Методы испытания свай

Свайный фундамент является одним из наиболее востребованным при строительстве объектов различного назначения. Неправильный выбор и определение прочности свай чревато снижением их несущей способности, что приводит к деформации и потере устойчивости здания. Чтобы предупредить обрушение строения, специалисты проводят статические и динамические испытания свай, а также математические расчеты габаритов и прочности конструкций.

Динамические испытания

Цели

• Выяснить неоднородность структуры грунтов на стройплощадке для определения из несущей способности.
• Оценить реальную прочность испытуемых свай для сравнения с проектными данными.
• Получить достоверные несущие характеристики уже установленных свай по завершению периода из выстаивания.

Динамические испытания проводятся одновременно с математическими расчетами нагрузки, которую сваи могут выдержать без риска деформации.

Этапы работы

1. До начала разработки проекта фундамента – испытывают уже имеющиеся в наличии сваи, а также определяют неоднородность структуры грунтов на участке под застройку.
2. В процессе забивания опор – дают оценку их несущей способности и исследуют свойства пород на стройплощадке.
3. По завершению строительства – для контроля несущей способности опор, которые уже установлены и эксплуатируются.

На всех этапах воздействие на сваю происходит одним и тем же сваебойным молотом.

Во время испытаний опор под динамической нагрузкой специалисты фиксируют следующие показатели:

• сколько раз молот опускался на сваю в процессе ее внедрения в грунт на 1 м до достижения проектной глубины;
• сколько было отказов в процессе забивания опоры в грунт до отметки, требуемой проектом;
• период «отдыха» сваи (не менее 3 дней для песчаных и 6 дней – для глинистых грунтов);
• коэффициент засасывания, который показывает соотношение количества отказов от одного удара при забивании и в процессе добивания.

Величина отказа (внедрение сваи в грунт при одном ударе молота) измеряется отказомером (крепится на свае) и есть окончательным результатом динамических исследований. С помощью отказомера специалисты получают график перемещения свай при добивке. Полученные данные используются для расчета несущей способности опоры.

Насколько правильными являются полученные значения отказов, определяется путем точности расчета веса самой опоры и наголовника, упругости смещения сваи и грунта, массы сваебойного молота и высоты подъема его ударной части. Испытания оказываются верными, если удар приходится точно по центру сваи, при этом ударная часть будет падать с максимально возможной высоты.

Статистические испытания

Цель

Правильно подобрать длину и диаметр опорных конструкций. Испытания проводятся после математических расчетов и дают возможность их подтвердить или опровергнуть.

Статистические испытания забивных свай проводятся после периода «отдыха», буронабивных – когда бетон приобретет 80% своей прочности.

Как проходят испытания

Определение несущих характеристик опор осуществляется путем воздействия на них нагрузки, которую бы сваи получили в процессе эксплуатации при условии наихудших геологических показателях, возможных на данном участке.

Этапы работы

1. Осмотр опор на отсутствие деформации (допускаются отклонения до 10 мм в любой плоскости по всей длине изделия).
2. Определение количества необходимых изделий и мест их расположения (в соответствии с проектом).
3. Внедрение свай в грунт до проектного уровня с последующим «отдыхом» в течение 3-20 суток пока происходит образование связей между структурами почвенных пород.
4. Поэтапная нагрузка опоры с измерением величины осадки после «отдыха».

В условиях вечной мерзлоты продолжительность испытаний – около 10 дней, в грунтах, насыщенных влагой – около 2 суток. На сухих участках работы проводятся после предварительного замачивания почвы на 24 часа, при этом влага должна проникнуть в грунт на глубину от 1 м.

Способы статистического испытания свай

Исследования проводятся путем приложения вдавливающей (вертикальной) нагрузки на сваи, горизонтальной (боковой) и выдергивающей. В работе применяется:

• система стальных анкерных балок с использованием гидравлического домкрата;

• грузовая платформа в качестве домкратного упора и места под размещение грузов;
• натяжные лебедки и пр.

Все данные по динамическим и статистическим испытания фиксируются и анализируются, направляются в проектную организацию, где и принимается окончательное решение по конструкции фундамента, возможной нагрузке на опоры и глубине их погружения в грунт. По результатам испытаний застройщик получает разрешение на производство свайного фундамента и рекомендации по его устройству.

Испытания свай путем динамических и статистических нагрузок позволяет отбраковывать опоры с дефектами и недостаточной прочности. В результате для возведения фундамента используются только качественные сваи, отвечающие проектным и строительным нормам, что позволяет получить надежное и долговечное сооружение на местности с конкретными геологическими условиями.