Отдых свай после забивки

Испытания свай

Статические испытания свай

Статические испытания свай выполняются в соответствии с требованиями:

— ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями»;

— СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

— СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»

Перед началом производства работ нашими специалистами разрабатывается и согласовывается «Программа проведения испытаний свай». Сами статические испытания свай можно проводить на разных этапах строительства и проектирования — на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе погружения свай, при приемке погруженных свай.

В зависимости от этапа будут различаться и цели статических испытаний свай:

— На стадии изысканий статические испытания свай проводят с целью выбора длины и сечения свай и оценки их несущей способности;

— В процессе погружения и при выемки погруженных свай целью статических испытаний будет определение соответствия фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Полученные при статических испытаниях свай данные, как правило, отличаются существенно большей точностью и достоверностью, чем при динамических испытаниях свай.

Вместе с тем статические испытания свай более сложны, дороги и трудоемки по сравнению с динамическими и в связи с этим назначаются в основном при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте

Технология проведения статических испытаний свай

Проведение статических испытаний свай начинается с определения проектирующей организацией числа испытуемых свай и мест их забивки. После этого в определенных местах погружается несколько пробных свай. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке.

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

3 дня — для песчаных грунтов

6 дней — для глины и разнородных грунтов

10 дней — для водонасыщенных песков.

В большинстве случаев время «отдыха» сваи — 6 дней с момента забивки.

Испытываемую сваю нагружают ступенями, переход к следующей ступени нагружения осуществляют после условной стабилизации осадки на предыдущей ступени. Для измерения осадки испытываемой сваи устанавливают прогибомеры часового типа с ценой деления 0,01 мм или с электронным циферблатом.

Перед нагружением сваи берут нулевые отсчеты по всем приборам. На каждой ступени нагружения сваи снимают отсчеты по всем приборам.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние 60 или 120 мин наблюдений.

За частное значение предельного сопротивления испытываемой сваи принимается нагрузка, при которой прекращено нагружение сваи.

Схемы установок для проведения статического испытания свай:

Установка с гидравлическим домкратом, системой балок и анкерными сваями

Установка с грузовой платформой, служащей упором для гидравлического домкрата

1 — испытываемая свая

2 — анкеpная свая

3 — pепеpная система с пpогибомеpами

4 — домкpат с манометpом

5 — система упоpов, балок

8 — гpуз (упоp для домкpата)

Способы статического испытания свай

Выбор оборудования для статических испытаний сваи зависит от принятого способа нагружения.

В настоящее время известны следующие способы нагружения:

— укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю;

— использование усилия гидравлических домкратов;

— использование собственного веса СВУ.

Преимущественное распространение получил способ статического испытания свай с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее недорогой. Специалисты нашей компании чаще всего используют для нагружения сваи собственный вес сваевдавливающей установки, что позволяет нашим клиентам экономить до 50% средств на испытаниях.

Динамические испытания свай

Работы, связанные с сооружением свайного фундамента не обходятся без испытания имеющихся свай. Помимо статического испытания свай, производят также испытания свай динамической нагрузкой. По мере погружения сваи возрастает сопротивление грунта проникновению сваи. Внешне это проявляется в том, что с заглублением острия в грунт уменьшается отказ сваи, т. е. величина ее погружения от одного удара молотом. Динамические испытания свай основаны на связи между энергией удара молота при забивке сваи в грунт и несущей способностью сваи.

При пробной забивке динамические испытания свай позволяют назначить рациональную длину свай и проверить соответствие фактической и расчетной величин отказов свай. При забивке рабочих свай наблюдения за изменениями отказов позволяют выявить несущие слои грунта, дать относительную оценку несущей способности забитых свай и выявить слабые участки свайного поля. Во время проведения динамического испытания свай составляются графики, которые описывают изменения состояния сваи в зависимости от приложенных к ней нагрузок.

Динамические испытание свай имеют некоторые преимущества перед статическим испытанием свай — они более мобильны, не требует высоких затрат, применяется к любым видам свай независимо от их несущей способности. Но при этом динамический метод испытаний свай может дать завышенную величину несущей способности свай. Это возможно, если свая при забивке прорезает толщу относительно плотных грунтов и входит острием в более слабый слой, обладающий большей сжимаемостью. Необходимо отметить, что в этом случае и статический метод испытания свай может ввести в заблуждение. Дело в том, что в таких грунтовых условиях при длительном действии на сваю статической нагрузки, вследствие деформаций ползучести происходит перераспределение нагрузки и значительно повышается ее доля, приходящаяся на острие сваи, что вызывает перегрузку слабого грунта основания. Поэтому при многослойных напластованиях необходимо, чтобы острия свай входили в более прочный подстилающий слой грунта.

