Испытания свай вдавливающими нагрузками
Статические испытания свай — это перечень мероприятий, направленных на проверку соответствия фактической несущей способность опорных конструкций в грунте расчетным нагрузкам, указанным в проекте строительства.
Суть метода заключается в постепенной передачи нарастающей нагрузки испытуемой свае и фиксации изменений её осадки измерительными приборами.
Испытание грунтов статической вдавливающей нагрузкой на сваи является одной из разновидностей таких испытаний.
Методы испытания свай ГОСТ 5686-2020
Испытания грунтов статическими нагрузками на сваи регламентируются требованиями ГОСТ 5686-2020. Такие испытания являются наиболее достоверным методом определения несущей способности свай на стадии проведения изысканий и стадии строительства. Наиболее востребованным методом являются испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой, на них приходится до 80% от всего объема испытаний. При этом, на контрольные статические испытания свай (рабочие сваи из будущего фундамента) приходится до 90%.
Обследование свай и свайных фундаментов
Количество испытуемых свай определяется проектом и зависит от сложности грунтовых условий, величины нагрузок, передаваемых на основание, числа типоразмеров свай. В соответствии с п. 7.3.1. СП24.13330.2021, для сооружений класса КС-3 и КС-2 рекомендуется проводить до 1 % общего числа статические испытания свай на объекте, но не менее трех для сооружений класса КС-2 и четырех – для сооружений класса КС-3.
Контрольные статические испытания также могут назначаться по решению авторского надзора для свай показавших ранний отказ. В такой ситуации испытание грунта статической нагрузкой будет надежным подтверждением ин несущей способности.
Таким образом, опираясь на результаты полевых статических испытаний свай, проектировщики могут с уверенностью делать выводы о пригодности спроектированного фундамента для будущего объекта строительства.
Несущая способность сваи
Несущую способность Fd, кН, свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной нагрузками определяется по формуле:
где γc – коэффициент условий работы сваи,
Fu,n – нормативное значение предельного сопротивления сваи, кН,
γc,g1 – коэффициент надежности по грунту.
Полевые испытания свай по ГОСТ
Испытания натурными сваями (полевые испытания) производятся после наступления их отдыха, в соответствии с п.7.2.3. ГОСТ-5686-2020. Нагружение испытуемой сваи проводят равномерно, ступенчато, без ударов. Значение ступеней нагрузки, устанавливается разрабатываемой испытательной организацией программой испытаний, но принимается не более 1/10 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю. При заглублении нижних концов натурных свай в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, а также в глинистые грунты твердой консистенции допускается первые три ступени нагрузки принимать равными 1/5 от значения наибольшей передаваемой нагрузки.
Статические испытания и производство измерений
На каждом этапе нагрузки, специалисты испытательной организации фиксируют показания приборов и заносят данные в полевые журналы. Впоследствии журналы прикрепляются к отчету о проведенных испытаниях на объекте. Фиксация показаний происходит в следующей последовательности: первый отчет – до начала нагрузки, второй – сразу после ее начала, последующие – через определенные временные интервалы в соответствии с индивидуально разработанной для данных испытаний программой.
Результаты выполненных статических испытаний свай оформляются в виде графиков зависимостей перемещений от приложенных нагрузок. Протокол испытания основания также содержит выводы о фактически полученной несущей способности свай.
Выводы о полезности статических испытаний
Требование о выполнения в соответствии с требованиями ГОСТ испытания свай, в наши дни, зачастую, сразу прописываются в разделе рабочей документации проектов, относящихся к устройству свайного основания объекта. Качественно выполненные контрольные испытания свай позволяют получить наиболее достоверную информацию об их фактической несущей способности и, при выявлении запаса в несущих характеристиках свай, скорректировать стоимость работ по устройству фундамента в сторону его значительного уменьшения. В случае же инженерных изысканий, данное следствие является основополагающей целью их проведения и также позволяет экономить заказчикам значительные финансовые средства.
Стоит отметить, что статические испытания грунтов сваями, проводимые в труднодоступных местах и при сложных метео условиях, могут сильно превосходить по стоимости аналогичные испытания на стройплощадках в крупных городах. В целом это понятно и обусловлено объективным фактором логистики. Но, в тоже время, их значимость более велика, так как в таких условиях не всегда удается получить качественные данные о геологии грунтов, а следовательно фактическое подтверждение проектных значений выходит на первый план.