Статические испытания свай – проверка, позволяющая исключить некачественные опоры из процесса строительства

Испытания свай

Под термином “испытания свай”, подразумевается множество методов и способов, необходимых для полного анализа при строительстве сооружений любых типов ответственности, где используются свайные фундаменты. Только после тщательного обследования свай и грунтов можно говорить о надежности конструкций, смонтированных на свайном основании. Специалисты ООО «Гео-Констант» выполняют весь спектр работ для окончательной сдачи свайных фундаментов: статические, динамические, сейсмоакустические, ультразвуковые испытания свай, также для оценки сплошности сваи прямым методом, производим отбор кернов из ствола свай. Опыт и оборудование позволяет производить проектно-изыскательские работы максимальными нагрузками, качественно и в кратчайшие сроки.

Технология проведения динамических испытаний свай

Испытания следует проводить три раза. Перед тем как начать основную забивку испытывают имеющиеся сваи. Главная цель этого испытания – проверить грунт.

Вторую часть испытаний проводят когда сваи уже начинают проходить в почву. Это позволяет оценить несущую способность каждой опоры, определить слабое место в почве.

Третьи, финальные испытания, проводят после того как свая забита и прошло «время отдыха». Это позволяет полностью оценить «реакцию» почвы на опору, проверить несущую способность уже отстоявшейся опоры. Результаты этого измерения являются наиболее точными из всех трех.

Для того чтобы провести испытание свай с применением динамической нагрузки, используют тоже оборудование, которое необходимо для основной забивки опоры. После того, как все тесты завершены, у специалистов имеются величины отказов, таким образом на руках есть все численные значения уровня погружения каждой опоры в почву. Более того известно расстояние которое проходила каждая свая после каждого удара. Эти данные являются особо ценными так как полностью описывают картину состава грунта в каждой точке участка.

После этого проводятся все расчеты, определяется несущая способность каждой сваи. Чем точнее будут посчитаны входящие параметры (масса молота, высота), тем выше будет точность конечного результата. Следует помнить о том, что точность замера каждого сдвига опоры должна быть максимальной.

Для того чтобы точно измерить уровень отказа опоры при испытании, необходим высокоточный нивелир. Точность данного прибора составляет 1 миллиметр.

II. Проведение испытания:

Обычно на объект завозятся только контрольные сваи, потому что после проведения динамических испытаний указанная в проекте марка свай либо подтвердится, либо их придется менять на более длинные или менять сечение, а может быть наоборот. Место забивки испытываемых свай не должно совпадать с основными (рабочими) сваями, т.к. при испытании они могут либо провалиться, либо разрушится либо отказ будет больше максимального расчетного отказа и т.д. Используемое строительной организацией сваебойное оборудование должно соответствовать указанному в проекте, на основании которого рассчитан проектный отказ. Если оборудование не соответствует указанному в проекте, проектная организация должна выполнить перерасчет отказа сваи для сваебойной установки которая будет применяться при испытании и забивке.

Испытание проводится в 3 этапа:

1. Забивка пробных (контрольных) свай, при этом сваи не добиваются до проектной отметки на величину необходимую для добивки (см. пункт 3)

Важно: при погружении свай в процессе забивки на величину менее 0,1 см от одного удара работы следует прекратить, так как такой режим работы выведет из строя сваебойное оборудование (требование ТР 108-00 «Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства» п. 5.37

)

При забивке сваи ведутся подсчеты числа ударов молота на каждый метр погружения и общего числа ударов, а на последнем метре — на каждые 10 см погружения

). При забивке сваи ведутся подсчеты числа ударов молота на каждый метр погружения и общего числа ударов, а на последнем метре — на каждые 10 см погружения.

2. Отдых — это перерыв между окончанием забивки и добивкой. За время отдыха грунт обволакивающий сваю частично восстанавливает свою структуру, нарушенную во время забивки. В соответствии с п. 7.2.3 ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» продолжительность «отдыха» устанавливается программой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи, но не менее. 3 сут — при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых; 6 сут — при глинистых и разнородных грунтах. В случае прорезания песчаных, крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции продолжительность отдыха допускается сократить до 1 сут. Более продолжительный срок отдыха устанавливают: — при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков — не менее 10 сут; — при прорезании глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции — не менее 20 сут. Продолжительность отдыха необходимо согласовать с проектировщиком.