В глинистых грунтах (однородных в пределах фундамента здания) при забивке свай на одинаковую глубину величины отказов как в конце забивки, так и во времени, могут сильно отличаться для разных свай, что может натолкнуть на неправильное заключение о их весьма различной несущей способности. Однако в этом случае результаты динамических испытаний свай сравнивают с результатами статических испытаний, которые показывают одинаковый уровень сопротивляемости свай.

Динамический метод испытания свай непригоден также и при сооружении свайных фундаментов на сыпучих основаниях из песка, строительного мусора, бытовых свалках и т.п.

Технология проведения динамических испытаний свай

Как правило, динамические испытания свай проводятся трижды. Первоначально проводят динамические испытания имеющихся свай перед началом основных свайных работ и даже до начала работы над проектом свайного фундамента. Это делается с целью определить уровнень неоднородности грунта в месте будущего строительства.

Следующий этап динамических испытаний проводят в момент забивки основных свай в грунт — чтобы оценить их несущие качества и возможности, а также для определения несущих слоев в грунте и слабых участков в зоне, где забиваются сваи. По завершению свайных работ сваи проходят еще одно динамическое испытание для более достоверного определения несущих способностей свай после того как они «отдохнули». Длительность «отдыха» свай в связных глинистых грунтах приближается к шести суткам, а в песчаных грунтах составляет не менее трех суток со времени окончания забивки.

При забивке рабочих свай наблюдения за изменениями отказов позволяют выявить несущие слои грунта, дать относительную оценку несущей способности забитых свай и выявить слабые участки свайного поля. Контрольная добивка свай выявляет изменения несущей способности свай после «отдыха». Она должна выполняться тем же молотом, которым велась забивка свай. В глинистых грунтах ее следует производить короткими сериями ударов, чтобы вновь не нарушить структуру грунта

Динамические испытания свай проводят с помощью того же оборудования, которое применяется для проведения основных свайных работ. После всех испытаний получают величину отказа свай, равную степени погружения сваи в грунт после одного удара. Далее производятся необходимые расчеты для определения несущей способности забитой сваи. При этом точность полученных данных отказов полностью зависит от точности вычисления высоты молота и веса его ударной части, а также веса самой сваи и наголовника. Не следует также забывать и о точности замеров упругих перемещений сваи и грунтов после удара.

Для измерения отказа при динамических испытаниях свай в основном применяется нивелир. Точность фиксируемых упругих перемещений сваи и грунта нивелиром равна 1 мм. Во время забивки пробных свай и при контрольных испытаниях (приемка забитых свай) динамические испытания свай принято проводить лишь после «отдыха» свай. Условные обозначения:

Для правильного определения несущей способности сваи динамическим методом важное значение имеет достаточно точное измерение высоты падения молота. Для этого обычно пользуются рейкой с четкими делениями через 5 см, прикрепляемой к молоту или наголовнику сваи. Таким способом визуально можно определить высоту падения молота с требуемой точностью до 2 см.

Испытание грунтов динамической ударной нагрузкой забивными сваями (динамические испытания свай).

I. В проектной документации должно быть указано:

Организация проектировщик на основании инженерно-геологических изысканий, нагрузок от проектируемого здания расчетным методом определяет марку, количество свай и расчетную несущую способность одной сваи. После определения расчетом в проекте должно быть указано: максимальный отказ сваи, марка молота, вес ударной части молота, высота с которой наносится удар при свободном падении молота (без подачи топлива) и через какие прокладки наносится удар по свае.

Пример исходных данных указываемых в проекте:

1. Марка сваи – С 70.30-6 (серия 1.011.1-10, выпуск 1) – 76 штук (6 из них пробные (контрольные) на которых будет проводится испытание динамической нагрузкой);
2. Максимальный отказ свай — 2,22см (по расчету);
3. Расчетный отказ принят при заглублении свай в грунт дизель-молотом С-996, весом ударной части молота 1,8т при свободном падении с высоты h=2,8м, через деревянные прокладки общей толщиной 10см, укладываемые на головы свай;
4. Расчетная максимальная нагрузка на сваю от здания – 14,0 т;
5. Расчетная нагрузка на сваю по грунту с учетом коэффициента надежности (1,4) – 17,24 т – это сколько свая должна выдерживать;
6. Инженерно-геологический разрез с описанием;
7. Чертежи с отметками верха свай после забивки и срубки оголовков, план свайного поля, с указанием мест забивки контрольных свай (на которых будет проводится испытание).

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.

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).

Отказомер фото

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.

III Обработка результатов

После завершения добивки и определения отказов каждой пробной сваи результаты испытаний (журнал и отказограммы каждой сваи) направляются в проектную организацию, которая принимает окончательное решение о конструкции фундамента, расчетной нагрузке на сваи и необходимой глубине погружения их в грунт. При положительных результатах испытаний проектная организация дает разрешение на массовую забивку рабочих свай.
Также в проектной документации должно быть указано, что нужно сделать с пробными (контрольными) сваями после проведения испытаний: удалить или срубить на определенной отметке.

