Методы полевых испытаний. Статические испытания свай. Статические испытания буронабивных свай

Проектные организации при разработке конструкторской части документации с применением свайных фундаментов рассчитывают несущую способность сваи на основании данных инженерно-геологических изысканий.

Для получения же фактического значения несущей способности сваи, перед началом массовой забивки, проектом предусматриваются т.н. пробные сваи, после получения результата испытаний которых, проектировщик принимает решение о подтверждении принятых проектом длин свай их количества, либо вносит изменения в проект свайного поля, меняя длину, либо шаг свай.

Чтобы ответить на вопросы и количественно определить индивидуальные причины воздействия роста, соответствующие крупномасштабные полевые испытания должны проводиться в сочетании с компьютерным моделированием. Компьютерное моделирование необходимо для изучения различных причин отдельно друг от друга. Следующий список рекомендуется заявителю для разъяснения вышеупомянутых вопросов: компьютерное моделирование для идентификации различных причин растущих эффектов и их влияния на зависящее от времени поведение свай.

Что представляет собой свайный фундамент

Данные, полученные в результате долгосрочных полевых испытаний, могут быть использованы в качестве основы для разработки крупномасштабных долгосрочных полевых испытаний, чтобы доказать отдельные причины эффектов роста отдельно. Полевые испытания имели бы смысл для проверки компьютерного моделирования.

Отдых свай перед испытаниями

Перед испытаниями сваи должны отстояться для того чтобы восстановились структурные связи в грунтах и, соответственно, свая показала реальные результаты. Время т.н. "отдыха" сваи перед испытаниями согласно ГОСТ составляет:

1 день - в случае если под острием сваи крупнообломочные грунты, или плотные пески

Итоговые отчеты

Лабораторные тесты для точечной проверки компьютерного моделирования и проверки правильности отображенных моделей материалов исследуемых эффектов. Основываясь на опыте долгосрочных лабораторных испытаний, необходимо разработать экспериментальное устройство, с помощью которого могут быть продемонстрированы временные эффекты роста без влияния внешних возмущений. Вывод оценочных баз с учетом влияния на сваи. Окончательные отчеты о совместном проекте «Сравнение существующих законов и процедур вещества с использованием модельных расчетов для термомеханического поведения и исцеления каменных солей» можно найти по ссылке ниже.

3 дня - для песчаных грунтов

6 дней - для глины и разнородных грунтов

10 дней - для водонасыщенных песков

Для Москвы и Московской области в 95% случаев, время "отдыха" сваи принимают 6 дней с момента забивки.

Динамические испытания свай

Суть динамического испытания заключается в замере отказа (осадки сваи) при сбрасывании дизель-молота на оголовок уже погруженной на проектную отметку сваи. Данный тип испытаний может использоваться для любых типов забивных свай. Также можно испытать несущую способность забитых труб (шпунта).

Экзамены пройдут в четверг. Симпозиум будет проводиться на. Однако можно провести другие анализы, чтобы в калькуляторе было больше элементов суждения о поведении фонда. Тем не менее, могут быть сделаны другие анализы, чтобы инженер мог объединить больше элементов в суждение относительно поведения фундамента.

Технология статических испытаний

В геотехнических работах фундаментов, выполненных в Южной Америке, недостаток технического контроля и полевых испытаний носит печально известный характер. В предыдущей оценке грузоподъемность фундаментов не отличается, поскольку выполняется несколько нагрузочных испытаний.

Дизель-молот, без подачи топлива, то есть "вхолостую" сбрасывается с определенной высоты (для используемых нашей компанией молотов с ударной частью 2,5 тонны высота сброса - 1,8 метра). Далее лаборант замеряет осадку сваи с помощью специального прибора отказомера, либо обычным нивелиром. В случае если осадка слишком мала, записывается значение осадки (отказа) с 10 холостых ударов. На основании полученных результатов, лаборатория рассчитывает несущую способность сваи и выдает отчет установленной формы со всеми графиками и расчетами.

Статические испытания буронабивных свай

В области нагрузочных тестов есть те, кто предпочитает тесты динамической нагрузки для наименьших затрат и скорости, и те, кто предпочитает тесты статической нагрузки, несмотря на их более высокую стоимость, для обеспечения более прямого анализа результаты.

В отношении испытаний на статическую нагрузку, как на пластине, так и на элементах фундамента, их можно выполнять медленно или быстро, причем самый медленный тест является самым обычным. Грузоподъемность обычно связана с заданным уровнем осаждения, который принимается как доля от диаметра элемента фундамента или, учитывая дифференциальное осаждение, разрешенное надстройкой.

