Отдых свай после забивки
Вопрос 1. Как назначить время отдыха при испытаниях грунтов сваями?
Для буронабивных свай нормативный срок отдыха установлен в 28 сут.
Следует также учитывать опыт испытаний специализированных изыскательских организаций, например, в районе ул. Коллонтай, Бадаево, (квартал СУН) при заглублении забивных свай в динамически неустойчивые пески пылеватые плотные (е=0,5) для получения необходимой несущей способности время отдыха необходимо устанавливать свыше 3 - 6 мес.
Вопрос 2. Как назначить максимальную нагрузку при статических испытаниях свай?
На практике, для грунтов Санкт-Петербурга для оценки несущей способности грунтов максимальную нагрузку при испытании свай доводят до следующих значений:
- до массового погружения к=1,5 от расчетной нагрузки на сваю;
- после массового погружения к=1,2.
В каждом случае организация, производящая работы, должна составлять программу испытаний, где указанные нагрузки согласовываются проектировщиками.
Вопрос 3. В каких случаях допускается применять сваи заводского изготовления без острия?
1) сопротивление погружения свай в глинистые грунты с плоским торцом ниже на 10 - 15% чем с конусным наконечником, что объясняется тем, что под плоским торцом формируется уплотненный грунтовый конус с углом при вершине острия идентичный углу внутреннего трения грунта (30 - 60 градусов), что облегчает погружение;
2) несущая способность, и время на погружения свай с разной формой торцов практически одинаково;
В этой связи можно заключить, что в любых сжимаемых грунтах рациональна форма плоского торца свай за исключением слоев крупнообломочных, техногенных, твердых глинистых и гравелистых грунтов с включением валунов и строительного мусора.
Вопрос 4. В каких случаях сваи устраиваются в предварительно пробуренные скважины?
Ответ. Для технологий погружения свай заводского изготовления лидерное (разгрузочное) бурение применяется в следующих случаях. Во-первых, для снижения динамического воздействия на существующую застройку и инженерные коммуникации, распространяющегося в грунте при забивке. Установлено, что при погружении свай молотами в лидерные скважины амплитуда смещений грунта уменьшается: для песчаных грунтов в 1,7-2,0 раза, глинистых - 2,0-2,5 при отношении площади лидера к площади сваи 0,5-0,7. При шнековом рыхлении грунта для указанных отношений площадей амплитуда смещений грунта уменьшается: для песчаных грунтов до 1,5 раз, а глинистых - в 2 [1]. Во-вторых, бурение применяется и при наличии труднопроходимых прослоек (галечник, плотные пески, твердые глинистые грунты), препятствующих погружению сваи до проектных отметок. Скважины устраивают обычно на 5 см меньше диагонали поперечного сечения погружаемой сваи (для сечений 30х30, 35х35, 40х40 см расчетный диаметр скважины будет составлять 37, 44, 52 см соответственно). Глубина скважин должна быть ниже подошвы фундамента существующего здания или достигать подошвы плотной грунтовой прослойки, но не превышать 0,9 длины сваи в грунте [2]. Следует отметить, что с экономической точки зрения, погружение свай заводского изготовления в лидерные скважины (разрыхленный грунт) глубиной свыше 10 м становится дороже по сравнению с буронабивными технологиями.
Литература
1. ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки.
Вопрос 5. Как выполняется крепление шпунтовых ограждений?
Ответ. В условиях слабых грунтов Санкт-Петербурга, особенно при несоблюдении требований технологии, могут происходить как деформации ограждений котлованов, так и распорных конструкций, проседания и выпор грунта внутрь подземного сооружения, сопровождающиеся разрушениями конструкций зданий прилегающих к строительной площадке.