Отдых свай после забивки

Динамические испытания проводятся: а) в ходе изысканий, до начала рабочего проектирования свайного фундамента при забивке пробных свай; б) в процессе забивки рабочих свай; в) при приемке законченных свайных работ. Динамические испытания выполняются:

• – при проведении изысканий для определения степени неоднородности грунтовых условий в пределах контура проектируемого здания; оценки и сравнения несущей способности пробных свай и свай, принятых в проекте;
• – в процессе забивки рабочих свай — для получения относительной оценки их несущей способности; выявления несущих слоев грунта и слабых участков свайного поля;
• – при приемке работ — для определения возможно более достоверных данных о несущей способности забитых свай после их «отдыха».

Динамические испытания свай, как правило, проводятся тем же оборудованием, что и для производственной забивки. Конечным результатом испытания является получение величины отказа свай (погружение сваи от одного удара молотом) и затем определение путем расчета несущей способности сваи. Достоверность полученных отказов зависит от точности определения веса и высоты подъема ударной части молота одиночного действия, веса сваи и наголовника и точности измерения упругих перемещений грунта и сваи после удара.

Измерение отказа лучше всего производить специальными приборами — отказомерами. К числу наиболее известных конструкций относится отказомер П.Р. Тикунова [28]. Точность регистрации упругих перемещений грунта и сваи этим прибором составляет 1 мм. При забивке пробных свай (на стадии изысканий) и при приемке забитых свай (контрольные испытания) динамические испытания проводятся только после «отдыха» свай. Продолжительность «отдыха» принимается: в песчаных грунтах — не менее трех суток, в связных глинистых грунтах — не менее шести суток с момента окончания забивки.

V.3.8.б. Методика динамических испытаний

Согласно СНиП III-Б.6-62, при измерении отказа необходимо следить за тем, чтобы голова сваи была неповрежденной, высота падения ударной части была максимальной для данного типа молота, удар молота был центральным. Для молотов двойного действия число ударов молота и давление пара или воздуха в цилиндре должны соответствовать данным паспорта. Добивка пробных и контрольных свай после «отдыха» должна производиться тем же молотом, что и при забивке.

В процессе проведения динамических испытаний фиксируются:

• – число ударов молота на каждый метр погружения до заданной проектной отметки;
• – величина отказов после погружения до заданной проектной отметки;
• – продолжительность «отдыха»;
• – коэффициент засасывания, т.е. отношение отказа при забивке к отказу от одного удара при добивке. За расчетный принимается отказ е при добивке.

V.3.8.в. Испытания свай статической нагрузкой

Статические испытания могут назначаться на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе забивки свай, при приемке забитых свай. Цель их на стадии изысканий — выбор длины и сечения свай и оценка их несущей способности; в процессе забивки и при приемке забитых свай — определение фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Данные, полученные в результате статических испытаний, отличаются значительно большей достоверностью и точностью, чем при динамических испытаниях. Поэтому, несмотря на большую сложность и трудоемкость статических испытаний по сравнению с динамическими, они назначаются, как правило, при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте.

Статические и динамические испытания должны проводиться в соответствии с ГОСТ 5686-69 «Сваи и сваи-оболочки. Методы полевых испытаний».

Для проведения статических испытаний при изысканиях забивается несколько пробных свай. Число их и места забивки определяются проектирующей организацией. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке. Испытания должны начинаться по истечении трех суток после забивки в песчаные грунты и шести суток в связные глинистые грунты.

V.3.8.г. Методика статических испытаний и оборудование

Статические испытания сваи заключаются в постепенном нагружении сваи статической нагрузкой и измерениями осадок свай от этой нагрузки. Различают величины критической и предельной нагрузок. При критической нагрузке происходит резкое и незатухающее увеличение осадки сваи (свая «проваливается»), превышающее осадку от предшествующей ступени нагрузки более чем в 5 раз. Предельная нагрузка принимается на одну ступень меньше критической. График зависимости осадки от нагрузки представлен на рис. V-19.

Величина ступеней нагрузки назначается в размере 1/10—1/15 ожидаемой величины предельной нагрузки. Для большей точности испытаний иногда пользуются более дифференцированной шкалой нагрузок, а именно от 1/2,5—1/5 в начале испытаний до 1/10—1/15 на последующих ступенях нагрузки.

Наблюдают за осадками сваи после каждой ступени нагрузки до затухания осадок, которое характеризуется величиной осадки не более 0,1 мм за последние два часа наблюдений. Измерения осадок выполняются с интервалами: в первый час наблюдений — через 15 мин, во второй — через 30 мин и далее — через 1 ч до полного затухания осадок. Величина осадки фиксируется с точностью до 0,1 мм прогибомерами или точным нивелированием.

После доведения нагрузки до критической осуществляется разгрузка так же ступенями, но равными удвоенным ступеням загрузки. Данные, наблюдений за осадками свай записываются в журнал статического испытания сваи.