3. Добивка и определение отказов каждой контрольной сваи после «отдыха». Добивку сваи до проектной отметки производят последовательно залогами из 3 и 5 ударов. Для каждого залога определяют средний отказ в сантиметрах. Высота падения ударной части молота при добивке должна быть одинаковой для всех ударов (в нашем случае h=2,8 м). При этом удары дизельного молота должны быть холодными, без подачи топлива в цилиндр молота. Величина отказа измеряется специальным прибором — отказомером, который крепится на свае. Отказомер позволяет получить график перемещения сваи при её добивке (отказограмму).

Образец отказограммы

В том случае, когда отказомера нет или он вышел из строя, в соответствии с п. 4.2. ТР 108-00 «Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства» разрешается измерение остаточного отказа с прецизионного (высокоточного) нивелира. Для этого нивелир устанавливают на расстоянии 30-40 м от места забивки. При этом динамическое испытание сваи «под нивелир» оформляется соответствующим актом с обязательным указанием в нем типа и серийного номера нивелира, измеренной величины остаточного отказа сваи от конкретного числа ударов молота, даты забивки и номера испытываемой сваи. Акт подписывается геодезистами заказчика и генподрядчика, прорабом организации, выполняющей забивку свай, представителем испытательной лаборатории, а также представителем авторского надзора проектной организации. Результаты испытания оформляют в журнале, форма которого приведена в ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» приложение Д.

Особенности и назначение испытаний

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:

Подводные фундаменты мостов;
Береговые площадки;
Нефтяные платформы.

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.

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:

В процессе проведения изысканий грунтов;
Перед началом процессов рабочего проектирования фундамента со сваями;
При осуществлении тестовой забивки буронабивных свай;
При проведении приемки уже законченных работ.

Динамические испытания свай

В итоге составляется акт испытания свай динамической нагрузкой. Стоит отметить, что динамические и статические испытания буронабивных изделий и исследования грунтов производятся:

С целью определения уровня степени неоднородности грунтовых структур, в пределах строительной площадки.
Для проведения оценки и сравнения параметра несущей способности и нагрузки производимой сваями.
С целью обнаружения несущих слоев грунтов и ослабленных участков свайного поля.
Для получения точных и достоверных данных о несущей способности свай после их забивки.

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.

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.

Отдых свай перед статическими испытаниями грунтов

Важно верно определить тип грунта на объекте, чтобы выбрать правильный срок «отдыха» установленных опорных конструкций. В процессе «отдыха» опор происходит усадка грунта, а скорость процесса определяется его структурой и составом

Время «отдыха» опор для разных типов грунта:

При вбивании в крупнообломочные массивы или плотный песок время выдержки составит 24 часа.
Установленные в песчаные почвы опоры требуют выдержки до 3 дней.
Для глинистых или разнородных поверхностей срок «отдыха» конструкций составляет от 6 суток.
При вбивании в мелкодисперсные или водонасыщенные грунты период выдержки — 10 дней.
Для установленных на пластичных, мягких и текучих глинистых почвах опор срок «отдыха» продлевается на 20 суток.

Исследования буронабивных свай начинают только после схватывания бетонного основания как минимум на 80%. Проверка проводится согласно разработанной программе, ведется рабочий журнал, обязательна схема котлована с указанными местами забивки опор.

Приложение В (рекомендуемое) Схемы конструкций эталонной сваи и сваи-зонда и определение осадки забивной сваи по результатам полевого испытания грунтов эталонной сваей

Приложение Г (рекомендуемое) Расположение выработок для локального замачивания грунта в основании сваи

Приложение Д (рекомендуемое) Форма журнала полевого испытания грунтов динамической нагрузкой

Приложение Е (рекомендуемое) Образец графического оформления результатов полевого испытания грунтов динамической нагрузкой

Приложение Ж (рекомендуемое) Рекомендации по проведению при инженерных изысканиях для строительства ускоренного полевого испытания эталонной сваей грунтов статической вдавливающей нагрузкой методом релаксации напряжений

Приложение И (рекомендуемое) Форма журнала полевого испытания грунтов статическими вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками

Приложение К (рекомендуемое) Требования к приборам и оборудованию, используемым для оценки сопротивления грунтов основания свай при их испытании методом, основанным на принципах волновой теории удара

Приложение Л (рекомендуемое) Образец графического оформления результатов полевого испытания грунтов статической вдавливающей нагрузкой

Приложение М (рекомендуемое) Образец графического оформления результатов полевого испытания грунтов статической выдергивающей нагрузкой

