Испытание свай статическое: технология, ГОСТ и особенности

Общие сведения

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.

Стадии для испытания

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.

Как мы работаем

Испытания свай проходят в несколько этапов. Мы работаем следующим образом:

• получаем заказ на услугу, уточняем особенности проекта, подготавливаем коммерческое предложение за один день;
• составляем программу статических испытаний, выбираем оптимальный способ, согласуем детали;
• приезжаем на объект, привозим все необходимое оборудование, проводим испытания;
• формируем полный технический отчет по проделанной работе, консультируем, даем рекомендации;
• выдаем заключение о несущей способности, которое можно использовать при согласовании проекта в государственных структурах.

Цель проведения испытаний

Полевые испытания свай проводятся для того, чтобы решить следующие задачи:

• Выбрать подходящую конструкцию изделия, которую планируется использовать на данном строительном объекте, подобрать правильные геометрические размеры для каждого объекта, а также определить их способность выдерживать нагрузку.
• Также статические испытания свай проводят для того, чтобы определить, возможно ли погружение объекта на требуемую глубину, и для того, чтобы оценить однородность грунта, в котором будет установлен фундамент.
• Последнее, для чего проводят испытания — чтобы определить величину перемещения сваи под нагрузкой, которая будет прилагаться к ней в течение заданного промежутка времени.

Что входит в программу полевых испытаний

В поле несущую характеристику и способность к деформации находят по итогам испытания почвы штампами в скважинах, шурфах на отметке пяты фундамента или применяют метод статического или динамического испытания свай. Исследование в шурфах проводят металлическими или бетонными штампами с большой жесткостью и площадью 2500 – 5000 см², а в буровых каналах применяют круглые элементы с квадратурой подошвы более 600 см².

Методика, по которой производится испытание на стройплощадке:

• статическое исследование;
• динамическая проверка;
• диагностика почвы эталонным элементом;
• контроль грунтов статическим зондированием.

Количество свай, подвергаемых проверке, зависит от различных факторов, но не должно быть меньше 1% от общего числа монтируемых стоек. На выбор численности испытуемых образцов влияет сложность условий, размер передаваемого напряжения и разнообразие типоразмеров опорных стержней.

Испытывают характерные участки для всей стройплощадки и проверяют области с ослабленными показателями. Результаты заносят в журнал, оформляют в форме графиков взаимозависимости нагрузки и смещения стойки. Учитывают связь числа ударов и количества отказов заглубления.

Регламентирующие документы

Стандарт, по которому проводят испытание буронабивных свай, а также завинчивающихся, вдавливаемых и забивных элементов — ГОСТ 56.82-2012. Правила документа регламентируют исследования на стройплощадке, и описывают методики контрольных проверок свайных стоек. Есть СНиП 2.02.03-85 и СП 50.102-2003, которые стандартизируют обследование оснований и составление проекта свайных опор нового строительства и реконструкции.

Статические проверки способности свай и грунта стоят дорого, проводятся в течение суток (время зависит от величины объекта), но относятся к категории точных испытаний с безукоризненными результатами.

Исследования разрешают на разных стадиях возведения:

• геологических изысканий;
• до начала проектирования;
• в процессе монтажа свайных опор;
• во время приемки нулевого цикла.

Методы проведения испытаний

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.

1. Для некоторых испытаний необходимо специальное нагружающее приспособление, которое чаще всего представляет собой домкрат гидравлического типа либо же платформу с грузом, вес которой можно регулировать. Также при проведении статических испытаний свай этим способом разрешается использовать натяжные муфты или лебедки.
2. В некоторых случаях используют сборную конструкцию из таких материалов, как металлические балки и железобетонные плиты с анкерами. Данная конструкция устанавливается таким образом, чтобы передать весь вес на испытываемую конструкцию.
3. Также бывают случаи, когда необходимо применение специального измерительного устройства, которое контролирует величину погружения сваи под нагрузкой. Это устройство представляет собой группу измерительных приборов, которые объединяются в один комплект. Точность замеров, полученных таким способом, обеспечивается до 0,01 мм.

Более 150 объектов уже выполнено. Более 580 свай испытано. Более 1200 заказчиков

• Обладаем оборудованием, позволяющим проводить нагружение свай даже нагрузкой 1500 тонн.
• Имеем необходимый уровень подготовки для решения инженерных задач на технически сложных объектах.
• Мы, наверно, единственные, кто делает статические испытания свай на стадии изысканий, в ходе забивки свай и при получении забитых свай.
• В нашем арсенале самый полный арсенал статических испытаний: проверка свай определенным грузом, использование натяжных муфт и лебедок, применения гидравлических домкратов, испытания свай собственным весом СДУ.

