грунтов сваями    
 
Схемы установок для испытаний грунтов статической вдавливающей нагрузкой 
Установка с гидравлическим домкратом, системой балок и анкерными сваями

 

Установка с грузовой платформой, служащей упором для гидравлического домкрата

 

 

схемы установок для полевых

Установка с тарированным грузом

Установка комбинированная

 

схемы установок для полевых

 Схема установки для испытания грунтов статической выдергивающей нагрузкойСхема установки для испытания грунтов статической горизонтальной нагрузкой 

схемы установок для полевых

      Обозначения, используемые на схемах: 1 - испытываемая свая; 2 - анкерная свая; 3 - реперная система спрогибомерами; 4 - домкрат с манометром; 5 - система упоров, балок; 6 - грузовая платформа; 7 - опора; 8 - груз (упор для домкрата); 9 - тарированный груз; 10 - термометрическое устройство; 11 - опорная плита-оголовок                                                     

 Назад   Вверх   Для печати   В избранное  Отправить

Главная » 

Статические и динамические испытания свай

Яндекс.Метрика