Приложение Н (рекомендуемое) Образец графического оформления результатов полевого испытания грунтов статической горизонтальной нагрузкой

Приложение П (рекомендуемое) Форма журнала полевого испытания многолетне-мерзлых грунтов статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками

Приложение Р (рекомендуемое) Рекомендации по проведению ускоренного полевого испытания многолетне-мерзлых грунтов статической вдавливающей нагрузкой с динамометрическим загружением

Приложение С (рекомендуемое) Образец графического оформления инженерно-геокриологического разреза для полевых испытаний многолетне-мерзлых грунтов сваями

Приложение Т (рекомендуемое) Образцы графического оформления результатов полевого испытания многолетне-мерзлых грунтов статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками при инженерных изысканиях для строительства

Приложение У (рекомендуемое) Образцы графического оформления результатов контрольного испытания сваи в многолетне-мерзлых грунтах статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками при строительстве

Приложение Ф (обязательное) Определение частного значения предельно длительного сопротивления сваи в многолетне-мерзлых грунтах по результатам полевых испытаний грунтов сваями

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.

4.3. Статические испытания грузоподъемных машин

4.3.1. Статические испытания грузоподъемных машин проводят согласно методикам и программам, составленным с учетом их типов, конструктивных особенностей, условий установки (монтажа) и эксплуатации.

4.3.2. Статические испытания крана мостового типа проводят грузом массой 1,25Q

ном, где (Q ном — номинальная грузоподъемность кранов (для грейферных и магнитных кранов с учетом массы грейфера и магнита). Груз подвешивается на крюке или на грузозахватном органе в соответствии с разработанной схемой строповки контрольного груза.

Статические испытания проводят в такой последовательности.

Кран устанавливают над опорами подкрановых путей, а тележку располагают в середине пролета. У крана с консолями каждую консоль испытывают отдельно.

К месту измерения прогиба — середине одной из балок моста (консоли) на струне подвешивают отвес, скользящий по направляющей вдоль металлической линейки, и делают замер. Затем поднимают испытательный груз на высоту 100 — 200 мм и производят отсчет по линейке. В поднятом состоянии груз выдерживают в течение 10 мин, контролируя величину прогиба. При нарастании прогиба груз немедленно опускают на землю и испытания прекращают до выяснения причин. Если величина прогиба не увеличивается, то по истечении 10 мин груз опускают и проверяют положение отвеса.

При отсутствии остаточных деформаций в металлоконструкции моста (консоли) отвес должен вернуться в первоначальное положение. В случае появления остаточных деформаций, трещин и других повреждений испытания должны быть прекращены, выявлены причины, устранены дефекты и принято решение о возможности проведения дальнейших испытаний.

4.3.3. Статические испытания крана стрелового типа, крана-манипулятора проводят нагрузкой, на 25 % превышающей его паспортную грузоподъемность на всех расчетных грузовых характеристиках с основной стрелой и сменным башенно-стреловым оборудованием.

Статические испытания кранов-трубоукладчиков проводят в соответствии с Методическими указаниями по проведению статических испытаний кранов-трубоукладчиков (МУ 36.22.14-00) грузом, на 40 % превышающим их номинальную грузоподъемность.

Кран считается выдержавшим испытания, если в течение 10 мин груз, поднятый на высоту 100 — 200 мм, не опустился на землю, не обнаружено трещин, остаточных деформаций металлоконструкций, просадки гидроцилиндров, ослабления или повреждения разъемных соединений, отслаивания краски или повреждений, влияющих на работоспособность крана и безопасность его эксплуатации.

4.3.4. Статическое испытание подъемника (вышки) проводится нагрузкой, на 50 % превышающей его грузоподъемность, при установке подъемника на горизонтальной площадке в положении его наименьшей расчетной устойчивости.

На подъемниках, оборудованных люлькой, груз массой, равной 110 % паспортной грузоподъемности, располагают в люльке, а груз массой, равной 40 % паспортной грузоподъемности, подвешивают к люльке на гибкой подвеске на высоте 100 — 200 мм от земли и выдерживают в течение 10 мин.

Подъемник считается прошедшим статическое испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустился или в металлоконструкциях не обнаружены повреждения.

