Перед тем, как отправить сваи на строительный рынок, их необходимо протестировать. Для этого используются динамические и статические испытания свай. Для этой процедуры присутствует ГОСТ 5686-94, который указывает необходимые параметры для правильного выбора конструкции основания. Такие ГОСТ испытания позволяют сделать следующее:

• Найти оптимальную геометрию – технология дает возможность измерить площадь, длину и другие параметры сечения;
• Определить возможность на нужную глубину;
• Изучить поведение опоры под нагрузкой;
• Измерить глубину, на которую стержень можно погрузить в грунт;
• Определить степень однородности почвы;
• Найти несущую способность.

Такой результат дают и статические, и динамические проверки. Акцент в этом материале будет сделан на статические испытания, так как они чаще используются на производстве. Также мы посвятим пару пунктов динамическому тестированию. Такие проверки являются выгодной альтернативой исследованиям характеристик грунта, которые проводятся в лаборатории. В итоге определяются те же параметры: глубина заложения стержней, а также размеры. По этой причине нормативный документ ГОСТ содержит целый раздел этих испытаний.

На схеме показана установка, с помощью которой проводятся испытания свай. Состоит она из гидравлических домкратов, анкерными креплениями, а также из балок.

Начинается проверка с определения количества стержней и места, куда они будут погружаться. ГОСТ требует, чтобы сваи были забиты на участке с наихудшими условиями грунта, которые могут быть в этом районе. Технология проверки предусматривает предварительный «отдых», опора должна отстояться, чтобы связи земли полностью восстановилось. Только тогда испытания дадут объективные результаты. ГОСТ устанавливает время такого отстоя, которое зависит от разных условий:

• 1 день для плотных грунтов, насыщенных песком или глиной, а также крупнообломочных типов почвы;
• 3 дня необходимо простоять в случае, когда свая будет погружаться в песчаные грунты;
• 6 дней – разнородная земля, глина;
• 10 дней требуется для проверки прочности сваи в песках, насыщенных влагой.

Чаще всего опора стоит в грунте 6 дней – это оптимальный срок для грунтов, которые преобладают на территории РФ и странах СНГ. Свая, которая подвергается испытаниям по ГОСТ, необходимо нагружать ступенями. Когда происходит 100-процентная стабилизация ступени, происходит переход на следующий уровень. Здесь важно точно измерить осадку. Для этого используются прогибомеры – существуют электронные варианты и модели часового типа. Перед нагрузкой необходимо взять по всем приборам нулевые показатели. Эти параметры следует снимать после каждой ступени.

Методы испытания

Мы описали теорию ГОСТ, теперь можно перейти к способам. На сегодняшний день используются три основных:

• При помощи собственной массы сваи – такой способ подходит для мягких грунтов, где нужен минимум дополнительных усилий для погружения на нужную глубину;
• За счет платформы с грузом, которая устанавливается на испытуемую опору;
• При помощи гидравлических домкратов – самый распространенный способ для наших районов.

Метод с применением гидравлических домкратов является наиболее выгодным, так как он недорогой и занимает минимальное количество времени. Выбирая способ, специалисты руководствуются нормативными документами ГОСТ, в которых присутствует множество пунктов, помогающих подобрать оптимальный метод испытания. Технология также может отличаться. Испытания свай статической нагрузкой могут проводиться не только на испытательных зонах, но и перед строительством на участке.

Динамические испытания

Помимо статической проверки в некоторых случаях требуются и динамические проверки. Отличаются они в основном тем, что показания берутся во время погружения опоры в грунт. По мере входа в почву уменьшается отказ опоры. Здесь важна связь между несущей способности стержня и энергии от удара – обычно используется специальный молот.

Такие испытания позволяют задать нужные габариты (длина и радиус) и также узнать, соответствует ли расчетный показатель фактическому. Наблюдения демонстрируют, как свая реагирует на забивку. Также специалисты после динамических испытаний могут найти слабые участки опорной зоны. Процесс сопровождается созданием графиков, дающим характеристики опоры, в зависимости от разных нагрузок.