Рассмотрим наиболее распространенные технические решения обеспечения устойчивости шпунтовых ограждений:
- консольные ограждения, в том числе с поясами жесткости, из стальных балок различного сечения применяются для котлованов глубиной до 4-х метров с ограничением динамические воздействий при перемещении строительной техники и запретом складирования материалов вблизи ограждения. При этом в условиях слабых грунтов необходимо обеспечить заглубление шпунта ниже дна котлована не менее 2/3 его глубины;
- распорные горизонтальные крепления из металлических балок различного сечения (в основном труб) при ширине котлована до 15 м, для котлованов с большими размерами применяются промежуточные стойки сваи, выполняемые до разработки грунта;
- крепление ограждения к вертикальным анкерным стенкам или горизонтальным плитам стальными тягами на расстоянии не менее величины S=Hк tg(45º-φ/2), где Hк - глубина котлована, φ - угол внутреннего трения грунта. Такое конструктивное решение ограждения требует дополнительных площадей за границей котлована и не обеспечивает горизонтальной устойчивости ниже дна котлована;
- крепление шпунтовых ограждений грунтовыми инъекционными анкерами, заглубляемыми в плотные грунты, за пределы зон активного давления грунта на ограждения и воспринимающими выдергивающие усилия. Величина усилий, воспринимаемых одиночным анкером на практике для глинистых грунтов находится в диапазоне от 0,1 до 0, 5 МН. Анкеры устраиваются по периметру котлована с шагом 0,8 - 3,0 м с углом наклона горизонтали до 30 - 40º. В условиях слабых грунтов такое решение имеет ограниченное применение, т.к. требует заглубления на значительные по величине глубины (свыше 25 - 30 м) а при устройстве анкеров под существующими инженерными коммуникациями, дорогами или зданиями, в конструкциях последних могут возникать дополнительные деформации из-за изменения напряженно-деформированного состояния грунта вследствии его взаимодействия с заделкой анкера;
- укрепление грунта по всей глубине шпунта, а так же создание грунтоцементных диафрагм ниже заложения котлована по технологии струйной цементации. Для создания сплошных диафрагм толщиной до 1500 мм грунтоцементные сваи устраивают по сетке 600 х 520 мм, проектная прочность материала грунтоцемента принимается порядка 1,0 МПа, в модуль деформации 400 МПа. Расход материалов на 1 метр бурения составляет: воды 200 - 350 л, цемента 300 - 400 кг, комплексных добавок 7 - 12 кг;
Вопрос 6. Как следует готовить основания под ходовые пути копров, буровых и вдавливающих установок для устройства свай по различным технологиям?
Ответ. Особые требования к устройству основания предъявляются при работе на слабых грунтах, характеризующихся потерей несущей способности при динамическом воздействии, возникающем как при движении техники так и при устройстве свай. В этих условиях необходимо обеспечить устойчивость строительной техники и тем самым достаточное качество выполняемого свайного основания.
Масса установок вдавливания свай заводского изготовления может доходить до 160 т, что при производстве работ требует усиленного основания из песка толщиной 600 мм по грунту и щебеня толщиной 400 мм. Щебень можно заменить боем кирпича.
Для движения буровых установок основание готовят из щебня толщиной 300 - 400 мм по геотексилю.
Подсыпку песком или щебнем следует выполнять с уширениями за границы контура, образованного погружаемыми сваями на расстояния 1,5 м при бойке и устройстве буронабивных свай и на 1,5 - 3,5 м при вдавливании свай заводского изготовления.
Кроме того, до начала работ необходимо выполнить систему водоотведения поверхностных вод, состоящую из канав и зумфов обсаженных ж/б кольцами из которых вода откачивается в ливневую канализацию.
Вопрос 7. Необходимо ли армировать буронабивную сваю на всю длину?
Вопрос 8. Назовите минимальный комплект документации, необходимый для начала производства свайных работ.
Ответ. Для устройства свайного основания необходим следующий комплект документации:
- план свайного поля с общими указаниями по производству работ;
- геологический разрез с положением свай, описанием и характеристиками грунтов;
- строительный генеральный план строительства основного и подготовительного периода в составе ПОС;
- исполнительная схема геодезической разбивочной основы объекта.
Вся документация должна иметь штамп в производство работ и заверена подписью уполномоченного лица организации заказчика. Основная информация и назначение чертежей представлены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование чертежа, документа
Содержание документа
Плавн свайного поля с общими указаниями по производству работ
Маркировка, размеры, количество и параметры свай, расчетные нагрузки, вид и количество испытаний грунтов, указания по технологии и контролю качества работ, узел сопряжения свай с ростверком, абсолютная отметка условно принятая за 0,000
Геологический разрез
Характерные инженерно-геологические разрезы, на которые нанесены оси здания, линии уровня дна котлована с абсолютными отметками подошвы ростверков и концов свай, данные физико-механических свойств грунтов, необходимые для обоснования параметров свай, сведения об агрессивности грунтовых вод, красные и черные отметки дневной поверхности земли
Схема армирования буронабивных свай
Экспликации и сведения о диаметрах, количестве и длинах арматурных стержней, составляющих каркасы буронабивных свай
Стройгенплан в составе ПОС
Расположение внутриплощадочных дорог, инженерных коммуникаций, ограждение площадки, постов охраны, моек колес, бытовых городков и пожарных гидрантов.