Выбор оборудования для статических испытаний зависит от принятого способа нагружения сваи. В настоящее время известны следующие способы нагружения: укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю, использование усилия гидравлических домкратов, применение натяжных муфт или лебедок.

Преимущественное распространение получил способ с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее дешевый. Общий вид установки с гидравлическим домкратом конструкции ГПИ Фундаментпроект представлен на рис. V-20. Для статических испытаний обычно используются гидравлические домкраты грузоподъемностью 50, 100 и 200 т.

Реперная система предназначена для крепления приборов, измеряющих осадки испытываемой сваи. Она состоит из стоек и ригелей. Стойки (балки, швеллеры, тумбы) закапываются в землю не менее чем на 0,5 м. При испытании железобетонных свай при кустовом или ленточном расположении их в качестве стоек используются те же сваи из куста или ряда. Ригели (металлические уголки 75×75×8 мм) прикрепляются к стойкам хомутами. К ригелям струбцинами крепится прогибомер. На каждую испытываемую сваю устанавливаются два прогибомера.

Схема размещения испытываемых и анкерных свай, а также реперной системы показана на рис. V-21.

Документация на проведение статических испытаний свай включает в себя:

• – техническое задание, разрабатываемое проектной организацией;
• – проект производства работ;
• – план строительной площадки с указанием на нем испытываемых и анкерных свай;
• – геологический разрез площадки и физико-механическая характеристика грунтов.

Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты

Испытание свай – динамические и статические способы

Как правило, динамические испытания свай проводятся трижды. Первоначально проводят динамические испытания имеющихся свай перед началом основных свайных работ и даже до начала работы над проектом свайного фундамента. Это делается с целью определить уровнень неоднородности грунта в месте будущего строительства.

Испытание статическими нагрузками

Полевые испытания и обработка материалов изысканий выполняются в соответствии с ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», СП «Свайные фундаменты» актуализированная редакция СНиП и по разработанной нашими специалистами программе проведения испытаний и согласованной с заказчиком. Результатом испытаний является отчет, снабженный графиками зависимости осадки сваи от нагрузи и измерения деформации во времени по ступеням нагружения с указанием фактической несущей способности каждой из испытанных свай в соответствии с ГОСТ 5686-20125 и СП

Более объектов уже выполнено. Более свай испытано. Более 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»

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

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»

г. Москва, ул. Лужники,

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)»

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»

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»

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»

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»

г. Москва, ул. Лужники,

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)»

Смотреть другие наши проекты

Результаты испытаний

Pезультаты испытания гpунтов сваей офоpмляют в виде гpафиков зависимости дефоpмации (осадки, выхода, гоpизонтального пеpемещения) сваи или отдельных ее элементов (нижнего конца и ствола) от нагpузки и измеpения дефоpмации во вpемени по ступеням нагpужения. Несущая способность сваи и наибольшая допускаемая нагрузка на сваю при испытаниях определяется из СТБ 2242 и ТКП Данные для проведения испытаний буронабивных свай статической нагрузкой с техническими характеристиками оборудования и приборов и результаты испытаний свай представляются в форме отчета об ипытаниях грунтов сваями. Требования к программе полевых испытаний грунтов сваями Требования к программе полевых испытаний грунтов сваями установлены в приложение А (СТБ 2242-2011)

Особенности динамических испытаний

Под динамическими нагрузками понимают воздействие ударов или вибраций на забивную сваю. Такой метод дешевле и проще статического варианта испытания, но он не подходит для винтовых и буронабивных свай.

Следует отметить, что динамические испытания свай выполняют после их заглубления и «отдыха», продолжительность которого находится в зависимости от грунтовых условий и назначается программой полевых испытаний. При забивке, согласно СНиП, должно применяться то оборудование, которое предполагается использовать в основных работах. Исследования определяют показатели:

• несущей способности – по отказу, принимаемому усреднено с учетом значений погружения сваи после одного удара или минутной вибрации;
• однородности грунтовых слоев – по сопротивляемости заглублению;
• возможности погружения на проектную глубину.

Итоги заносят в акт испытания свай динамической нагрузкой, а для установления стоимости работ составляется смета.

Методика проведения испытаний

Важно, чтобы нагружение испытуемой сваи происходило равномерно. Не следует допускать ступенчатые нагрузки или удары. При разработке программы определяется величина максимальной нагрузки. В процессе испытаний обеспечивается усилие, которое не должно превышать 1/10 от расчетной величины.

При работе на крупнообломочных грунтах заглубление натурных свай можно допускать в три ступени. Это же правило касается и плотных песков, глинистых грунтов плотной консистенции.

Если диаметр сваи больше 80 см, можно производить испытания отдельно для ее нижнего конца и боковой поверхности.

