Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 73 , авторов - 231 ,
всего информационных продуктов - 2137 , из них
статей журнала - 473 , статей базы знаний - 58 , новостей - 1547 , конференций - 3 ,
блогов - 8 , постов и видео - 39 , технических решений - 9

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
3 ноября 2016 года

Испытания свай статической нагрузкой

Полевые испытания грунтов сваями, проводимые при инженерных изысканиях для строительства, выполняются с целью получения данных, необходимых для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства.

Учитывая трудоемкость испытаний свай статической нагрузкой, обусловленную необходимостью поддержания каждой ступени нагружения до условной стабилизации перемещения сваи, в ООО «НПП Геотек» разработана автоматизированная система контроля процесса нагружения в составе программного комплекса АСИС.

Болдырев Геннадий ГригорьевичДиректор по научной работе и инновациям ООО «НПП Геотек», д.т.н.

Полевые испытания грунтов сваями, проводимые при инженерных изысканиях для строительства, выполняются с целью получения данных, необходимых для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства, в том числе, согласно ГОСТ 5686-2012, для:

  • 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;
  • контроля проектного значения несущей способности свай.
  • Состав стандартной установки для испытания грунтов сваями статическими вдавливающими, выдергивающими или горизонтальными нагрузками включает:
  • устройство для нагружения сваи (домкраты или тарированный груз);
  • опорную конструкцию для восприятия реактивных сил (система балок или ферм с анкерными сваями и/или грузовая платформа);
  • устройство для измерения перемещений сваи в процессе испытания (реперная система с измерительными приборами).

При проведении испытаний в вечномерзлых грунтах в состав оборудования дополнительно включаются термометрические устройства для измерения температуры грунта основания испытываемой сваи.

Примеры установок для испытаний забивных свай показаны на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Конструкция стенда для испытаний свай статической нагрузкой (проект ООО «НПП Геотек»: 1 – анкерная свая (4 шт); 2 – испытываемая свая; 3 – реперная система; 4 – захват (4 шт.); 5 – балка; 6 – гидравлический домкрат (2 шт); 7 – датчик перемещений (3 шт) Рис. 1. Конструкция стенда для испытаний свай статической нагрузкой (проект ООО «НПП Геотек»: 1 – анкерная свая (4 шт); 2 – испытываемая свая; 3 – реперная система; 4 – захват (4 шт.); 5 – балка; 6 – гидравлический домкрат (2 шт); 7 – датчик перемещений (3 шт)

 

Рис. 2. Комплект для испытаний Пензенского ТИСИЗ: а – закрепление балки тяжами через гильзы в теле сваи; б – закрепление балки приваркой хомутов к рабочей арматуре свай (http://www.proiz.ru/) Рис. 2. Комплект для испытаний Пензенского ТИСИЗ: а – закрепление балки тяжами через гильзы в теле сваи; б – закрепление балки приваркой хомутов к рабочей арматуре свай (http://www.proiz.ru/)

 

В процессе проведения испытаний грунтов сваями всех типов результаты испытаний оформляются в виде графиков зависимостей перемещений сваи от нагрузки, приложенной к свае для испытаний статическими нагрузками (рис. 3).

 

Рис. 3. Графики интерпретации результатов испытаний свай статической нагрузкой (Алексеев, 2007). а - зависимость осадки сваи от времени приложения нагрузки S = f(t) при каждой ступени нагружения. Каждая последующая ступень нагружения прикладывается только после затухания осадки от предыдущей ступени; б - зависимость суммарной осадки сваи от приложенной статической нагрузки S = f(P) Рис. 3. Графики интерпретации результатов испытаний свай статической нагрузкой (Алексеев, 2007). а - зависимость осадки сваи от времени приложения нагрузки S = f(t) при каждой ступени нагружения. Каждая последующая ступень нагружения прикладывается только после затухания осадки от предыдущей ступени; б - зависимость суммарной осадки сваи от приложенной статической нагрузки S = f(P)

 

Испытания свай статической нагрузкой проводятся до тех пор, пока график S = f(P) не перейдёт в стадию нелинейных деформаций или величина осадки превысит 40 мм. Несущую способность сваи (Рсв) по полученному в результате испытаний графику допускается определять исходя из предельной осадки 40 мм (см. пунктирную линию на рис. 3б). Для вычислений используется величина расчётной нагрузки, допускаемой на сваю (Рcв), которая отражает несущую способность, найденную по испытаниям, но с понижающими коэффициентами: γс = 0,9 - условий работы основания и γq = 1,1 - коэффициента надёжности (ГОСТ 5686; Алексеев, 2007).

На рисунке 4 приведен график полевых статических испытаний свай-РИТ в условиях слабых глинистых грунтов опытно-строительного полигона г. Тунис (Еремин и др., 2013). Испытания были выполнены не только с нагрузкой и разгрузкой, но и с повторным циклом нагружения. Показано, что несущая способность свай-РИТ, полученная по результатам испытаний, существенно превышает определенную расчетом как по отечественным, так и по французским нормам.

 

Рис. 4. Зависимость вертикального перемещения сваи от нагрузки (Еремин и др., 2013) Рис. 4. Зависимость вертикального перемещения сваи от нагрузки (Еремин и др., 2013)

 

Учитывая трудоемкость испытаний свай статической нагрузкой, обусловленную необходимостью поддержания каждой ступени нагружения до условной стабилизации перемещения сваи, в ООО «НПП Геотек» разработана автоматизированная система контроля процесса нагружения в составе программного комплекса АСИС.

Комплект оборудования предназначен для полевых испытаний статической вдавливающей нагрузкой грунтов сваями при проведении инженерных изысканий для строительства и для контрольных испытания свай при строительстве. Схема установки для испытаний показана на рисунке 1.

Комплект работает следующим образом. На первом этапе устраивается куст свай – из них четыре используются в качестве анкерных, а одна испытывается. Далее на анкерные сваи с помощью захватов крепится балка. Между испытываемой сваей и балкой устанавливаются гидравлические домкраты на металлическую плиту. На плиту опираются датчики перемещений, закрепленные на реперной системе. Домкраты подключаются к гидравлической насосной станции рукавами высокого давления. Датчик давления, расположенный на насосной станции, и датчики перемещения подключаются к блокам электроники. Блоки электроники и насосная станция по цифровому интерфейсу подключаются к ноутбуку. Процесс испытаний проходит под управлением программы АСИС4 согласно алгоритмам ГОСТ 5686-2012 или алгоритмам пользователя, например, при непрерывном перемещении сваи с заданной скоростью мм/мин.

 

Список литературы
  1. Алексеев С.И. Основания и фундаменты: учебное пособие для студентов вузов – СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2007. – 111 с. http://www.buildcalc.ru/(S(k4gtvqav1cptur55vcw1ei55))/Downloads/BasesAndFoundations/BasesAndFoundations.pdf.
  2. ГОСТ 5686. Методы полевых испытаний сваями. 2012. http://docs.cntd.ru/document/gost-5686-2012
  3. Еремин В.Я., Знаменский В.В., Харин Ю.И., Юдина И.М. Результаты испытаний свай-РИТ вертикальной статической нагрузкой в условиях грунтов прибрежной части г.Туниса. Вестник МГСУ, Основания и фундаменты, подземные сооружения, №5, 2013. http://josbrouwers.bwk.tue.nl/publications/Other31.pdf