Справочное пособие

СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Общие положения

 Полевые испытания свай проводят для определения их несущей способности и перемещении (деформации) с последующим сравнением полученных данных с расчетными, принятыми в проекте. Испытания свай проводят и процессе инженер но-геологических изыскании, а если при производстве работ возникнут обоснованные сомнения в правильном выборе типа сваи или потребуется отработка технологии и косвенного контроля качества свай,— то и в процессе устройства свайного основания.

Стоимость работ по погружению и испытанию опытных свай входит в смету проектно-изыскательских работ, а контрольные испытания выполняют за счет строительной организации.

Согласно ГОСТ 5686—69 сваи в полевых условиях испытывают следующими видами нагрузок: статической — осевое вдавливание, горизонтальное перемещение и осевое выдергивание свай (для всех видов свай, кроме бетонных); динамической (ударной) — забивка и добивка.

Вид нагрузки, метод испытаний и количество свай, подвергающихся испытаниям, устанавливают программой, которую составляет организация, проводящая испытание, на основании выданного проектной организацией технического задания иа испытание свай. В программе учитываются грунтовые условия, тип сооружения (здания) и дается краткая характеристика его основных несущих конструкций, опыт проектирования н эксплуатации зданий в аналогичных условиях, эксплуатационные требования (допустимые осадки и горизонтальные перемещения), расчетные нагрузки н цели испытаний.

Количество свай, подлежащих испытаниям, должно составлять: при динамячо ких испытаниях — до 2% общего количества свай, но не менее 5 шт.; при статических испытаниях — до 1%, но не менее 2 шт.; при испытаниях на горизонтальную и выдергивающую нагрузки — согласно проекту или программе испытания с учетом требований ГОСТа. При количестве свай до 100 шт. динамической нагрузкой испытывают не менее двух свай.

Материал, длина н размеры поперечного сечения испытываемых свай должны быть аналогичны принятым в проекте. Погружать свая в местах сооружения свайных фундаментов следует с проектной отметки — в котлованах или шурфах — с помощью оборудования, предназначенного для свайных работ иа данной стройке, по возможности до проектной глубины и до отказа, соответствующего проектной несущей способности.

Если в результате испытаний будет установлено, что запроектированные сван не обладают достаточной несущей способностью, проектная организация устанавливает новые глубины погружения и размеры поперечного сечения свай и назначает дополнительные испытания, данные которых учитывает в рабочих чертежах.

При строительстве нескольких зданий (сооружений) количество опытных свай может быть принято для группы зданий (сооружений), если размеры свай, способы их погружения и инженерно-геологические условия для всех зданий аналогичны.

Перед статическими испытаниями проводят следующие подготовительные мероприятия: вокруг опытной сваи тщательно планируют поверхность грунта и устраивают сток для поверхностных вод; подготавливают загрузочное устройство (рамного типа илн платформа) и монтируют его таким образом, чтобы вертикальная нагрузка была строго отцентрирована; подбирают силовую часть, необходимое количество измерительных приборов и грузов. До начала монтажа испытательной платформы головы анкерных свай и головы свай, мешающих ее монтажу, срубают на требуемую высоту. Материал ствола и головы сваи должен иметь необходимую прочность; в случае необходимости голову сваи усиливают металлической обоймой.

В зимнее время мерзлый грунт вокруг испытываемой сваи отогревают илн удаляют (при глубине промерзания более 10 см), а измерительные приборы предохраняют от возможного обледенения. Зона отогрева должна быть не менее 1 м вглубь при испыгаини на вертикальную нагрузку н не менее 2 м — от грани сваи — при испытании на горизонтальную. В отогретом состоянии грунт следует поддерживать до окончания испытания (ГОСТ 5686—69). При динамических нагрузках для определения возможности погружения грунт можно не отогревать.

Головы свай, подлежащих статическим испытаниям, должны выступать над поверхностью грунта па высоту 40—60 см, а головы свай, подлежащих Динамическим испытаниям — на 70—80 см. Головы буронабивиых свай должны быть армированы или обрамлены металлической обоймой (отрезок трубы) с заглублением последней на 50 см ниже уровня грунта и возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 40 ел. Торцы свай должны быть ровными и горизонтальными, в противном случае за Б—6 дней до начала испытаний на торец следует уложить металлическую плиту толщиной 20.—30мм иа цементном растворе марки не ниже 100.

Если пря погружении сваи ее торец (голова) окажется поврежденным, его выравнивают, срубая нарушенный бетой и укладывая сверху металличесяую плиту толщиной 16—20 мм на жестком цементном растворе состава 1:3-5-1:2. При отрицательной температуре воздуха вместо раствора допускается использовать слегка увлажненную цементио-песчаную смесь такого же состава. Во всех случаях ось гидродомкрата должна совпадать с геометрической осью сваи.

При наклонном погружении пробных свай применяют гидродомкраты с шаровыми головками в точке упора в балиу. В этом случае использовать металлические подкладки ие разрешается.

Реактивные усилия при загрузке свай могут быть восприняты сваями, платформой, загруженной штучными грузами, а также расположенной рядом конструкцией, способной воспринять испытательное усилие.

Тип испытательной установки выбирают с учетом требуемой максимальной нагрузки на сваю, геологических и местных условий данной площадки.