Обязательно оформляются отчеты об испытаниях – определяются и фиксируются показания приборов на каждом из этапов нагружения. Первый отчет формируется еще до начала действия нагрузки. Второй – сразу после начала нагружения, далее – через определенные интервалы времени, в соответствии с разработанной программой.

Важно учитывать, что показания приборов не должны отличаться более следующих значений:

• 20 % при осадках более 5 мм,
• 30 % при осадках 1-5 мм,
• 50 % при осадках менее 1 мм.

В качестве критерия условной стабильности принимают осадку оборудования на текущей стадии нагружения, если за час она не превысила 0.1 мм, при условии, что под нижним концом – грунты, относящиеся к тугопластичной категории. Если почвы глинистые или сыпучие, временной интервал увеличивают в два раза.

Важно довести нагрузку до такой величины, чтобы полная осадка натурной сваи происходила за 40 минут или более. Если в работе свая-зонд или эталонная, то это время должно составлять более 20 минут.

Если осадки меньше, проверка должна продолжиться не менее 5 часов, даже если достижение принятой условной стабилизации произошло ранее. Это правило является обязательным, если в программе не предусмотрен другой временной интервал.

При работе с плотными или крупнообломочными грунтами важно, чтобы нагрузка была доведена до программных значений. Однако она не может быть меньше полуторного значения показателя, который способна выдерживать свая по документации. Также она не должна быть больше расчетного сопротивления материала ствола сваи.

Разгрузку всех видов свай осуществляют тогда, когда достигнуто максимальное нагружение. Это организовывается ступенями. После прохождения каждой из них снимают показания приборов. Как правильно вести журнал и фиксировать показания, описано в соответствующем ГОСТе.

Что входит в программу полевых испытаний

На основании определенного перечня документации, различных характеристик и требований составляется программа испытания грунтов сваями. ГОСТ указывает, что на этапе инженерных изысканий должны учитываться:

• результаты аналогичных исследований, проводившихся ранее для близрасположенных зданий;
• прогноз возможного изменения гидрогеологических условий;
• конструктивные особенности проектируемого объекта;
• расчетные нагрузки на конструкцию фундамента;
• проектные отметки низа ростверка и уровень планировки территории;
• предполагаемые перемещения фундаментных конструкций с учетом эксплуатационных условий.

Программа для контрольных испытаний грунтов сваями составляется, опираясь на принятые в проектной документации:

• виды и габариты свай;
• варианты погружения конструкций;
• расчетные усилия и нагрузки;
• грунтовые условия площадки.

В число регламентируемых ГОСТ пунктов программы входит:

• количество подвергаемых проверке конструкций;
• точки испытаний в плане;
• максимальные нагрузки, минимальные перемещения и деформации;
• способы и глубина погружения, включая проектный отказ;
• продолжительность «отдыха» или набора прочности для буронабивных свай;
• схемы испытательных установок, направленность и характер нагрузок.

Одно из приложений ГОСТ указывает требуемое количество исследуемых точек. При динамических способах испытаний – до 1% всех свай, но более шести штук. При вдавливающих статических усилиях – до 0,5%, но более двух единиц, а при выдергивающих – более 2% или трех свай. Подобные требования выдвигает и СНиП.

В состав программы испытаний грунта сваями должно входить ТЭО (технико-экономическое обоснование), подтверждающее или опровергающее смысл проведения исследований.

Вопрос-ответ

с 9:00 до 18:00 (пн.-пт.)

Вопрос-ответ

Так называются железобетонные «опоры», используемые сегодня для возведения фундаментов на подавляющем большинстве грунтов. Именно этот тип фундаментов на сегодняшний день заслуженно считается наиболее распространенным и экономически выгодным.

Все зависит от общего количества свай в фундаменте возводимого объекта, а также от расстояния до места стройки. Средняя стоимость забивки сайта в компании “Точка опоры” – от 200 мм от 400 руб. за 1 ПМ

Эта величина определяется двумя факторами:

• Вес возводимого строения, распределенный по осям (т.е. учитывается вес каждой стены, нагружающей фундамент). Нужно учитывать, что масса стен обычно разнится.
• Результаты геодезии, характеристики грунта под объектом.

Все эти сведения легко определяются расчетами. Специалист делает это примерно за три часа.

Пример такого расчета:

• На каждый погонный метр по оси фундамента действует нагрузка, равная, предположим 4 тоннам.
• На одну сваю можно нагрузить до 6 тонн.
• Делим 6 на 4, получая 1,5. Т.е. между сваями должно быть не менее 1,5 м.
• Предположим, что длина оси – 10 м.
• Делим 10 на 1,5, получаем 6,6. При округлении до целого получаем 7 свай на ось.
• При делении 10 на 7 получим 1,4. Т.е. между сваями на этой оси требуемое расстояние – 1,4 м.

Таким образом, не зная исходных данных, шаг свай определить не получится! Так что возведение фундамента «на глаз» – затея плохая. Даже у соседей через улицу характеристики грунта могут сильно различаться. Кроме того, если строение большое, под разными его стенами показатели геодезии также могут расходиться.