Преимущества динамических испытаний:

    В низкая себестоимость

    Время, затрачиваемое на испытание составляет не больше 20 минут (к концу дня можно получить отчет)

    Достаточно точные показатели несущей способности

Обычно, проектировщик назначает динамические испытания до 1% от общего количества свай.

Пример отчета по динамическим испытаниям свай.

Динамические испытания: в каких случаях проводятся

Как правило, основное внимание уделяется определению пропускной способности, и мало что обсуждается в отношении поселений. В этом сценарии эта статья основана на результатах нескольких испытаний на медленную нагрузку, проведенных в бразильском федеральном округе на сваях, штабелях и плитах, хотя некоторые из них показаны только наглядно. Никакой тест не проводился на инструментальных основах, что привело к некоторым трудностям в толковании и в предложении о дополнительном анализе, представленном в этой статье.

Статические испытания свай



Суть статического испытания сваи заключается в том, чтобы "нагрузить" забитую сваю сверху и отследить ее осадку при ступенчатом увеличении нагрузки. Вариантов как надавить на сваю существует несколько. Можно соорудить специальный стенд и, например, краном, добавлять бетонные блоки сверху. Но гораздо проще создать систему с помощью анкерных свай. Именно такую систему испытаний применяет наша компания на каждом объекте. Обратите внимание на фото внизу. Посередине небольшое синее устройство - это гидравлический домкрат. Он стоит между испытуемой сваей и большой металлической балкой. При увеличении давления, домкрат опираясь о балку (или систему балок) давит на нашу испытуемую сваю с заданной нагрузкой. В свою очередь балка крепится к т.н. "анкерным" сваям, для чего оголовки анкерных свай разбиваются, а арматура свай приваривается к балке. Анкерных свай, в зависимости от предполагаемой нагрузки может быть от 2 до 6 штук. Домкрат оснащен манометром. Свая нагружается ступенями. Показатели осадки на каждой ступени фиксируются. В случае если осадка превышает определенное значение, испытания прекращают и в результат испытаний записывают показания давления на предыдущей ступени.

Испытания вечномерзлых грунтов статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками

В тропических регионах структурные аспекты почвенного профиля имеют большое значение, поскольку, хотя в фундаментном элементе его боковая область, которая создает боковое трение, встречается главным образом в глубоко выветренной, ненасыщенной, каолинитовой и богатой оксигидроксиды железа и алюминия, образованные скоплениями, пористыми и, следовательно, хорошо дренированными; С другой стороны, его кончик почти всегда сидит на молодых, насыщенных почвах с более низкой пористостью, с первичными, а иногда и экспансивными минералами.

Основное преимущество статических испытаний заключается в том, что при испытании имитируется реальная работа сваи в фундаменте. Зато стоимость такого испытания приблизительно в 10 раз больше в сравнении с "динамикой".

В среднем, стоимость испытания свай динамической нагрузкой составляет 6 тысяч рублей, статической - 60 тысяч.

Очевидно, что условия, отличные от них, встречаются в нескольких регионах Южной Америки, но это почвенные профили, характерные для регионов тропического климата с большой толщиной выветрившейся почвы, подчеркивая, что в минералогии кварц как минерал первичный с большой устойчивостью к атмосферным воздействиям, присутствует во всем профиле, сохраняя должные пропорции по отношению к составу материнской породы.

Они иллюстрируют микроструктуру в двух глубинах тропического профиля почвы, расположенную в экспериментальной области последипломной программы по геотехнике Университета Бразилиа. Он также представляет собой структуру, характеризующуюся наличием агрегатов, образующих макропоры между ними, и микропор в их интерьерах. Структура имеет более однородную пористость. Он показывает микроструктуру песчаного латосола бразильского федерального округа в естественном состоянии и на той же почве после затопления под 100 кПа вертикального натяжения.

Согласно требованиям ГОСТ 5686 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» , СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов», «Программы проведения испытаний свай», испытание свай производится двумя основными методами:

  • статические испытания свай

Наша компания проводит оба вида испытаний , хотя вторые намного дешевле и технически проще. Стоит, однако, заметить, что испытания свай вторым методом не применяется на пластичных глинистых грунтах, а также на насыпных грунтах в виде строительного мусора или бытовых свалках.

На последнем рисунке далее отмечается, что структурный коллапс увеличивает число контактов между зернами кварца. Очевидно, что влияние на механическое поведение этого увеличения числа контактов в глинистой почве, как и почвы, не будет одинаковым. В кварцевых зернах, присутствующих в них, замещаются агрегаты глины и других минералов. Разрыв этих контактов, которые могут образовываться цементными связями или глинистыми мостиками, хотя они и приводят к потере сцепления в почве из-за структурного коллапса, также приводят к уменьшению пустот, что приводит к увеличению сопротивления трения путем обеспечения увеличения площади контакта.