4.3.5. Результаты статических испытаний оформляют протоколом, в котором указывают параметры испытаний грузоподъемной машины (рабочее оборудование, паспортная грузоподъемность, вылет, масса контрольного груза, состояние выносных опор и др.). В протокол испытаний заносят выводы и рекомендации комиссии по обнаруженным неисправностям, дефектам и повреждениям грузоподъемной машины и предложения по устранению неполадок, а также, при необходимости, рекомендации по доработке конструкции и технологии изготовления грузоподъемной машины.

Испытание свай

Свайные конструкции тестируют перед возведением ростверка

Тестирование конструкций проводят перед началом возведения ростверка.

Правила и порядок тестирования опор указаны в документах ГОСТа 5686-2012.

Правила расчётов свайного основания зданий и сооружений утверждает СНиП на основании положений ГОСТа.

При проведении всего комплекса мероприятий в программе работ учитывают следующие обстоятельства:

Аналогичные исследования тестирования стоек на строительстве соседних зданий.
Возможные изменения гидрогеологических показателей.
Индивидуальность проектируемого строения.
Расчёт статической нагрузки.
Возможные смещения опорных конструкций в результате эксплуатации.
Проектные отметки верха стоек.

Согласно нормативной документации в программу испытаний включены следующие пункты:

количество тестируемых конструкций;
расположение точек погружения стоек в плане;
минимальные смещения и деформации опоры при максимальных нагрузках;
технология забивки стоек;
максимальная глубина погружения конструкции до получения отказа;
время перерыва между этапами забивки опор;
направление и величина нагрузок оборудования.

Согласно ГОСТу количество конструкций, подвергаемых тестированию, может быть разным при каждом виде тестирования:

№	Вид тестирования	Количество тестируемых стоек, %
1	Динамические нагрузки	1 %, но не менее 7 штук
2	Статические вдавливающие усилия	0,5 %, но не менее 3 штук
3	Статические выдёргивающие усилия	3 % или 3 штуки

Контрольное тестирование опор проводят двумя способами:

испытание свай статической нагрузкой;
испытание свай динамической нагрузкой.

Испытание свай статической нагрузкой

Испытания проводят при строительстве крупных конструкций

Целью тестирования конструкции является сравнение фактической несущей способности сваи с расчётами проектной организации. На основании теста оценивают правильность проектной длины и диаметра поперечного сечения сваи.

Конструкцию подвергают вдавливающим или выдёргивающим нагрузкам, а также применяют горизонтальные силовые воздействия. Работы по статическому тестированию опор трудоёмкие и высоко затратные. Поэтому проводить их целесообразно при возведении крупных зданий и сооружений с ростверками большой площади.

После забивки сваи ей дают время на «отдых». За это время в нарушенных слоях грунта произойдёт восстановление структурных связей, и опора будет находиться в проектных условиях эксплуатации. Время отстоя сваи составляет:

1 день – обломочный грунт или плотный песок;
3 дня – песчаные грунты;
6 дней – глина;
10 дней – водонасыщенный грунт.

По достижению максимальной нагрузки переходят к постепенному ослаблению нагружения стойки.

Во время, когда происходит поэтапная разгрузка опоры, фиксируют поведение конструкции.

Результаты исследований заносят в специальный акт, в котором фиксируют все отклонения от нормативных показателей.

Акт подписывают представители заказчика, проектировщика и исполнитель, выполняющие данный вид работ.

Испытание свай динамической нагрузкой

Сваи начинают тестировать только после отстоя

Динамическое воздействие производят на установленную стойку с помощью силового оборудования. Данный метод проще и дешевле, чем статические испытания. Способ динамического тестирования не предназначен для винтовых свай и буронабивных опор.

К динамическому тестированию опор надо приступать только после отстоя сваи. Время отстоя назначают в зависимости от состояния грунта программой полевых испытаний. Тестовая забивка опоры осуществляется оборудованием, которое будет использовано в дальнейшем на основных работах.

Выполняя тестовое задание, фиксируют несущую способность по отказу, усреднённые значения опускания ствола после каждого удара силовой установки. Определают однородность грунта по сопротивлению почвы погружению стойки.

Результаты исследований заносят в акт динамического испытания конструкций. В акте отмечают все отклонения от проектных значений. Подробнее о динамическом испытании свай смотрите в этом видео:

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

Методы проверки и проведение испытаний

Современные технологии позволяют применять три варианта статических испытаний для свайных конструкций. Один из вариантов – использование собственной массы сваи, но его применяют только тогда, когда свая забивается в мягкие слои грунта с минимальным сопротивлением. Кроме того, для ускорения погружения разрешено использовать платформа с дополнительным грузом или гидравлический домкрат.

