Работаем по всей
России и СНГ

Оценка целостности буронабивных свай в Уфе

30.07.2020

Оценка целостности буронабивных свай при действии горизонтальных нагрузок по результатам статических испытаний на объекте в Уфе: « Автодорожный тоннель. Восточный портал. Противооползневые мероприятия. Устройство буронабивных свай. Участок до ПК68+01. Участок от ПК68+01 до ПК67+80,20».

Появление современных технологий устройства буровых свай и свай вытеснения (сваи Fundex, CFA, DDS, Atlas и другие) позволило передавать на сваи значительные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные. Нагрузки на такие сваи могут достигать величины до 60 000 кН. Однако, ни одна из современных технологий устройства свай не способна полностью избежать дефектов в стволе сваи, которые могут возникнуть при ее устройстве. С этой целью, для буровых и набивных свай требуется проводить испытания на сплошность. Методы испытаний могут включать в себя выбуривание кернов по всей длине сваи, а также применение неразрушающих методов контроля их сплошности методом сейсмоакустики и ультразвуковой дефектоскопии (УЗД). 

На объекте в Уфе выполнялась серия испытаний по оценке целостности сваи методом УЗД. Было проведено испытание 10 % от общего числа свай в соответствии с требованием СП 24.13330.2011

Методика

Для тестирования свай использовался межскважинный дефектоскоп CHAMP от компании Pile Dynamics Inc, США. Дефектоскоп CHAMP предназначен для измерения «времени первого поступления» (FAT) импульса и уровня (энергии) сигнала.

Тестирование проводится с использованием передающего и записывающего зонда, которые опускаются в одной горизонтальной плоскости и по параллельным тестовым трубам. Тестирование проводится между всеми доступными парами тестовых труб. Опуская зонды сверху измеряется длина тестовых труб. Поднимая зонды одновременно, во время проведения тестирования, каждые 50 мм записываются данные измерений. Дефекты могут быть найдены в местах уменьшения времени первого прибытия звуковой волны (FAT) и ее мощности. Во время проведения тестирования посредством отправки ультразвуковых импульсов через бетон от одного зонда к другому (они располагаются в параллельных трубах) проверяется однородность бетона буровой сваи, а также объем и расположение дефектов в случае их наличия. На время поступления импульса к измерительному зонду и уровень его сигнала влияет качество бетона или его отсутствие. Для равноудаленных тестовых труб, при однородном бетоне тестовой сваи время прибытия звуковой волны с резонансными импульсами и сила звуковой волны одинаковы по всей длине сваи. Неоднородности, такие как загрязнение, непрочный бетон, включение грунта, пустоты или примеси, приводят к увеличению времени поступления импульса (FAT) и понижению уровня сигнала.

Принципиальная схема проведения тестирования сваи межскважинной дефектоскопии

Рисунок 1 – Принципиальная схема проведения тестирования сваи межскважинной дефектоскопии

В заключении представляются следующие результаты тестирования:

В заключение для каждой протестированной сваи и каждой пары тестовых трубок представлены следующие диаграммы:

  1. Водопадная диаграмма зависимости функции пиков сигнала от глубины;
  2. Вычисленное время первого прибытия импульса (FAT) в зависимости от глубины;
  3.  Вычисленная относительная энергия импульсов в зависимости от глубины;
  4.  Анализ тестируемой сваи в программе PDI-TOMO с представительными разрезами сваи по длине и трехмерное отображение сваи с дефектами при их наличии. Зоны дефектов, если они есть в тестируемой свае, отображаются на вышеназванных диаграммах и описываются в тексте отчета. Зоны дефектов определяются по увеличенному времени прибытия первого импульса (FAT) более чем на 20 % в зависимости от времени прибытия первого импульса в близлежащей зоне с нормальным качеством бетона, а так же в зоне дефекта уменьшается энергия импульса и скорость распространения звуковой волны.

Результаты анализы испытуемых свай в программе CHA - W

Рисунок 2 – Результаты анализы испытуемых свай в программе CHA - W

Выводы

Тестирование каждой из свай включало получение трех профилей измерений по глубине и обработку результатов с помощью специализированной программы CHA-W и PDI-TOMO, результаты обработки полученной информации представлены на рисунке 2. На основании проведенного тестирования, обнаружен дефект сплошности тела бетона рабочей сваи на глубине 7,2 м, однако данный дефект не приведет к снижению несущей способности сваи по материалу.