Исполнительная схема геодезической разбивочной основы объекта
Маркировка осей объекта, осевые расстояния, привязки пунктов закрепления осей, расположение репера на строительной площадки
Вопрос 9. Назовите причины отрицательных результатов статических испытаний грунтов сваями.
Ответ. Провал или срыв при статических испытаниях грунтов происходит когда свая дает осадку в грунте свыше 4 см и вдавливающая нагрузка не доведена до значения, указанного в программе испытаний. Рассмотрим основные причины вызывающие указанное явление:
- не выдержан нормативный срок отдыха сваи в грунте;
- непосредственно перед испытаниями в радиусе 20 м от измерительного оборудования производилась забивка свай заводского изготовления, вызвавшая раструктиривание и снижение несущей способности грунта;
- испытана дефектная свая с деформированным стволом. Для свай заводского изготовления могут произойти разрушения ствола или в зоне сварного стыка из-за заводского брака или при погружении в плотных грунтах при превышении предельного количества ударов. Для буронабивных свай встречаются дефекты в виде потери сплошности ствола или вымывания бетона при работе в слабых или в напорных водоносных грунтах;
- испытуемая свая недопогружена до несущего слоя из-за препятствий в виде локальных прослоек плотных грунтов. Кроме того из-за недостоверных инженерно-геологических изысканиях проектировщик может не верно определить положение несущего слоя, в результате чего сваи будет погружены в слабый грунт;
- при приложении нагрузки произошли деформации голов свай некачественно подготовленных к нагружению, что могло произойти при вырубке бетона голов заводских свай или некачественно забетонированных оголовков буровых свай;
- домкраты установлены на сваю, у которой в ходе погружения произошел выпор из грунта, вследствие чего под пятой образовалась полость, незаполненная грунтом, что приводит к значительным осадкам на первых ступенях нагружения до 15 см. Следует так же отметить, что выпор сваи может происходить как при бойке и вдавливании свай заводского изготовления так и при буронабивных технологиях с вдавливанием обсадных труб;
- для буронабивных технологий устройства свай под защитой обсадных труб большого диаметра при некачественной подготовке забоя под пятой остается буровой шлам, а при технологиях с задавливанием обсадных труб при несвоевременном отделении теряемого башмака под пятой сваи образовывается незаполненная грунтом полость. При испытаниях грунтов такими сваями будут получены осадки не отражающие действительную несущую спопобность;
- при погружении острия свай заводского изготовления в пылеватые водонасыщенные пески может происходить эффект рассасывания, когда со временем межсвайное пространство насыщается грунтовыми водами, что приводит к снижению несущей способности сваи по боковой поверхности.
Все перечисленные дефекты, отражающиеся на достоверности испытаний грунтов сваями представлены в таблице 2.
Отдых свай после забивки
Методы полевых испытаний сваями
Sоils. Fiеld tеst mеthоds bу рilеs
* Поправка (ИУС N 11-2020), Поправка (ИУС N 12-2020)
Дата введения 2021-01-01
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
ГОСТ 31547-2012 Вибропогружатели и сваевыдергиватели. Общие технические условия
ГОСТ 31550-2012 Молоты сваебойные. Общие технические условия
Отказ при забивке свай. Статические и динамические испытания грунтов натурными сваями.
Здравствуйте, долгое время занимаемся забивкой железобетонных свай. Но столкнулись с проблемой.
Ситуация такова: Перед началом работ забиты пробные сваи, которые не дали проектного отказа - 0,2 см. Отказ составлял 0,5-0,8 см.
После "отдыха" свай - 6 суток были проведены испытания грунтов динамической нагрузкой натурными сваями и при добивке свай (через 6 суток) отказ достиг проектного 0,2 см.
Далее были проведены испытания грунтов статической нагрузкой, где сваи так же показали согласно проекту нагрузки.
Далее разрешение на массовую забивку.