Самый популярный в строительстве метод проверки и контроля нагрузочной способности – применение гидравлического домкрата. Эту технологию использую из-за ее быстрой реализации и сравнительной дешевизны. Статические испытания могут проводится не только на экспериментальных участках, но и на строительной площадке, где будут забиваться проектные сваи.

Для проверки статических нагрузок строители должны забить несколько опытных свай. Количество изделий и место погружения свай рассчитывает проектное бюро, все работы проводятся с соблюдением требований ГОСТ 5686. Нагрузка на опытную сваю прикладывается постепенно, с переходом к следующей ступени испытаний только после 100%-ной стабилизации отстаивания сваи на предшествующем этапе.

Для измерения отстаивания опытной сваи на площадке устанавливается четыре индикатора часовой конструкции, которые показывают параметры усадки с ценой деления шкалы 0,01 мм. Реактивные нагрузки на свайное прикладываются от системы балок. Для регистрации возможного выдавливания сваи на конструкцию монтируют два часовых индикатора с такой же ценой деления шкалы – 0,01 мм

Принимая во внимание возможное выдвижение верхней части сваи ее выдавливание не должно быть более 2 мм

Ультразвуковая дефектоскопия свай

Оборудование и измерительные приборы

располагает уникальным ассортиментом составных балок (высотой сечения 1,7-2,1 м) и систем домкратов, способным создать и передать нагрузку до 30 мН (3000 тс) на испытуемую сваю. Для задания нагрузки используется один или несколько гидравлических домкратов, в зависимости от наибольшей нагрузки, указанной в программе испытаний. Измерение вертикальных или горизонтальных перемещений осуществляется индикаторами различных конструкций (аналоговых или цифровых) обеспечивающих необходимую точность предъявляемую ГОСТ 5686-2020 (не менее 0,1 мм). С полным перечнем оборудования вы можете ознакомиться здесь.

Насосная станция

Цифровой манометр

Индикатор часового типа ИЧ50

Гидравлические домкраты

Количество контрольных испытания грунтов сваями согласно ГОСТ и СП

Алгоритм статических исследований грунтов регламентируется положением ГОСТ 5686-2012. Работы также выполняют в соответствии с СП 24.13330-2011. Согласно особенностям расположения и типа строительного объекта разрабатывается программа статических испытаний. В программе указываются все технические характеристики материалов, используемых при возведении фундамента, тип свай, проектная расчетная нагрузка. Аналитические данные грунта в месте строительства, возможные уточнения и поправки также важны, потому что только комплексная оценка способствует успешному и безопасному строительству.

Важная информация в ходе проверки:

При выполнении исследований грунтов статической вдавливающей нагрузкой проверяют не более 1% свай. Для небольших объектов — не менее 3 штук.
Для получения объективных результатов испытаний статических выдергивающих и горизонтальных нагрузок — не менее 1%. В отдельных случаях — не менее 4 штук.
Из общего количества выбирают опоры с наибольшим числом отказа при забивании.
Места установки опытных свай определяет проектировщик. Обычно это грунты с самыми неблагоприятными прогнозами.
Для просадочных грунтов используют метод предварительного замачивания. Для этого применяют специальное водяное оборудование, рассчитывают время необходимой выдержки и допустимые показания измерительных приборов.
При исследовании буронабивных конструкций измеряют предварительные статические показатели прочности бетона. Обычно они составляют не менее 80% от проектных значений.
Экспертизу грунта под сваями проводят перед стадией проектирования

Даже за несколько лет данные сильно устаревают, меняется структурный состав, физические и механические показатели.
Все проверки грунта классифицируются на лабораторные и полевые, при этом важно получить как можно больше информации.

В результате обработки показателей приборов определяют несущую способность опор в виде среднего или нормативного значения. Это позволяет определить коэффициент надежности грунта, повысить экономию материалов при реализации проекта.

С помощью испытаний свай фундамента инженеры проводят разносторонний анализ проектных данных при строительстве. Без выполнения этих исследований нельзя приступать к окончательному возведению фундамента. Полученные данные используют для расчета максимальной нагрузки и сопоставления выбранных характеристик опор. Любые отклонения оценивают как угрозу безопасности эксплуатации

Важно проводить статические исследования на любых грунтах

У процесса испытаний на вдавливание много особенностей. Необходимо задействовать специализированное оборудование, разработать программу испытаний согласно результатам геологических изысканий и проектной документации.