Фотогалерея завершенных объектов с проведением испытаний

г. Москва, 2-ой Иртышский проезд

Комплекс работ по проведению статического испытания на вдавливание грунтов сваей сваей Ø 350мм, дл. 12,75 м,на нагрузку 38т. при устройстве свай для фундаментов нового складского блока АО «НИКИЭТ»

Подробнее

Московская обл., г. Химки, Микрорайон «ИКЕА», корп. №2

Фотоотчет проведения статического испытания на вдавливание грунтов винтовой сваей (ствол Ø159 мм, лопасть 550 мм дл. 4,00 м и 1,61 м) на нагрузку 14,4т. при строительстве объекта «Модернизация Торгово-развлекательного

Подробнее

г. Москва пос. Сосенское, д. Николо-Хованское

Комплекс работ по проведению статического испытания на вдавливание грунтов сваей Ø 500 длиной 11,00 м на нагрузку от 6 до 64 т. при строительстве объекта «Офисно-складской комплекс»

Подробнее

г. Москва, ул. Лужники, д.24

Фотоотчет проведения полевых испытаний грунтов на вдавливание натурными буронабивными сваями Ø 400мм при строительстве объекта «Павильон общественного питания №2 (Павильон общественного питания на Престижной Аллее (кафе)»

Подробнее

г. Москва, ЗАО, ул. Косыгина, вл. 28

Фотоотчет проведения полевых испытаний грунтов на вдавливание натурными буроинъекционными сваями Ø 300мм при строительстве объекта «Реконструкция спортивного комплекса «Воробьевы горы». Трамплин К-75 (К-72) с инфраструктурой»

Подробнее

от ул. Фабричная до ул. Восточной промзоны в г. Щелково

Фотоотчет проведения полевых испытаний грунтов на вдавливание натурными буронабивными сваями Ø 800мм при строительстве объекта «Строительство моста через р. Клязьма с подходами»

Подробнее

г. Москва, ЗАО, р-н Раменки, ул. Косыгина вл. 28

Фотоотчет проведения сейсмоакустических испытаний буроинъекционных свай Ø 250мм в целях контроля длины и оценки сплошности их стволов при строительстве объекта «Реконструкция Спортивного комплекса «Воробьёвы горы». «Универсальная стартовая площадка и эстакада»

Подробнее

г. Москва, ЦАО, Новая площадь, д.3/4

Фотоотчет проведения статического испытания на вдавливание грунтов сваей Ø 219 мм, дл. от 8,5 м — до 15,75 на нагрузку от 18 т до 78 т. при строительстве объекта «Реконструкция и реставрация с приспособлением для современного использования объекта «Политехнический музей»

Подробнее

г. Москва, ул. Лужники, д.24

Фотоотчет проведения сейсмоакустических испытаний буроинъекционных свай Ø 400мм в целях контроля длины и оценки сплошности их стволов при строительстве объекта «Павильон общественного питания №2 (Павильон общественного питания на Престижной Аллее (кафе)»

Подробнее

Смотреть другие наши проекты

Технология испытания

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.

Что необходимо для удачного тестирования при статических нагрузках

Для удачного тестирования при статических нагрузках от вас потребуется только схема свайного фундамента с указанием, какие из них надо подвергать нагрузкам, изыскания геодезистов о типе грунтов на стройплощадке.

А в остальном мы имеем в своем арсенале все необходимые приспособления, инструменты, измерительные приборы и оборудования, с помощью которого проводятся исследования. Поэтому дополнительно ничего не требуем от заказчиков.

Наш экскаватор Hyundai R330LC c вибропогружателем OMS OVR 80 S на объекте

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Работы по извлечению труб вибропогружателем специалистами ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Время проведения испытаний

ГОСТ также устанавливает количество времени, которое требуется на простой свай. Количество времени зависит от типа почвы, в который устанавливается объект.

• 1 день простоя потребуется в случае, если объект монтируется в плотный грунт, который насыщен песком или же глиной, а также для крупнообломочной почвы;
• 3 дня отводится на простой сваи в полностью песчаной основе;
• 6 дней простоя потребуется при монтаже сваи в разнородную почву или глину;
• наибольшее количество времени, то есть 10 дней, придется затратить, если свая будет устанавливаться в полностью песчаную и влажную основу.

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.

Пример испытания опорных элементов динамической ударной нагрузкой

Организация, которая занимается проектированием свайного фундамента, на основе проведенных геологических/инженерных изысканий и нагрузки со стороны будущего дома или иной постройки подбирает опоры с оптимальными характеристиками, а также их количество. Специалист определяет требуемую несущую способность каждой опоры.

В предварительно созданной проектной документации после проведения расчетов обязательно указывается:

• Максимально возможный отказ каждого опорного элемента.
• Марка применяемого при проведении испытаний молота.
• Высота, с которой будет нанесен удар в ходе свободного падения молота.
• Через какие прокладочные изделия осуществляется воздействие на опору.

Стоит рассмотреть пример изначальных данных, которые указываются в проектной документации:

1. Маркировка опорного элемента – С 60.20-5 (серия 1.012.1-20, выпуск 3).
2. Количество свай – 66 шт. Шесть из них используются для пробы. С их помощью осуществляются динамические испытания.
3. Максимально возможный отказ опоры, согласно расчитанным данным, – 2,22 см.
4. Отказ был получен при погружении сваи в почву с помощью специального дизельного молота С-996. Масса ударной части установки составляет 1,8 тонны, высота свободного падения – 2,8 метра. Удар осуществлялся через прокладочное изделие из древесины, толщина которой 10 сантиметров (укладывалась на оголовок опоры).
5. Максимально возможный уровень нагрузки на каждую опору со стороны сооружения составляет 14 тонн.
6. Расчетная нагрузка на опорный элемент по земле – 17,34 тонны. Она рассчитывается с учетом коэффициента надежности 1,4, указывает на показатели, которые способна выдержать свая.
7. Геологический разрез земельного участка, где планируется проведение строительных работ. Здесь должно присутствовать подробное описание.
8. Чертеж с указанием отметки верха опоры после ее погружения, удаления оголовков. Подробно описывается специфика свайного поля, где указываются места установки свай, на которых в последующем проведено тестирование.

Порядок организации испытания

Первый этап — подготовительный.

Первоначально на строительный объект транспортируются лишь контрольные опоры. Это обусловлено тем, что после проведения обследования указанная согласно проектных документов марка сваи может как подтвердиться, так и требовать замены.

Точки, куда забиваются опорные элементы при тестировании, не должны совпадать с рабочими. В ходе осуществления динамического испытания возможно разрушение столбов или их провал в грунт.

Строительная организация должна использовать именно то специализированное оборудование, которое указано в проектной документации. На основании такой техники предварительно рассчитывается отказ согласно проекта.

Если используемая в ходе забивки опор техника не соответствует проекту, в обязательном порядке проводится перерасчет отказа свай. Здесь учитываются технические характеристики применяемой при тестировании установки.

Обследование динамическими нагрузками осуществляется в три этапа. На первом выполняется забивка контрольных опорных элементов. В данном случае пробные сваи не нужно добивать до отметки, которая указана в проекте, оставляется величина для последующей добивки (осуществляется на третьем этапе).

Важно знать, что в ходе достижения уровня погружения опоры на расстояние менее 0,1 сантиметра за один удар работа по испытаниям прекращается. Это может привести к выходу оборудования из строя.

При проведении испытаний обязательно считается количество совершаемых ударов с учетом каждого метра погружения. На последнем метре погружения учет ударов ведется на каждые 10 см.

Второй этап проведения испытания свай – «отдых».

Делается перерыв после забивки опорных элементов в грунт. За этот промежуток времени почва, которая обволакивает сваю, частично восстановит изначальную структуру (она нарушалась в ходе забивки). Время «отдыха» напрямую связана с особенностями грунта, но может быть не меньше:

• 3 суток. Этот срок нужно выдержать на песчаной почве. Исключением является водонасыщенный мелкий и пылеватый грунт.
• 6 суток. Такой срок выдерживается на глинистой или разнородной почве.

В некоторых случаях допускается сокращение время «отдых» до одних суток. Данного срока будет достаточно, если свайный фундамент возводится на крупнообмолочном, плотном песчаном/глинистом грунте.

Более продолжительный срок отстаивания чаще всего устанавливается:

• На водонасыщенной мелкой и пылеватой почве. Он составляет не меньше 10 суток.
• На глинистой почве, имеющей мягкую или текуче-пластичную консистенцию. Он составляет не меньше 20 суток.

Длительность проведения «отдыха» обязательно предварительно нужно согласовать с фирмой, которая составляла проектную документацию на объект.

Третий этап испытания опор – добивка.

Она позволит определить отказ каждой пробной сваи после выжидания «отдыха». Процедура осуществляется последовательно – по три или пять ударов. В ходе каждого подхода фиксируют средние показатели отказа. Применяется аналогичная высота нанесения ударов молотов, которая в данном случае составляет 2,8 метра.

Величину отказа можно измерять с помощью специального прибора – отказомера. Он фиксируется в верхней части опорного элемента, дает возможность получить график перемещения опоры при совершении каждого из ударов.

Если нет отказомера, допускается проведение измерений с помощью прецизионного нивелира, который отличается высокой точностью. Этот прибор располагается на расстоянии примерно в 30 метров от места погружения опоры. Об использовании такого оборудования (его вид и серия) нужно обязательно прописать в проектных документах.

После организации испытания подписывается акт несколькими сторонами – клиентом и генеральным подрядчиком, мастером, сотрудником испытательной лаборатории, сотрудником проектной фирмы.

Особенности обработки итоговых данных после осуществления испытания

После того, как будет выполнена добивка и определен уровень отказа каждой контрольной опоры, результаты тестирования обязательно отправляются на изучение в проектную фирму. Именно она принимает заключительное решение по поводу изменения конструкции свайного основания, рассчитывает оптимальную нагрузку и требуемую глубину установки опорных элементов.

Если результаты проведенного тестирования оказались положительными, проектировщик обязательно даст разрешение на проведение строительных работ. После этого сразу можно приступать к массовой забивке рабочих опор.

Нужно заметить, что проектная организация также указывает на перечень работ, которые необходимо выполнить с оставшимися в грунте сваями. Они могут удаляться из почвы, а также срубаться до определенной отметки.

Способы проверки

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.

Проведение испытания

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.

Статические испытания буронабивных свай

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.

Источник: furnilux.ru