Статические испытания свай
Испытания грунтов сваями статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками по ГОСТ 5686-2020
Вкратце суть статических испытаний свай можно описать так:
Разработка программы испытаний (разрабатывается специализированной изыскательской или проектной организацией), в которой указывается вся необходимая информация, например, схема испытания (анкерная система или грузовая платформа, комбинированная схема, самоанкерующаяся свая), величина испытательной нагрузки, шаг нагрузки-разгрузки сваи и т.д.
Программа испытаний должна быть разработана в соответствии с ГОСТ 5686-2020 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями».
В некоторых случаях при небольших значениях несущей способности сваи реактивное усилие от домкрата во время испытаний можно передавать на корпус тяжелой техники, если нет возможности провести испытания по иной схеме (по согласованию с проектной и изыскательской организацией). При этом вес техники должен быть достаточным, чтобы воспринять реактивное усилие от домкрата.
Для крупнообломочных грунтов, плотных песков и глинистых грунтов твердой консистенции допускается первые 3 шага испытывать величиной 1/5 нагрузки. Таким образом, минимальное число ступеней нагрузки принимается не менее 7.
Статические испытания натурной сваей вдавливающей нагрузкой, например, проводятся до достижения осадки не менее 40 мм. Если данная величина осадки не будет достигнута, то сваю следует держать под нагрузкой на последнем шаге испытаний не менее 5 часов, даже если достигнута принятая условная стабилизация.
При контрольных испытаниях свай нагрузка не должна превысить значения максимальной несущей способности сваи по материалу (бетону). В противном случае свая может получить повреждения и не может работать в составе фундамента в соответствии с начальным проектным решением.
Разгрузка сваи также проводится ступенями, равными удвоенному значению ступеней нагрузки. Выдержка каждой ступени нагрузки должна быть не менее 15 мин.
На каждом шаге данные (величина нагрузки и осадки, время условной стабилизации и т.д.) заносятся в журнал испытаний.
По полученным данным строят графики :
— перемещения сваи от нагрузки;
— изменения осадки сваи во времени (по ступеням нагружения);
Определяется величина несущей способности сваи, оформляется отчет по результатам полевых испытаний грунтов сваями статической нагрузкой.
Статические испытания свай при инженерных изысканиях проводятся для:
— определения вида и размеров свай и их несущей способности;
— проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;
— определения зависимости перемещения свай в грунте от нагрузок и во времени.
*Испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, и все испытания многолетнемерзлых грунтов проводят только натурными сваями.
Полевые контрольные испытания свай
Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.
Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
— использования типа сваи или метода их устройства, не имеющего сопоставимых опытных данных;
— отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
— когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны недостаточно;
— если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидрогеологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Испытания свай нагрузкой
Испытания свай нагрузкой допускается проводить для:
— обоснования выбранного метода строительства;
— определения осадок свай и предельной для них нагрузки;
— оценки несущей способности свайного фундамента в целом.
Необходимое число испытываемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается с учетом:
— грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
— геотехнической категории сооружения;
— существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
— общего числа и типов свай в проекте фундамента.
Если при соответствующем обосновании проводится испытание нагрузкой одной сваи, то она должна располагаться в наихудших грунтовых условиях. Если это невозможно, следует учесть характерное значение сопротивления грунтов в месте ее устройства.
Если испытания нагрузкой проводятся для двух и более испытываемых свай, то места испытаний должны быть наиболее характерными для площадки проектируемого свайного фундамента, и одна из испытываемых свай должна находиться в месте с предположительно наихудшими грунтовыми условиями.
Между моментом установки испытываемых свай и началом испытаний нагрузкой должно пройти достаточное время для обеспечения необходимой прочности материала сваи и стабилизации в грунте поровых давлений до начального уровня.
Методика испытаний пробных свай нагрузкой по числу этапов нагружения, продолжительности этих этапов и применяемых циклов нагружения должна быть такой, чтобы по результатам измерений можно было получить данные о предельной нагрузке, деформациях, ползучести и разгрузке свайного фундамента.
Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний.
Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 м и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний или выполнено статическое зондирование.
Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки.
Статические испытания свай
Статические испытания свай
Назначение испытаний грунта сваями статической вдавливающей нагрузкой
Суть метода статических испытаний свай
Преимущества статических испытаний грунта сваями
Для каких объектов используется метод испытаний грунта сваями
Статические испытаний свай требуется проводить для определения фактической несущей способности свай в полевых условиях.
Нагружение натурной сваи производят ступенями с помощью домкрата и анкерной системы или грузовой платформы с тарированным грузом. На каждом шаге измеряется осадка сваи.
Измерение осадок производятся до условной стабилизации деформаций (затухание осадки). Несущая способность сваи определяется по результатам нагружения свай усилием, предусмотренным программой испытаний или до значения нагрузки, при которой значение осадки составит регламентируемую величину. Например, в ряде случаев 40 мм.