Таблица, количество испытаний согласно ГОСТ и СП:

№	Названия испытаний	количество испытаний
1	Динамические испытания свай.	до 2% от общего количества свай, для КС2 минимум 6 исп., для КС3 минимум 9 исп.
2	Статические испытания грунтов вдавливающей нагрузкой.	до 1% от общего количества свай, для КС2 минимум 3 исп., для КС3 минимум 4 исп.
3	Статические испытания грунтов горизонтальной нагрузкой.	до 1% от общего количества свай, для КС2 минимум 3 исп., для КС3 минимум 4 исп.
4	Статические испытания грунтов выдергивающей нагрузкой.	до 1% от общего количества свай, для КС2 минимум 3 исп., для КС3 минимум 4 исп.
5	Ультразвуковая дефектоскопия свай.	минимум 10% от общего количества свай.
5	Сейсмоакустическая дефектоскопия свай.	минимум 20% от общего количества свай.
5	Штамповые испытания грунтов.	Минимум 2 исп., если результаты различаются более чем на 25%, необходимо выполнить 3 исп.

Теория испытания свай статической нагрузкой

Испытание свай статической нагрузкой происходит путем осевого вдавливания опоры в грунт. То есть, на сваю действует статическая вертикальная нагрузка.

Само испытание происходит прямо на строительной площадке, перед проектированием конструкции фундамента.

Процедуру следует проводить спустя 72-144 часа от момента заглубления забивной сваи. Ну а статическое испытание буронабивных свай начинают после окончательного отвердения тела монолитной сваи, контролируемого по контрольному образцу на поверхности грунта.

Испытание проводят путем равномерного или дифференцированного увеличения нагрузки на сваю. Силы увеличивают постепенно, наращивая «ступени» нагрузки. Причем равномерное испытание предполагает 10-процентную ступень увеличения нагрузки (от максимального, расчетного значения). А дифференцированное испытание начинается с 20-процентной и заканчивается 10-процентной степенью поэтапного наращивания нагрузки.

Причем и в том, и в другом случае 10 или 20-процентное наращивание нагрузки происходит после полной стабилизации опоры под весом предыдущей ступени. То есть, следующее испытание опор вдавливающими нагрузками начинается после остановки спровоцированного предыдущим весом погружения опоры в грунт. Причем опора не должна двигаться в течение, как минимум, двух часов.

В испытаниях участвуют три типа опор:

Натурная свая – габариты, материал и способ заложения которой соответствуют аналогичным характеристикам и способам, применяемым в реальном строительстве. То есть, натурная свая, используемая в испытаниях буронабивного фундамента, должна обустраиваться по всем правилам монтажа подобных опор (бурение шахты, монтаж опалубки и арматуры, заливка бетона в опалубку).
Эталонная свая – представляет собой цельнометаллический стержень диаметром в 114 миллиметров, имитирующий сваю забивного типа. Длина эталона (состоящего из сегментов) в собранном положении равняется 12 метрам.
Свая-зонд – представляет собой металлический стержень диаметром 127 миллиметров, снабженный коническим наконечником. Длина сегментарного зонда в собранном положении равняется 16 метрам.

Кроме того, на указанных опорах должна базироваться опорная конструкция – грузовая платформа, необходимая для восприятия реактивных сил от постепенно увеличивающейся нагрузки. И, разумеется, в комплект оборудования должны входить «источники» нагрузки – тарированные грузы, домкраты и прочее. Словом, все то, что обеспечит приток реактивных сил на грузовую платформу (или систему балок).

Причем указанный комплект оборудования должен обеспечивать строго вертикальное направление нагрузки, направленной вдоль центральной оси сваи. Ну а сваи эталоны и сваи-зонды должны снабжаться еще и механизмом извлечения заглубленной опоры из грунта.

Для фиксации результата испытаний в этом процессе задействуют приборы, замеряющие глубину погружения опоры в грунт. Кроме того, для фиксации временных промежутков необходим точный хронометр.

В итоге, можно сказать, что точность, а равно и цена на испытание буронабивных свай, зависят от количества опор и точности измерительных приборов. И чем выше точность измерений, тем, соответственно, выше и цена всей процедуры.

Проведение статических испытаний свай и итоги

Испытания свай

Технология проведения динамических испытаний свай