Испытания свай: для чего это необходимо

Полевые испытания свай производятся:

  • для определения необходимого вида и размеров, а также несущей способности свай
  • для проверки реальной возможности погружения свай на проектную глубину и оценки степени однородности грунтов, для чего проводится испытание грунтов сваями
  • для установления зависимости осадки свай в грунте от прилагаемых нагрузок и с течением времени

Таким образом, осуществляется проверка соответствия несущей способности свай расчетным проектным нагрузкам.

Однако из-за минералогической природы зерен, кварца в случае песчаной почвы и глины в случае почвы с заполнителями, увеличение сопротивления трением будет больше для песчаной почвы, чем для глинистой почвы, что заканчивается свидетельствуя о более эффективном поведении кучи в краткосрочной перспективе в песчаной почве. Однако в долгосрочной перспективе великая регенерационная способность глинистой почвы и тот факт, что всасывание рухнувшей почвы будет в равновесии с таковой соседнего материала, приведет к изменению поведения, в зависимости от конечного результата химико - минералогическое, макропористость и отсасывание почвы.


Статические испытания свай - что для этого нужно

Для проведения статических испытаний свай на вдавливающие и выдергивающие нагрузки, необходима специальная установка, которая состоит из:

  • устройство для обеспечения нагрузки на сваю (это может быть платформа с тарированным грузом или с использованием домкрата). Испытания вертикальными статическими нагрузками также называются штамповые испытания.
    • Опорная конструкция, через которую нагрузки будут передаваться на сваю (система из металлических (железобетонных) балок или ферм с анкерными сваями) измерительные устройства, фиксирующие степень перемещения сваи в ходе испытаний с точностью измерения 0,01 мм.

Смотрите так же:

Поэтому, в случае глинистой почвы в ненасыщенном состоянии, представляется необходимым лучше изучить этот эффект, проверив время, прошедшее между литьем фундамента и испытанием на нагрузку. Чтобы проиллюстрировать вышеизложенное, в нем представлены результаты нагрузочных испытаний, выполненных на одной и той же свае, диаметром 30 см и длиной 7, 65 м, выкопанной с помощью механического дрели. Испытания нагрузки проводились в разное время Гимарайнсом и Маскаренхой. Известно присутствие каолинита и гибсита до 8 м профиля, причем уровень кварца составляет около 30%.

Процесс статических испытаний свай


При испытании сваи статическим методом, ее нагружают ступенями, вес которых рассчитывается в зависимости от проектной нагрузки на сваю (как правило, не более 1/10). При этом нагрузка очередной ступенью производится после стабилизации осадки на предыдущей ступени.

Статическое и динамическое испытание свай — теория

На всей глубине сумма доли гематита плюс гетита составляла около 14%. Илит, появляется на глубине 6 м, поддерживая примерно ту же пропорцию до 9 м, а затем до 11%. Структурно профиль почвы был пористым, с индексом пустот от 1, 6 в верхней части профиля до 1, 0 на дне. Испытания на куче были сделаны после затопления земли. Сравнивая уменьшение кривых нагрузки после точки пластификации, проверяется, что в случае песчаной почвы увеличение сопротивления с структурным коллапсом, генерируемым в каждом тесте, намного выше, чем в случае глинистой почвы, подтверждая поэтому предыдущее обсуждение.

Перед нагружением испытываемой сваи на всех измерительных приборах выставляется нулевая отметка. Показания также снимаются со всех приборов на каждой ступени нагружения.
Условная стабилизация сваи определяется по следующему критерию: на данной ступени нагружения скорость осадки сваи не превышает 0,1 мм. В течение последних 30 минут наблюдения.


Представленные здесь результаты иллюстрируют анализы, которые были разработаны за последние пять лет авторами этой статьи. Следует отметить, что в регионе Агуас Кларас, в той же работе, главным образом в период низких осадков, обычно приходится находить воду в некоторых дырах, а в других нет, ситуация, обычно связанная с проникновением воды через переломы скалы.

Испытания талых грунтов статическими вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками

Профиль почвы, составляющий первую группу тестов, представляет собой особенность местоположения, весьма интересную, потому что она находится вблизи искусственного озера, озера Параной. Поэтому уровень воды до строительства озера был ниже его нынешнего уровня, что важно, потому что, хотя почва глубоко выветрилась, складчатая по своей природе, она больше не разрушается из-за изменений влажности, потому что он находится в состоянии, которое изменяется от очень влажного до насыщенного. Очевидно, что для тех, кто считает коллапсом просто проблемой повышенной влажности, это, даже если бы это было, не было бы под этим видением быть складной почвой.