— полевые испытания натурной сваи позволяют достовернее других методов определить несущую способность свай;
— проведение статических испытаний свай позволяет избежать аварии и разрушения фундаментов зданий и сооружений;
— полевые испытания свай позволяют снизить расходы на фундамент в 2-3 раза. Стоимость испытаний свай на порядок меньше сэкономленной суммы.
Любые промышленные и гражданские здания и сооружения I и II уровня ответственности.
Статические испытания грунтов сваями
Делать выводы о несущей способности свай на основе данных одних лишь расчетов, зондирования или даже динамических испытаний свай зачастую некорректно.
Реалистичные результаты можно получить при применении метода испытания натурных свай статической вдавливающей нагрузкой.
Этот метод по праву можно считать одним из самых достоверных.
Ведь испытываются именно те сваи и в тех инженерно-геологически условиях, в которых им предстоит работать.
Кроме того, такой метод позволяет приложить к свае нагрузку, определенную теоретическим расчетом в соответствии с СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» и сопоставить результаты определения несущей способности разными методами. Величина прикладываемой нагрузки и ее ступеней определяются программой испытаний.
Пример, наглядно показывающий существенные расхождения результатов несущей способности сваи (почти в 5 раз), полученные разными методами:
⦁ теоретическим расчетом по СП;
⦁ расчетом по результатам статического зондирования;
Поэтому при проектировании ответственных зданий необходимо проверять величину несущей способности свай, определенную не только расчетами по формулам свода правил, но и статическим испытанием свай в полевых условиях.
Это позволит избежать ошибок с одной стороны, способных привести к аварии разрушению, и с другой стороны существенно оптимизировать конструктивные решения и снизить стоимость конструкций свайного фундамента в среднем в 2-3 раза.
Испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой. Метод.
Нагружение натурной сваи производят в соответствии с утвержденной программой испытаний ступенями значением не более 1/10 заданной в программе испытаний наибольшей нагрузкой на сваю.
Нагружение свай производят с помощью грузовой платформы и тарированных грузов либо с помощью системы балок и анкерных свай, воспринимающих выдергивающее усилие.
Грузовая платформа или балки служат упором для гидравлического домкрата.
С помощью домкрата нагрузка ступенями передается на сваю. На каждой ступени производятся замеры значения осадки сваи и значения нагрузки, соответствующей ступени, а также времени действия той или иной ступени. Замеры осадок производятся с помощью индикаторов, установленных на реперной системе, до условной стабилизации деформаций (затухание перемещений). Давление замеряется с помощью манометра.
Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
— использования типа сваи или метода их устройства, не имеющего сопоставимых опытных данных;
— отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
— когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны
— если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидро-геологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Необходимое число испытываемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается
— грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
— геотехнической категории сооружения;
— существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
— общего числа и типов свай в проекте фундамента.
При испытаниях просадочных грунтов с замачиванием допускается применять локальное замачивание до коэффициента водонасыщения Sr ≥ 0,8 в объеме грунта вокруг испытываемой сваи, ограниченном расстоянием от оси сваи 5d при забивных и 3d при набивных сваях (где d — диаметр сваи или наибольший размер поперечного сечения сваи).
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 пяти наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3d, но не менее 1,5 м (d — диаметр или наибольшая сторона поперечного сечения сваи). 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 2d.
Приборы измерения деформации (перемещений) свай при их статических испытаниях (индикаторы, прогибомеры, приборы автоматической записи статических деформаций и т. п.) должны обеспечивать погрешность измерений не более 0,1 мм. Число приборов, устанавливаемых симметрично на равных (не более чем 2 м) расстояниях от испытываемой сваи, должно быть не менее двух.
Перемещение сваи определяют как среднеарифметическое значение показаний всех приборов.
Испытания грунтов забивной сваей следует начинать после ее «отдыха» согласно 7.2.3 СП «Свайные фундаменты». Для свай, погруженных другими способами, начало испытаний определяется программой испытаний, но не ранее, чем через 1 сутки после их погружения.
При испытаниях буровыми (буронабивными, буроинъекционными и т. д.) и набивными сваями начало испытаний назначают не ранее достижения бетоном свай 80 % проектной прочности.
Перед проведением испытаний буровые сваи должны быть проверены на сплошность их стволов, в том числе, в случае необходимости, сейсмоакустическим методом.
Нагружение испытуемой сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых устанавливается программой испытаний, но принимается
не более 1/10 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, а также глинистые грунты твердой
консистенции допускается первые три ступени нагрузки принимать равными 1/5 наибольшей нагрузки.
На каждой ступени нагружения натурной сваи снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в такой последовательности: нулевой отсчет — перед нагружением сваи, первый отсчет — сразу после приложения нагрузки, затем последовательно три отсчета с интервалом 30 мин и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухания перемещения).