1. Во-первых, назначение у них абсолютно разное.

Фундамент из ЖБИ – идеальный выбор для тяжелых, капитальных строений. Винтовые же фундаменты подходят лишь для самых легких, а то и временных, конструкций.

1. Во-вторых, разнится несущая способность.

Можно даже не сравнивать несущую способность набивной и винтовой свай, так как у ЖБИ она на порядок выше. Отличительная особенность железобетонной забивной сваи –сильной уплотнение грунта под ее носиком. Сопротивление при забивке такое, что грунт вокруг превращается в дополнительный опорный элемент. Исследования показали, что почва при забивке спрессовывается на три диаметра сваи.

В случае же с винтовыми сваями несущая способность зависит исключительно от лопастей изделия, за счет которых они опираются на нижние слои грунта. Это – фундаментальное отличие двух категорий свайных фундаментов. Многие другие различия непостоянны, и зависят как от качества изготовления самих свай, так и от качества их монтажа. Но еще одним существенным различием является стойкость к коррозии: ЖБИ сваи в грунте «живут» в разы дольше винтовых.

По факту, различий много, но мы рассмотрим лишь два самых значимых нюанса.

1. Принцип работы сваи. Основной принцип работы набивной сваи – уплотнение и сопротивление грунта под носиком и бокам. Есть и другая особенность: свая, заходя в грунт, начинает его раздвигать, и впоследствии почва стремиться вернуть вытесненный ей объем. Все это длится около трех месяцев, причем все это время несущая способность свайного фундамента лишь увеличивается. Считается, что грунт около сваи утрамбовывается на три ее диаметра.
   Сваи буронабивного типа работают на 90% за счет давления носика на уплотняемый грунт, и только 10% приходится на их бока. Существенного уплотнения почвы в этой зоне не происходит.
   Для примера возьмем среднестатистические расчетные данные. Так, свая сечением 120х120, заглубленная на 2 метра, имеет несущую способность почти в 2,5 раза больше буронабивной сваи сечением 250х250, погруженной на 3 метра (при совершенно идентичных показателях геодезии).
2. Место изготовления свай. Сваи забивного типа изготавливаются только на специализированных заводах. Каждая свая проходит контроль качества, лишь по результатам которого ее допускают к реализации или отбраковывают.
   Сваи же буронабивные отливаются непосредственно на месте, набор прочности проходит там же. Бетон для отливки в лучшем случае покупается в миксерах, нередко же его замешивают прямо на стройке (и хорошо, если в бетономешалках). О контроле качества речи в этом случае не идет.

Разумеется, причем зависимость прямо пропорциональна качеству грунтов. Так, именно от плотности почв зависит выбор типа фундамента как такового, требуемая глубина его закладки и несущая способность. От тех же факторов зависит возможная скорость возведения строения, перечень требуемых подготовительных мероприятий (к примеру, мелиорация заболоченной местности). И всегда нужно помнить о том, что даже в пределах одного участка характеристики грунтов могут разительно расходиться.
А потому мы рекомендуем во всех случаях не рисковать, и потратить немного денег на проведение геодезических исследований. Результаты проверки помогут подобрать идеально подходящий для этой местности тип фундамента, значительно сэкономить средства на закупке строительных материалов, а также предотвратить крупные проблемы на этапе возведения или же эксплуатации готового здания.

Чтобы ответить на этот вопрос самостоятельно, нужно понимать принцип работы сваи. Суть в том, что все сваи, абсолютно вне зависимости от их типа, работают за счет опоры носика (или лопастей) на слой уплотненного грунта. Так что в случаях, когда это невозможно (к примеру, когда почва экстремально рыхлая), ничего хорошего из идеи возведения свайного фундамента не выйдет. У сваи не будет опоры на боковой слой уплотненного грунта, она не сможет выдержать давления возведенного на ней здания. По этой причине возможно частичное или полное проседание сооружения, перекосы стен, обрушения.
А потому вывод один – без хорошей геодезической разведки нельзя строить дом на месте, о характеристиках которого вы не имеете никакого представления.

Основной компонент такого фундамента – набор свай. В верхней части они связываются за счет плиты или балки. Именно эта деталь называется ростверком. На него ложится важнейшая задача равномерного распределения нагрузки от здания по всем сваям. Обязательно требование – заделка оголовий свай в основание ростверка. Впрочем, бывают случаи, когда свайный фундамент – это одна свая, верхняя часть которой – колонна или опора. Подошвой ростверка называется его нижняя поверхность. Глубина фундамента в случае со сваями – расстояние от линии, мысленно проведенной под точкой максимального погружения носиков свай, до поверхности грунта.