Но при массовой забивке (смотри пробную) все сваи показывают отказ 0,5-0,8 см за 1 удар.
В итоге "СТОП-МАШИНА" проектировщик кричит, нет проектного отказа! Как быть? Хотелось бы услышать Ваше мнение, как бы Вы поступили в данной ситуации. Запретили бы Вы дальнейшее производство работ?
Заказчик-инвестор уже подходит шепчет на ухо нашему прорабу, да пиши ты в журнале отказ 0,2 см, но у нас прораб старой советской закалки говорит: Фигушки, какой есть фактический отказ, тот и пишу.
Как быть опять же, стройнадзор и проектировщик говорит: не могу принять журнал с такими отказами, так как они не соответствуют проекту. Тупик.
Заранее Всем спасибо за ответы!
Если у кого то есть вопросы, касающиеся забивки свай, процесса и т.д. Подскажем.
Если нарушил правила форума, то сообщите или перенесите тему куда положено.
А в ТЗ на забивку свай нельзя прописать, чтоб при забивке не добивали до проектной отметки, дали "отдохнуть" свае 1-2-3-4-5-6 (нужное подчеркнуть) суток и спустя добивали уже окончательно до проектного отказа 0,2? Нужна геология, какой грунт Глина. песок, напластование. В каких условиях испытания были стат нагрузкой.Если у вас глинистые грунты то это нормально, что после отдыха несущая способность растет ( связана с сцеплением). А в ТЗ на забивку свай нельзя прописать, чтоб при забивке не добивали до проектной отметки, дали "отдохнуть" свае 1-2-3-4-5-6 (нужное подчеркнуть) суток и спустя добивали уже окончательно до проектного отказа 0,2?
Извините, мы не проектировщики. НО ТЗ, как я понимаю это техническое задание. В ТЗ указано, что все свайные работы выполнять с СП45.13330.2012. Данный СП согласно п. 12.1.11 отправляет нас в главу 7 ГОСТ-5686-2012., где согласно нашей геологии и пункта 7.2.3 "отдых" должен составлять 6 суток.
И я так понимаю, Вы предлагает каждую сваю (например все свайное поле из 1000 штук) добивать (динамить на нашем языке)? Если да, то нам встречались такие проектанты и просили осуществлять добивку и 3 и 4 раза. Но скажу я Вам, ниразу такое в проекте не было прописано (я за 7 лет не встречал), и я точно знаю, что Заказчика это точно не устроит в плане сроков, ты вылетишь из всех графиков и финансово несешь большие потери. И потом же по забитым свая уже нельзя ездить. Но в тоже время вы как конструктор-проектировщик несете ответственность.
Так что получается замкнутый круг. Забивка контрольных (пробных) свай - нет проектоного отказа, делаем испытания - все хорошо, далее массовая забивка - опять нет проектного отказа с занесение в журнал массовой забивки. И в ГАСН уже такой журнал не сдашь.
Отказ при забивке свай. Статические и динамические испытания грунтов натурными сваями.
Здравствуйте, долгое время занимаемся забивкой железобетонных свай. Но столкнулись с проблемой.
Ситуация такова: Перед началом работ забиты пробные сваи, которые не дали проектного отказа - 0,2 см. Отказ составлял 0,5-0,8 см.
После "отдыха" свай - 6 суток были проведены испытания грунтов динамической нагрузкой натурными сваями и при добивке свай (через 6 суток) отказ достиг проектного 0,2 см.
Далее были проведены испытания грунтов статической нагрузкой, где сваи так же показали согласно проекту нагрузки.
Далее разрешение на массовую забивку.
Но при массовой забивке (смотри пробную) все сваи показывают отказ 0,5-0,8 см за 1 удар.
В итоге "СТОП-МАШИНА" проектировщик кричит, нет проектного отказа! Как быть? Хотелось бы услышать Ваше мнение, как бы Вы поступили в данной ситуации. Запретили бы Вы дальнейшее производство работ?
Заказчик-инвестор уже подходит шепчет на ухо нашему прорабу, да пиши ты в журнале отказ 0,2 см, но у нас прораб старой советской закалки говорит: Фигушки, какой есть фактический отказ, тот и пишу.
Как быть опять же, стройнадзор и проектировщик говорит: не могу принять журнал с такими отказами, так как они не соответствуют проекту. Тупик.