За критерий условной стабилизации деформации при испытании натурной сваей принимают осадку сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние 60 мин наблюдений, если под
нижним концом сваи залегают песчаные грунты или глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции, или 2 ч наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.
При испытании свай опор мостов за этот критерий принимают скорость осадки, не превышающую 0,1 мм за последние 30 мин наблюдений — при опирании сваи на крупнообломочные, песчаные грунты и
глинистые грунты твердой консистенции или 60 мин наблюдений — при опирании сваи на глинистые грунты от полутвердой до тугопластичной консистенции.
Нагрузка при испытании натурной сваей должна быть доведена до значения, при котором общая осадка сваи составляет не менее 40 мм. При испытании эталонной сваей или сваей-зондом эта осадка
должна быть не менее 20 мм. При меньших осадках продолжительность выдержки сваи под нагрузкой на последней ступени нагружения, даже в случае достижения принятой условной стабилизации, должна со-
ставить не менее 5 ч, если в программе испытаний не указан другой срок выдержки стабилизации.
При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные, плотные песчаные и глинистые грунты твердой консистенции нагрузка должна быть доведена до значения, предусмотренного программой испытаний, но не менее полуторного значения несущей способности сваи, определенной расчетом, и не более расчетного сопротивления ствола сваи по материалу.
При контрольном испытании сваи при строительстве наибольшая нагрузка не должна превышать расчетного сопротивления ствола сваи по материалу.
В случае непредвиденного перерыва в испытаниях дальнейшее нагружение сваи и регистрацию перемещений сваи проводят с отсчетом их от ранее достигнутых значений.
Разгрузку сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) проводят после достижения наибольшей нагрузки (см. 8.2.4 СП «Свайные фундаменты») ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагружения, с выдержкой каждой ступени не менее 15 мин.
Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 15 мин наблюдений.
После полной разгрузки (до нуля) наблюдения за упругим перемещением сваи следует проводить в течение 30 мин при песчаных грунтах, залегающих под нижним концом сваи, и 60 мин — при глинистых грунтах, со снятием отсчетов через каждые 15 мин.
Число испытуемых свай при строительстве должно составлять:
при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой — до 0,5 % общего числа свай на данном объекте, но не менее 2 шт., за исключением специально обоснованных случаев.
В случае необходимости по указанию проектной организации испытываемые пробные натурные сваи должны оснащаться тензометрическими датчиками.
По результатам испытаний строят графики зависимости осадки от нагрузки и скорости осадки от времени нагружения.
Статические испытания свай в Москве и Московской области
От 35 тыс. рублей за 1 испытание
Начинаем работу на объекте уже на второй день
Точность измерения в 10 раз выше требований СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»
Наша компания проводит испытания свай по методу статического определения на всех этапах проектирования и строительства.
Мы работаем как с физическими лицами, так и с компаниями. Все оформляется документально.
Даем гарантию на работы 2 года.
Более 150 объектов уже выполнено.
Более 580 свай испытано.
Более 1200 заказчиков
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»
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 центра «МЕГА»
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»
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)»
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»
Фотоотчет проведения полевых испытаний грунтов на вдавливание натурными буронабивными сваями Ø 800мм при строительстве объекта «Строительство моста через р. Клязьма с подходами»
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»
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)»
Основное назначение испытаний – это определить, соответствует ли фактическая несущая способность фундаментного элемента расчетной по проекту.
При этом дополнительно определяется:
Хотите оптимизировать существующий проект свайного поля, сократить издержки и уменьшить сроки выполнения работ? Просто позвоните нам!
Звоните: 8 (495) 411-27-36
Что необходимо для проведения испытаний
Для проведения статических испытаний используется специальная установка, в состав которой входят:
Технология статических испытаний
Основная особенность испытания свай статистической нагрузкой – это ее вдавливание в грунт. Именно вдавливание, а не сбрасывание груза сверху, что соответствует динамическим способам. Поэтому данный способ определения несущей способности фундамента требует много времени и трудозатрат.
Главное необходимо понимать, что процесс нагружения – это ступенчатый метод с добавлением нагрузок в зависимости от проектной нагрузки. То есть, вдавливание производится с периодичностью, где фиксируются показатели и параметры эксперимента. При этом следующая нагрузка может производиться лишь после того, как произойдет стабилизация сваи после предыдущего нагружения.
Перед началом исследований необходимо, чтобы свая, забитая в землю, отстоялась в течение 3-20 дней. За это время у нее восстановятся связи с грунтом. Время на отдых зависит от типа грунта:
Что касается буронабивных свай, которые заливаются в оболочку с установкой армирующего каркаса, то испытания можно проводить лишь после того, как бетон наберет минимум 80% от своей марочной прочности. СНиПы по испытанию буронабивных свай статической нагрузкой те же самые, что и для всех фундаментных конструкций свайного типа.