За маркировку отвечает Государственный Стандарт №23009. Каждая свая маркируется буквенно-цифровой группой:

• Первая – тип и размеры сваи, выраженные в дециметрах. Если свая двухконсольная, указывается и расстояние от верха и до поверхности консоли.
• Вторая – вариант армирования при использовании ненапрягаемого армирования. Если свая изготавливается по принципу предварительного напряжения, указывается класс стали.
• Третья – прочие характеристики конкретного типа свай. К примеру, в случае с составными сваями должен указываться вариант стыковой области (Б – болт, С – стаканный тип, СВ – сварной). При использовании свай СО типа должен указываться тип наконечника (после литеры «Н»).

Для наглядности: С70.40-AV. Это квадратная свая типа С, длина – 7 м, поперечное сечение – 40 см. Арматурная сталь ненапрягаемая, типа A-V.

Основное достоинство – высокая скорость монтажа. Как правило, среднестатистическая свая легко выдержит нагрузку до 150 тонн. Такая прочность – следствие плотности свай от 200 кгс/см2. Минимальная морозостойкость – не менее 50 циклов заморозки/дефростации. Если в производстве были использованы специальные марки бетона, этот показатель удается увеличить до 150 циклов. Материал без проблем выдерживает колоссальное давление воды (минимум 2 МПа), что позволяет считать его очень водостойким. Кроме того, сваи исключают значительные объемы земляных работ и значительно удешевляют итоговую стоимость строительства.

В случаях, когда верхние слои почв образованы слабыми грунтами с низкой несущей способностью. В таких случаях невозможна закладка стандартных типов оснований небольшого заглубления, а более капитальные виды оснований на порядки увеличивают стоимость стройки. Преимущество свай в этом случае – способность к передаче нагрузок нижним и более плотным слоям грунта. Предпочтительность использования именно этого типа фундаментов определяется принципом экономической целесообразности.

Погрузка и выгрузка свай должна осуществляться строго с использованием монтажных петель или захватов исключительно в местах, обозначенных соответствующей маркировкой. Все требования по хранению и правильной транспортировке ЖБ свай регламентируются требованиями Государственного Стандарта №3015.4. Так, при хранении свай их нужно укладывать в ряды с одинаковой ориентацией наверший. Хранение – только в горизонтальных штабелях, между которыми, ближе к местам захвата или монтажным петлям, прокладывают деревянные брусья. Круглые сваи хранят, используя деревянные клинья, предотвращающие их скатывание.

Марку бетона определяет Государственный Стандарт №19804-91. Также выбор зависит от региона стройки, режима эксплуатации и температурных условий региона строительства. Забивные сваи должны производиться из бетона, имеющим прочность на сжатие не менее В15, морозостойкость – минимум F150. Водонепроницаемость – как минимум W2 или W6, она выбирается, исходя из эксплуатационных условий.

Отдых свай после забивки

В данной статье мы рассмотрим проведение авторского надзора на сооружениях, на которых выполняются свайные фундаменты.

Напомним, что по способу заглубления в грунт сваи бывают: забивные; вдавливаемые; сваи, погружаемые вибропогружателем; буронабивные; винтовые.

Авторский надзор за выполнением свайных фундаментов сооружения необходимо начинать еще до массового выполнения свай. Именно до массовой забивки свай необходимо выполнить испытания свай.

Испытания свай проводят в соответствии с ГОСТ 5686 – 2012 “Испытания грунтов сваями”. Цель испытаний: определить несущую способность свай и сравнить ее с заложенной в проектной документации. Испытания свай бывают динамические и статические. Вид испытаний свай зависит от вида свай и характеристик грунтов. Для забивных свай проводят динамические и статические испытания, вдавливаемые и буронабивные сваи испытывают только статической нагрузкой.

Динамические испытания — это добивка испытуемых свай последовательными залогами из 5 и 3 ударов.

Статические испытания – имитация работы объекта под нагрузкой, которая будет прилагаться в будущем.

При статических испытаниях получают более достоверный результат по определению несущей способности свай. Однако обходятся они довольно-таки дорого. Также недостатком этих испытаний считается то, что они занимают много времени, от начала проведения работ до получения конкретного результата обычно проходит не менее недели.

Плюсы динамических испытаний – дешевизна (используется то же оборудование, что и при забивке свай) и небольшие временные затраты. Но по точности результат уступает полученному при статических испытаниях.

Исходя из вышеизложенного, проведение и результаты статических испытаний свай мы можем проконтролировать только по предъявленным документам (представители авторского надзора не сидят круглые сутки на стройке). А вот на динамических испытаниях свай рекомендую присутствовать обязательно.

Приехав на строительство сооружения перед проведением испытаний свай сначала необходимо проверить соответствие используемых марок свай проектным (по прочности бетона, по водопроницаемости, по химической защите в агрессивной среде), затем визуально оценить качество свай, поставляемых на строительную площадку. Сваи не должны иметь сколов и других дефектов.

Сваи, предназначенные для испытаний динамической нагрузкой, после ее погружения не должна иметь трещин с раскрытием более 0,2 мм, а также сколов в голове сваи, уменьшающих поперечное сечение сваи более чем на 15 %.