Заранее Всем спасибо за ответы!
Если у кого то есть вопросы, касающиеся забивки свай, процесса и т.д. Подскажем.
Если нарушил правила форума, то сообщите или перенесите тему куда положено.
А в ТЗ на забивку свай нельзя прописать, чтоб при забивке не добивали до проектной отметки, дали "отдохнуть" свае 1-2-3-4-5-6 (нужное подчеркнуть) суток и спустя добивали уже окончательно до проектного отказа 0,2? Нужна геология, какой грунт Глина. песок, напластование. В каких условиях испытания были стат нагрузкой.Если у вас глинистые грунты то это нормально, что после отдыха несущая способность растет ( связана с сцеплением). А в ТЗ на забивку свай нельзя прописать, чтоб при забивке не добивали до проектной отметки, дали "отдохнуть" свае 1-2-3-4-5-6 (нужное подчеркнуть) суток и спустя добивали уже окончательно до проектного отказа 0,2?
Извините, мы не проектировщики. НО ТЗ, как я понимаю это техническое задание. В ТЗ указано, что все свайные работы выполнять с СП45.13330.2012. Данный СП согласно п. 12.1.11 отправляет нас в главу 7 ГОСТ-5686-2012., где согласно нашей геологии и пункта 7.2.3 "отдых" должен составлять 6 суток.
И я так понимаю, Вы предлагает каждую сваю (например все свайное поле из 1000 штук) добивать (динамить на нашем языке)? Если да, то нам встречались такие проектанты и просили осуществлять добивку и 3 и 4 раза. Но скажу я Вам, ниразу такое в проекте не было прописано (я за 7 лет не встречал), и я точно знаю, что Заказчика это точно не устроит в плане сроков, ты вылетишь из всех графиков и финансово несешь большие потери. И потом же по забитым свая уже нельзя ездить. Но в тоже время вы как конструктор-проектировщик несете ответственность.
Так что получается замкнутый круг. Забивка контрольных (пробных) свай - нет проектоного отказа, делаем испытания - все хорошо, далее массовая забивка - опять нет проектного отказа с занесение в журнал массовой забивки. И в ГАСН уже такой журнал не сдашь.
Отказ свай. Определение.
AMS! хороший ответ.
а есть для лентяев какаянить прога в Екселе
или набитый пример с формулами.
Очень надо, плиз
Дополню, пожалуй.Если будете производить динамические испытания, то в некоторых грунтах это надо делать через неделю, или две после того как забили до проектной отметки. Ибо не все грунты после нарушения структуры сразу вступают в работу как им положено.
Так было у нас - вбили на проектную отметку в глину казахских степей, а она все идет и идет. оставили. Через неделю решили попробывать добить - так свая реально два с половиной миллиметра всего за 10 ударов прошла, что и подтвердило расчетные показатели.
Подскажите, как быть с металлическими сваями?
В СНиПе СНиП 3.02.01-87 и СП 50-102-2003 сказано: Расчетный отказ для железобетонных свай длиной свыше 25 м, а также для стальных трубчатых свай следует определять расчетом, основанным на волновой теории удара.
В Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) есть данный коэффициент для
стальных свай n=500Кн/м2!
Формула расчета отказа, одинакова у всех выше перечисленных источников.
Кому верить? Как считать?
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на методы полевых испытаний грунтов сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, на контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, а также при реконструкции.
Настоящий стандарт не распространяется на набухающие и засоленные грунты при необходимости их исследования с замачиванием и на грунты, содержащие крупнообломочные включения более 40% по массе при испытании их эталонными сваями или сваями-зондами (кроме случаев их залегания под нижними концами этих свай), а также на испытания, имитирующие сейсмические и эксплуатационные динамические воздействия.
Испытания свай
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.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 натурная свая: Обычная по материалу, конструкции и размеру свая, применяемая в строительстве.
3.2 эталонная свая: Забивная инвентарная металлическая составная свая диаметром 114 мм.
3.3 свая-зонд: Забивная инвентарная металлическая составная свая диаметром 127 мм с коническим наконечником и муфтой трения.
3.4 рабочая испытуемая свая: Испытуемая свая под здание или сооружение, которая после испытания будет использована в составе фундамента.
3.5 анкерная свая: Дополнительно устраиваемая свая для анкеровки испытательных стендов.