Как проводятся испытания
Первый этап – все измерительные приборы выводятся на ноль. Далее устанавливается первая нагрузка, которая вдавливает сваю в грунт. Как только под ее действием фундаментный элемент перестанет смещаться вниз, производится фиксация показателей. И таким способом до последнего груза, определенным правилами проводимых тестов. Стабилизация сваи (остановка ее погружения) считается установленной, если она с грузом в течение получаса не смещается вниз или смещение не превышает 0,1 мм. При этом сопротивление сваи считается тот груз, который был установлен на нее. Время стабилизации может изменяться в зависимости от типа грунта, куда забиваются свайный фундамент:
Вместо грузов можно использовать гидравлический домкрат, штоком которого давят на сваю через опорную платформу. При этом величину нагрузки устанавливают с учетом программы испытаний, но не больше 10% от максимальной нагрузки. Домкратный способ проводят с установкой анкерных свай или фундаментных, расположенных около испытуемого элемента.
Разновидности статических испытаний
Сам метод вертикального вдавливания используется в основном для промежуточных элементов в фундаментной конструкции. Но ее крайние сваи подвергаются и горизонтальному давлению, и на выдергивание. Поэтому статические испытания проводятся и по этим направлениям.
Испытание на выдергивание проводится по тем же правилам и нормативам, что и процесс вдавливания. Только в этом случае анкерные сваи будут подвергаться вдавливанию, потому что домкрат устанавливается на опорную платформу, и он будет тянуть испытуемую сваю вверх.
Горизонтальное тестирование предназначается для того, чтобы определить, а смогут ли установленные в грунт опоры, выдержать давление, действующие от здания, на изгиб. Для этого гидравлический домкрат устанавливается в горизонтальной плоскости между двух свай, опираясь в них торцами. Создаваемое домкратом давление отклоняет стойки на определенную величину, которая должна соответствовать проектной (расчетной).
Здесь все проводится точно так же, как и в случае с другими тестами. То есть, процесс проводится поэтапно с изменением нагрузок. При этом учитываются не только величина прикладываемого давления, но и время выдерживания их. Как и в случае с вдавливанием и выдергиванием горизонтальное тестирование проводится со стабилизацией свай. Считается, что она находится в стабильном состоянии после нагрузки, если ее отклонение в течение 2 часов не превысило 0,1 мм.
Если таким способом испытываются грунты, то смещение опоры не должно быть меньше 40 мм именно на уровне точки приложения нагрузки. Эту точку определяет лаборатория, проводящая тестирование. При этом необходимо учитывать, что величина давления на сваю не должна превышать расчетную (проектную) величину.
Мы монтируем буронабивные, буроинъекционные, буросекущие и бурокасательные сваи
Нормы проведения испытаний
Технология статистических испытаний свай проводится по ГОСТ под номером 5686-1012, который называется «Грунты. Методы полевых испытаний сваями». В нем четко оговорено, что исследования на несущую способность фундаментов можно проводить на трех этапах сооружения зданий.
Обычно проектная организация сама определяет, сколько и какие сваи надо подвергать нагрузкам. При этом выбираются элементы, которые или будут подвергаться в процессе эксплуатации самым большим нагрузкам, или расположенных в самых неблагоприятных местах в плане худших грунтовых условий. Тем же ГОСТом статических испытаний свай определены такие места, выбор которых в основном зависит от цели проводимых испытаний:
Разработаем рабочую проектную документацию
Все этапы проводимых испытаний записываются в журнал статического вдавливания свай, на основе которого будет написан акт. Его подпишут представитель заказчика, подрядчика, проектной организации и начальник лаборатории. Журнал должен быть правильно оформлен. В нем должно быть обозначено:
В отчете к журналу должны прилагаться графики, на которых две оси: нагрузки и величина перемещений. Обычно для этого используется масштаб: 1 см – 1 мм смещения, 1 см – 5 тонн нагрузки. Если проводятся испытания большим давлением, то масштаб можно изменить с сантиметров на миллиметры.
Если строится график горизонтальных статических испытаний, тогда вместо оси нагрузок можно использовать время выдержки нагрузки. Для нее масштаб берется 1 см (мм) – 10 минут.
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.
Как заказать статические испытания свай в нашей компании?
Чтобы заказать испытания, свяжитесь с нами по контактному телефону 8 (495) 411-27-36 или через форму на сайте. Вам ответят на все вопросы специалисты «ПСК Основания и Фундаменты», прошедшие обучение и имеющие на руках сертификат и допуск к проведению данного вида работ.
Наш специалист свяжется с вами и, после предварительной беседы по телефону, мы обсудим дальнейшие действия.
После этого мы заключим с Вами договор.
Заполнение договорной документации займет 1-3 часа.