Если свая, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, имеет сколы оголовка глубиной более 2 см, то эта свая должна быть обрублена на участке разрушения, а торцовая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонения не более 1/100 от проектного положения.

При устройстве свайных фундаментов на буронабивных сваях проверить соблюдение требований о нормируемом времени перерыва между окончанием бурения и началом бетонирования скважины, в зависимости от реальных грунтовых условий. Также надо не забыть, что статические испытания буронабивных свай можно проводить только после набора бетоном сваи 75% прочности.

Еще один важный момент. В журнале сваебойных работ посмотрите, когда были забиты испытуемые сваи. Потому что динамические испытания нельзя проводить, не дав сваям “отдых”. В соответствии с пунктом 7.2.3 ГОСТ 5686 – 2012 отдых свай после забивки в песчаные грунты (кроме водонасыщенных мелких и пылеватых) должен составить не менее 3-х суток, после забивки в глинистые и разнородные грунты не менее 6-ти суток. Для водонасыщенных мелких и пылеватых, а также глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции устанавливается более длительный отдых.

Отдых для свай необходим для восстановления в грунте структурных связей. Проведя испытания с неотдохнувшими сваями, вы получите неверную картину несущей способности свай. Сопротивление глинистых грунтов из-за их ударного разжижения уменьшается, в результате наблюдается увеличение отказов свай. В песчаных грунтах мы наблюдаем совсем другую картину, под острием свай возникает переуплотнение грунта.

Вообще, для глин лучше проводить статические испытания, но строители, не очень любят их проводить.

В моей практике был случай, когда меня вызвали на испытания свай слишком рано. Приехав на площадку, я увидела кроме забитых для испытания свай, еще одну, которая просто валялась в стороне, потому что была треснута поперек. Поинтересовавшись, что произошло со сваей, получила ответ: ”Разбилась, когда вчера забивали”. “Вы, что только вчера производили забивку испытуемых свай? ”. Прораб оттесняет плечом рабочего: “Он оговорился, это было, неделю назад”. Сваебойный журнал на испытуемые сваи оказался утерян, проверить слова прораба не представилось возможным. Все прояснилось, когда сваи испытание не прошли, потому что их отказ превышал проектный. После моих слов, о том, что все плохо, ребята, придется корректировать рабочую документацию и закладывать для фундаментов более длинные сваи, последовали долгие стенания прораба, о том, что у него нет сваебойного оборудования на такие длинные сваи и сетования о том, что другого оборудования ему не дадут. В итоге он признался, что сваи не отдыхали, так как строители спешили. Поспешили они, конечно, зря, так как мой следующий приезд произошел, только через две недели. Сваи ”отдохнули” с избытком, повторные испытания свай прошли успешно, но строители потеряли неделю.

Итак, во время проведения испытаний мы должны установить расчетные параметры свай. Отказ должен быть равен или быть менее проектного. Глубина погружения свай тоже не должна сильно отличаться от проектной. Сваи длиной до 10 м, недопогруженные более чем на 15 % проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10 % проектной глубины, но давшие отказ равный или менее расчетного, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение.

В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Д ГОСТ 5686 – 2012.

При применении буронабивных свай оценивают прочность бетона стволов свай методом отбора образцов бетона при укладке бетонной смеси в скважину.

Следующий визит на стройку надо запланировать после забивки всех свай, чтобы проверить наличие исполнительной схемы на свайное поле с указанием расположения свай, их отклонений в плане, по глубине и по вертикали, убедиться в достоверности составляемой исполнительной документации по свайному полю, а также допустимость отклонений от проектных параметров.

Обязательно проверьте, как срублены головы свай. Головы свай должны быть срублены на одной заданной в проекте отметке, так как по ним укладывается нижняя арматурная сетка и, таким образом, от отметок голов свай после срубки зависит требуемое по расчету положение нижней рабочей арматуры ростверка.

После этого можно приступать к выполнению ростверка. При проведении авторского надзора потребуйте исполнительную схему на ростверк. Обратите внимание на габариты выполненных ростверков и высотные отметки их элементов (верха, подошвы, ступеней, дна стакана, если последний предусмотрен, и т.п.), которые должны соответствовать проектным. Проверьте марку бетона ростверка (проведение авторского надзора при производстве монолитных конструкций рассмотрено в ранее опубликованной статье). Все сваи, предусмотренные проектом или назначенные дополнительно сваи-дубли, должны входить в тело ростверка.

Если отклонения свай в плане превысили допустимые, были забиты дублирующие сваи и т.п., то вслед за этим тянется и изменение габаритов ростверка. Посмотрите, есть ли у строителей согласование авторов проекта на изменение свайного поля и изменение ростверков.

Автор: Виктория Зенина, главный конструктор ООО «ВПК», г. Воронеж