Количество анкерных свай определяют расчетом в зависимости от максимальной нагрузки, ожидаемой при испытании, величины предельного сопротивления анкерных свай выдергиванию (по грунту) и прочности их материала на растяжение (если испытывают железобетонные сваи,, учитывают только сопротивление продольной арматуры). При нормальных условиях испытаний число анкерных свай првнимают не менее четырех. Прв слабых грунтах в пределах толщи, прорезаемой сваями, и малых глубинах погружения, в случае отсутствия платформы или грузов, число анкерных свай может быть увеличено до 8 шт. Анкерные сваи размещают на расстоянии не менее 6d и не ближе 2 л от испытываемой сваи.

Сечение арматурных стержней анкерных свай должно быть достаточным для восприятия максимальной нагрузки, причем запас прочности должен быть не менее 1,5 для стали классов А-П и A-III и не менее 1,3 — для стали класса A-IV. Арматурный каркас анкерной буронабивной сваи должен заходить в уширеииую пяту до ее подошвы и располагаться в плане" в соответствии с конструкцией упорной системы и профилем стойки испытательной установки. При случайном изгибе арматурных стержней анкерных свай в местах выхода из бетоиа выпрямлять их можно, только с нагреванием.

Испытываемую сваю нагружают при помощи одного или нескольких гидравлических домкратов, упирающихся в систему упорных балок испытательной установки. Максимальный прогиб балки, служащей упором для домкрата, не должен превышать 1/250 ее расчетного пролета (ГОСТ 5686—69).

Элементы испытательных установок, кроме конструктивных, рассчитывают в зависимости от требуемой величины нагрузки, передаваемой на сваю. Коэффициент запаса прочности п принимают равным 1,2.

При монтаже испытательной установки или платформы с пригрузом между домкратом и упорной конструкцией предусматривают зазор соответственно не менее 30 и 80 мм, который перед началом испытания ликвидируют, укладывая металлические прокладки.

 Все виды работ при полевых испытаниях свай необходимо выполнять с соблюдением правил техники безопасности (СНиП Ш-А. 11—70). Загрузочные платформы должны быть уложены на надежное основание- Использовать случайные прокладки и смерзшийся грунт не допускается. Штучные грузы укладывают перевязкой на прокладки, которые должны быть надежными н размещены ближе к подъемный! петлям. В процессе испытания следует обращать внимание иа податливость основания и устойчивость платформы в случае оттаивания (в зимнее время) или подмыва грунта атмосферными осадками.

При статических испытаниях рабочих свай нагрузка на них не должна превышать расчетную, умноженную на коэффициенты 1,1—1,5 в зависимости от категории здания (сооружения).

Перемещение испытываемой сваи измеряют с помощью двух прогибомеров системы Максимова или Аистова. Показания прогибомеров не должны иметь рас-ховдеиия более 50% прн осадках менее 1 мм, 30% — прн осадках от 1 до 5 и 20% — при осадках более 5 мм. Прогибомеры крепят непосредственно перед испытанием к реперному устройству, установленному с двух сторон сваи. Реперные опоры должны быть неподвижны на протяжении всего периода испытаний. Измерительные приборы и струны прогибомеров должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечных лучей, сильного ветра, песчаной пыли и дождя.

Гидравлический домкрат и измерительные приборы насосной станции тарируют и проверяют на стабильность давления. Они должны обеспечить усилие, предусмотренное программой испытаний, его контроль н точность измерении деформаций.

При испытании свай на осевое выдергивание вертикальное перемещение сван вверх регистрируется при помощи двух прогибомеров системы Максимова или Аистова с точностью не менее 0,1 мм. Крепят лрогибомеры так же, как и при испытаниях свай на вертикальную нагрузку, однако опора для крепления балок должна находиться на расстоянии 3 м от испытываемой сваи.

При испытании свай динамической нагрузкой величину отказа определяют различными приборами и приспособлениями. С помощью нивелира отказы замеряют с точностью 1 мм на полосе миллиметровой бумаги, приклеенной к деревянной рейке, располагаемой рядом с погружаемой сваей. При необходимости получить более точные показания, например при задогак 1—3 удара и определении упругой и остаточной части отказа (что особенно важно при забивке свай в глинистые грунты), применяют отказомер, позволяющий определить величину отказа с точностью до 0,5 мм. Он снабжен планшетом и специальным устройством для возвратно-поступательного перемещения карандаша в горизонтальном направлении с определенной скоростью. При забивке сваи на планшете, прикрепленном к свае, карандашом вычерчивается отказограмма ступенчатого вида, по которой определяется высота ступеньки — величина отказа,

В процессе динамических испытаний важное значение имеет высота падения ударной части молота, которую определяют при помощи рейки с делениями. Рейку крепят или к молоту, или к наголовняку сваи. Высоту падения ударной части определяют с точностью до 2 см.

Результаты испытаний свай должны быть оформлены в журнале испытаний, в котором приводят следующие данные: наименование здания или сооружения; номера свай; характеристика свай (материал, длина, вид и размеры поперечного сечения, кроме того, для деревянных свай — диаметр в верхнем н нижнем отрубах, для железобетонных — паспорт предприятия-изготовителя); дата погружения готовых свай или дата изготовления набивных свай, а также даты их испытаний; отсчеты по приборам; средняя величина перемещении свай для каждого отсчета; величина перемещения свай в пределах цикла (при циклической нагрузке); величины ступеней нагрузок и общие замечания (ГОСТ 5686—69).

 Методы испытания свай специальными приборами отказомерами

 Несущая способность свай и свайных фундаментов

 Свайные фундаменты. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ПО ...

 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ. Расчет свай, свайных фундаментов

 Приемка свайных фундаментов - проекты свайного фундамента и опор ...