Главный вопрос: есть ли преимущества у таких проверок перед статическими испытаниями? Да, плюсы следующие:

• Динамические тестирования обладают повышенной мобильностью;
• На такие проверки затрачивается меньше энергии и времени;
• При динамических нагрузках можно испытывать любые типы данных конструкций.

Есть и существенный недостаток у динамических методов – они могут дать завышенный показатели несущей способности стержней.

Как проводятся динамические испытания?

Мы уже знаем, какая технология используется при статических проверках, теперь пора ознакомиться с ГОСТ испытаниям, которые проводятся при помощи динамики. По ГОСТ установлено, что проводить их нужно минимум три раза. Сначала выполняется тест опор перед началом закладки свайного основания. Это необходимо сделать для того, что узнать уровень неоднородности почвы на участке, где будет стоять будущие строение.

Вторую часть выполняет уже при забивке стержней в земле. Этот этап выполняется для того, чтобы узнать, какими несущими качествами они обладают. После этого начинается завершающий этап. Он демонстрирует наиболее точные показатели, так как опоры уже как следует «отдохнули». Отстой зависит от условий. К примеру, в почве, богатой песком, сваи могут отдыхать около 3-х суток, а в глинистых грунтах – до 6 суток.

Такие исследования позволяют определить несущие слои, обнаружить слабые места опорной зоны, а также узнать несущую способность уже погруженных опор. Что касается оборудования, то здесь используются такие же механизмы и приспособления, как и в случае со статическими испытаниями. После испытаний у специалистов есть все необходимые показания, и они могут начинать основные строительные работы.

Испытание свай статической нагрузкой обновлено: Июль 12, 2016 автором: zoomfund

Читайте по теме

Содержание статьи

Статическое испытание свай по ГОСТ 5686-94 используется для определения параметров, влияющих на процедуру выбора конструкции фундамента. В ходе таких испытаний можно определить оптимальную геометрию сваи (длину и площадь сечения), измерить глубину погружения сваи, а равно и саму возможность заглубления опоры на заданную глубину.

Кроме того, в ходе полевых испытаний можно вычислить несущую способность и степень однородности грунта на заданной глубине погружения, а также проконтролировать поведение сваи под нагрузкой.

В итоге, полевое испытание свай статической нагрузкой можно назвать приемлемой альтернативой сложным, лабораторным исследованиям характеристик грунта, по сути, определяющим все те же параметры: габариты, глубину заложения сваи.

Именно поэтому данному разделу полевых испытаний посвящается целый раздел в нормативном документе, регламентирующем процесс исследования характеристик грунта — ГОСТе 5686-94.

Статическое и динамическое испытание свай — теория

Испытание свай статической нагрузкой происходит путем осевого вдавливания опоры в грунт. То есть, на сваю действует статическая вертикальная нагрузка. В динамическом варианте статическую (постоянно действующую) нагрузку заменяют динамической (ударной) нагрузкой.

Само испытание происходит прямо на строительной площадке, перед проектированием конструкции фундамента. Причем в случае выявления слабых горизонтов грунта испытание производится в обязательном порядке.

Процедуру следует проводить спустя 72-144 часа от момента заглубления забивной сваи. Ну а статическое испытание буронабивных свай начинают после окончательного отвердения тела монолитной сваи, контролируемого по контрольному образцу на поверхности грунта.

Испытание проводят путем равномерного или дифференцированного увеличения нагрузки на сваю. Силы увеличивают постепенно, наращивая «ступени» нагрузки. Причем равномерное испытание предполагает 10-процентную ступень увеличения нагрузки (от максимального, расчетного значения). А дифференцированное испытание начинается с 20-процентной и заканчивается 10-процентной степенью поэтапного наращивания нагрузки.

Причем и в том, и в другом случае 10 или 20-процентное наращивание нагрузки происходит после полной стабилизации опоры под весом предыдущей ступени. То есть, следующее испытание опор вдавливающими нагрузками начинается после остановки спровоцированного предыдущим весом погружения опоры в грунт. Причем опора не должна двигаться в течение, как минимум, двух часов.