3.6 анкерная рабочая свая: Свая в составе свайного поля или куста свай для здания, сооружения, используемая для анкеровки испытательных стендов.
3.7 выход сваи из грунта: Перемещение сваи под действием выдергивающей, направленной соосно свае нагрузкой.
3.8 двунаправленное испытание грунтов сваей: Испытание грунтов сваей, изготовленной на площадке, с раздельным определением сил трения грунта по ее боковой поверхности и сил лобового сопротивления под ее нижним концом путем двунаправленного распорного, соосного со сваей, нагружения домкратов, установленных в тело сваи.
3.9 сопоставимые испытания грунтов сваями: Испытания грунтов, проводимые одинаковыми сваями, находящимися в сходных грунтовых условиях, с приложением к сваям одинаковых суммарных нагрузок.
4 Общие положения
4.1 Настоящий стандарт в соответствии с ГОСТ 30672 предусматривает следующие методы полевых испытаний грунтов сваями:
- статическими осевыми вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными (поперечными) нагрузками.
Примечание - При испытаниях свай методом, использующим принципы волновой теории удара, сопротивление грунтов погружению сваи оценивают по их условно-мгновенному сопротивлению.
4.2 Полевые испытания грунтов сваями, в том числе проводимые при инженерных изысканиях для строительства, проводят по программе, утвержденной заказчиком, удовлетворяющей требованиям приложения А и положений соответствующих федеральных, территориальных и отраслевых нормативных документов, в целях получения данных, необходимых для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства, в том числе:
- определения вида и размеров свай и их несущей способности;
- проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;
- определения зависимости перемещения свай в грунте от нагрузок и во времени.
При этом испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, а также все испытания многолетне-мерзлых грунтов проводят только натурными сваями.
4.3 Полевые контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, в том числе рабочими испытуемыми сваями с использованием анкерных рабочих свай, проводят также с учетом требований 4.2 и приложения А в целях проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.
4.4 Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
- использования типа или метода устройства сваи, не имеющего сопоставимых опытных данных;
- отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
- когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны недостаточно;
- если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидрогеологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Испытания свай нагрузкой допускается проводить для решения следующих задач:
- обоснования выбранного метода строительства;
- определения осадок свай и предельной для них нагрузки;
- оценки несущей способности свайного фундамента в целом.
Необходимое число испытуемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается в соответствии с приложением А и с учетом следующих данных:
- грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
- геотехнической категории сооружения;
- существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
- общего числа и типов свай в проекте фундамента.
Если при соответствующем обосновании проводят испытание нагрузкой одной сваи, то она должна располагаться в наихудших грунтовых условиях. Если это невозможно, следует учесть характерное значение сопротивления грунтов в месте ее устройства.
Если испытания нагрузкой проводят для двух и более испытуемых свай, то места испытаний должны быть наиболее характерными для площадки проектируемого свайного фундамента и одна из испытуемых свай должна находиться в месте с предположительно наихудшими грунтовыми условиями.
Между моментом установки испытуемых сваи и началом испытаний нагрузкой должно пройти достаточное время для обеспечения необходимой прочности материала сваи и стабилизации в грунте поровых давлений до начального уровня (так называемый "отдых" сваи).
Методика испытаний пробных свай нагрузкой по числу этапов нагружения, продолжительности этих этапов и применяемых циклов нагружения должна быть такой, чтобы по результатам измерений можно было получить данные о предельной нагрузке, деформациях, ползучести и разгрузке свайного фундамента.
Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний.
4.5 Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 м и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний или выполнено статическое зондирование.
Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки.
Примечание - В случае возможного развития сил отрицательного трения часть боковой поверхности свай, подверженной действию этих сил, рекомендуется изолировать от окружающих грунтов при испытаниях сваи вдавливающей нагрузкой и обеспечить контакт с окружающим грунтом при испытании свай выдергивающей нагрузкой для оценки сил отрицательного трения.
4.6 Испытания просадочных грунтов с замачиванием следует проводить на специально отведенной опытной площадке, расположенной на расстоянии не менее 1,5Н от строящегося объекта со стороны понижения рельефа площадки (Н - общая толщина всех просадочных слоев грунта).
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) - Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 апреля 2020 г. N 129-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2020 г. N 281-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5686-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2021 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2020 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
Читайте также: