Статические испытания свай методом Остерберга
Закажите статические испытания свай
8 (800) 300-80-76
Заказать
Процесс проведения испытаний буронабивных свай методом Остерберга представлен на видео.
Согласно ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», 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.
Для свай диаметром 800 мм и более допускаются раздельные испытания по боковой поверхности натурной сваи и под ее нижним концом.
В настоящее время развиваются новые технологические решения свай, преимущественно в высотном строительстве, в связи с чем появилась необходимость применять специальные методы их испытаний. При этом нужно использовать мощные крупногабаритные анкерные конструкции для классических статических испытаний вдавливающей нагрузкой свай с повышенной несущей способностью.
Согласно ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», 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.
Для свай диаметром 800 мм и более допускаются раздельные испытания по боковой поверхности натурной сваи и под ее нижним концом.
Чем больше нагрузки и трудозатратнее производство анкерной конструкции, тем выгоднее испытания с помощью гидравлических погружных домкратов.
Принцип испытания в том, что один сегмент сваи вдавливается домкратами, а другой является анкерной конструкцией. При этом устройства какой-либо другой анкерной конструкции, как при классическом статическом испытании свай, не требуется.
Как правило, в заранее подготовленную скважину устанавливается арматурный каркас со встроенной силовой ячейкой.
Рисунок 1. Силовая ячейка для испытания свай методом погруженного домкрата
Силовая ячейка, представляющая собой систему калиброванных гидравлических домкратов, объединенных в один модуль, устанавливается непосредственно в ствол испытываемой сваи.
Рисунок 2. Расположение силовой ячейки и регистрирующих приборов в арматурном каркасе сваи до погружения в скважину
Испытываемая свая разделяется при этом на два элемента: Верхний Испытываемый Элемент (ВИЭ), расположенный над силовой ячейкой и Нижний Испытываемый Элемент (НИЭ), расположенный под силовой ячейкой. Поведение верхнего элемента сваи не зависит от нижнего, а только от геотехнических характеристик грунта, в которых они располагаются. Но эта независимость заканчивается на стадиях нагрузки, превышающих предельные значения несущей способности для одного из испытываемых геологических элементов и выражается в невозможности дальнейшего проведения опыта для геологического элемента, не испытавшего предельных нагрузок.
Бетонирование ствола сваи состоит из следующих этапов:
- бурение скважины до необходимого ИГЭ с прохождением слоя минимум на 2 метра; проверка глубины, зачистка забоя скважины;
- установка (погружение) арматурного каркаса в скважину;
- опускание бетонолитной трубы ниже уровня силовой ячейки и бетонирование пространства под силовой ячейкой;
- бетонирование сваи над силовой ячейкой с использованием бетонолитной трубы.
На всем протяжении буровых работ проводится постоянный контроль качества работ со стороны ООО НПО «ГЕОСМАРТ». Производится отбор бетона для последующих испытаний в лаборатории, определяется удобоукладываемость смеси (осадка конуса).
Рукавами высокого давления силовая ячейка соединена с гидравлической станцией, расположенной на поверхности грунта. С помощью станции создается давление в домкратах силовой ячейки.
Рисунок 3. Силовая ячейка для испытания свай методом погруженного домкрата
В процессе увеличения нагрузки на поршень домкрата происходит раскрытие силовой ячейки с перемещением ВИЭ кверху и НИЭ книзу. Перемещение верхнего элемента измеряется стержневыми тензометрами, установленными на верхней плите домкрата, и датчиками перемещения, установленными в нижней части ВИЭ. Перемещение нижнего элемента измеряется стержневыми тензометрами, установленными на нижней плите силовой ячейки и в верхней части НИЭ. Экспериментальные сваи оборудуются тензодатчиками в проектных сечениях, что позволяет получать данные по распределению усилий и напряжений по длине сваи, для дальнейшего расчета сопротивления по боковой поверхности (сил трения) и в основании сваи при испытаниях свай по грунту во всех инженерно-геологических элементах (ИГЭ) разреза.
Рисунок 4. Тензодатчики
Поэтапное увеличение давления в силовой ячейке создает на оба элемента равную по величине осевую нагрузку, которая воспринимается боковым трением в ВИЭ и сопротивлением под подошвой и боковым трением в НИЭ. В процессе нагружения оба элемента подвергаются деформации сжатия, вследствие действия силовых факторов происходят перемещения. Величины деформаций и перемещений регистрируются комплексом измерительной аппаратуры.
Максимальная нагрузка FMAX при испытаниях устанавливается проектной организацией, с учетом суммарной нагрузки на сваю по боковой поверхности и под пятой (несущая способность).
Испытания продолжаются до момента достижения одного из параметров:
- Предела поверхностного трения или бокового сдвига;
- Предельной несущей способности;
- Максимальной мощности силовой ячейки.
Возможны следующие схемы испытаний:
1. Одноуровневая — с использованием одного уровня домкратов, при помощи которых определяется сопротивление под пятой сваи и трение по боковой поверхности для верхнего сегмента, таким образом конструкция испытываемой сваи будет состоять из двух сегментов.
Рисунок 5. Расположение силовой ячейки и регистрирующих приборов при одноуровневой схеме испытаний
2. Двухуровневая — с использованием двух уровней домкратов, когда верхний сегмент поднимается домкратами вверх, а два нижних сегмента являются анкерной конструкцией; после завершения первой фазы испытания домкраты остаются открытыми и вверх перемещается средний сегмент, при этом анкерной конструкцией является нижний сегмент, работающий преимущественно по несущей способности под нижним концом сваи; на третьем этапе, при закрытии верхних домкратов, анкерной конструкцией являются средний и верхний сегменты.
Рисунок 6. Расположение силовой ячейки и регистрирующих приборов при двухуровневой схеме испытаний
При проведении испытания с разделением сваи на сегменты особое внимание уделяется контролю за деформациями. Место проведения испытаний защищают от влияния погодных условий для уменьшения влияния температуры на работу измерительных инструментов. В каждом сегменте сваи по всей длине устанавливаются тензометры, с которых данные передаются на поверхность. В результате компьютерной обработки этих данных определяется деформация бетона, которая учитывается при расчете несущей способности грунтов. Для контроля общих деформаций в конструкции испытываемой сваи устанавливается экстензометр. На уровнях установки домкратов также предусматриваются приборы для измерения перемещений. Данные с этих приборов передаются на поверхность и подлежат компьютерной обработке. Таким образом, возможно определение деформации по всей длине сегмента, работающего на трение по боковой поверхности, что обеспечивает дифференцированный расчет данного параметра в зависимости от глубины сегмента сваи.
По результатам испытаний определяют:
- несущую способность одиночной сваи по грунту;
- максимальные перемещения и деформации сваи при приложении к ней рабочей нагрузки с учетом коэффициента запаса;
- параметры грунтового основания, необходимые для проектируемых фундаментов здания или сооружения;
- эффективность принятой технологии устройства свай, направленной на обеспечение требуемой несущей способности в грунтовых условиях площадки строительства, характерных для данного проекта.
Характеристики сваи после испытаний методом погружных домкратов близки к сваям, которые не подвергались испытаниям, поскольку остаточные напряжения в стволе сваи меньше, чем при стандартных статических испытаниях с приложением полной вертикальной нагрузки.
Цены на испытания (с группировкой по названию)
(исследований)
(нагрузка, число испытаний и др.)
(за ед. руб.без НДС)