Значением частного предельного сопротивления считается нагрузка, при которой дальнейшее нагружение сваи остановлено.

Мы производим любым методом. Как мы уже упоминали, цена на статические испытания значительно выше, к тому же они требуют дополнительное оборудование. Однако, как говорилось выше, в некоторых случаях без статических испытаний обойтись просто невозможно.

Однако требуется осторожность, поскольку известно, что из линейного поведения в зависимости от нагрузки и отстаивания, как только нагрузка нанесена в логарифмическом масштабе, индуцируется кривизна в указанном графике. Первоначальное предложение исходило из идеи построения времени стабилизации поселений в зависимости от нагрузки, применяемой при испытаниях на статическую нагрузку, проводимых на почвенном профиле под названием «Орла», который преимущественно пористый, очень выветренный и насыщенный небольшими глубины.

Хотя этот метод обычно представлял кривые с плохо диспергированными результатами, он иногда показывал результаты с четкой дисперсией, отражающей времена считывания, которые могут быть немного выше или ниже фактического времени стабилизации из-за временных интервалов, установленных для отсчетов а также частыми помехами ежедневных температурных изменений в системах измерения поселений. Эта идея возникла из классической интерпретации тестов консолидации в отношении определения коэффициента вторичной консолидации с той разницей, что здесь мы работаем с расчетным измерением в миллиметрах, а не с точки зрения конкретной деформации или изменение индекса вакуума, когда оно используется в этом случае.

Статические испытания буронабивных свай

Технология статических испытаний (на фото ниже) показывает реальное состояние допустимых нагрузок на испытуемые сваи.


Методика испытания довольно проста, но требует трудо-, времязатрат и специального оборудования. Принцип прост - нужно надавить на испытуемую сваю с достаточной силой, чтобы она осела вниз. При этом требуется именно давить, а не сбросить что-то сверху, как при динамических испытаниях. В этом случае изготавливаются специальные стенды над тестируемой сваей.

Схемы установок для проведения статического испытания свай

В предлагаемом методе точка столкновения первого сегмента со вторым отрезком кривой нагрузки по отношению к расчетному коэффициенту определяет начало пластических деформаций, конец псевдопругого режима, системы бокового заземления. Вторая точка перегиба, т.е. столкновение второго отрезка с третьим отрезком кривой, соответствует началу пластических деформаций почвы, на которой лежит кончик сваи. Из-за линейности конечной части расчетных кривых против времени в логарифмической шкале, мы можем на этом графике оценить долгосрочные расчеты, которые могут быть значительными при превышении начальных точек пластификации.

Стенд для статических испытаний свай и грунтов


На эти стенды нагружается определенный вес и производится наблюдение за осадкой сваи. Испытания прекращаются после того, как свая осела больше требуемого уровня. Однако существует более простой и дешевый способ - использовать гидравлический домкрат. Нужно надавить вниз, соответственно вопрос решается установкой дополнительных свай возле испытуемой (обычно рядом в одну линию).

Такие сваи называют анкерными. Сверху на анкерные сваи устанавливается металлическая балка, привариваемая к ним. Именно в эту преграду будет производится упор гидравлическим домкратом с измерителем-манометром.


Тестируемая свая забивается немного ниже анкерных для монтажа на ней домкрата. Давление подается постепенно ступенями под постоянным контролем. Тестирование прекращается либо по показаниям манометра (как правило на 20-30% больше плановой нагрузки), либо если свая не выдерживает нагрузки и погружается вниз. Статические испытания имеют большую стоимость, проводятся около суток, но при этом являются самыми точнми среди всех подобных. По данным СНиП, статическим испытаниям подвергаются до 1% от общего числа устанавливаемых свай.

Для расчета стоимости используется смета и по окончанию проведенных тестов выдается акт испытаний.

Стандарты, правила и нормы испытаний.

Действующий стандарт проведения испытаний - ГОСТ 5682 2012. Стандарт распространяется на способы полевого испытания грунта сваями (эталонные, натурные, сваи-зонды), которые проводятся при инженерных изысканиях в период строительства. Он также распространяется на контрольные испытания различных свай.

Строительные правила и нормы СП №50-¬102-¬2003, СНиП №2.02.03-¬85 распространяются на обследование фундаментов, обследование оснований и проектирование свайных фундаментов реконструируемых и возводимых зданий и сооружений.