Что нужно для испытаний?

В испытаниях участвуют три типа опор:

• Натурная свая – габариты, материал и способ заложения которой соответствуют аналогичным характеристикам и способам, применяемым в реальном строительстве. То есть, натурная свая, используемая в испытаниях буронабивного фундамента, должна обустраиваться по всем правилам монтажа подобных опор (бурение шахты, монтаж опалубки и арматуры, заливка бетона в опалубку).
• Эталонная свая – представляет собой цельнометаллический стержень диаметром в 114 миллиметров, имитирующий сваю забивного типа. Длина эталона (состоящего из сегментов) в собранном положении равняется 12 метрам.
• Свая-зонд – представляет собой металлический стержень диаметром 127 миллиметров, снабженный коническим наконечником. Длина сегментарного зонда в собранном положении равняется 16 метрам.

Кроме того, на указанных опорах должна базироваться опорная конструкция – грузовая платформа, необходимая для восприятия реактивных сил от постепенно увеличивающейся нагрузки. И, разумеется, в комплект оборудования должны входить «источники» нагрузки – тарированные грузы, домкраты и прочее. Словом, все то, что обеспечит приток реактивных сил на грузовую платформу (или систему балок).

Причем указанный комплект оборудования должен обеспечивать строго вертикальное направление нагрузки, направленной вдоль центральной оси сваи. Ну а сваи эталоны и сваи-зонды должны снабжаться еще и механизмом извлечения заглубленной опоры из грунта. Ведь оставлять в земле такой инструмент будет верхом расточительства.

Для фиксации результата испытаний в этом процессе задействуют приборы, замеряющие глубину погружения опоры в грунт. Кроме того, для фиксации временных промежутков необходим точный хронометр.

В итоге, можно сказать, что точность, а равно и цена на испытание буронабивных свай, зависят от количества опор и точности измерительных приборов. И чем выше точность измерений, тем, соответственно, выше и цена всей процедуры.

Как проводятся статические испытания свай?

Процесс статических испытаний состоит из трех этапов:

• Подготовки опоры.
• Испытания опоры.
• Обработки полученных результатов.

Эта подготовки начинается с заглубления натурной или эталонной сваи в грунт строительного участка. Причем, если исследования происходят зимой, то грунт необходимо отогреть на полную глубину промерзания почвы. А в сухое время года грунт следует смочить до уровня среднегодовой влажности почвы.

Кроме того, на этом же этапе происходит монтаж опорной конструкции и комплекта оборудования, отвечающего за нагрузку. Ну а завершается предварительный этап после окончания периода отдыха сваи – спустя 3-6 дней с момента монтажа опоры в грунт.

Испытание опоры под действием статической нагрузки происходит следующим образом:

• Вначале вырабатывается программа испытаний, в которой декларируется максимальная нагрузка на опору и высчитывается шаг распределения нагрузки, равный 10 процентам от веса тарированного груза. Причем при заглублении опоры в плотный грунт первый шаг может равняться и 20 процентам от общего веса тарированного груза.
• После этого можно приступать к монтажу на грузовую платформу источника «шаговой» нагрузки. Причем каждый следующий «шаг» делается после фиксации последствий предыдущего, выполненной после полной стабилизации сваи. То есть, пред монтажом следующей партии груза на платформу свая должна оставаться без движения в течение 1,5-2 часов. Разумеется, все показатели, снимаемые с измерительных приборов, фиксируются в особом журнале, где процесс погружения опоры увязывается с весом нагрузки.

Второй этап — процесс испытаний – реализуется вплоть до пиковых значений нагрузки. Причем под пиковыми значениями понимают такую нагрузку, под влиянием которой натурная свая проседает на 40 и более миллиметров, а эталонные образцы заглубляются в землю на 20 и более миллиметров.

Третий этап – обработка результатов – заключается в вычерчивании графиков испытаний, построенных на основе журнала наблюдений. В это же время делаются выводы относительно данных, интересующих испытателей. В итоге, к архитектору проекта уходит информация, необходимая для определения геометрии, глубины заложения и количества настоящих свай. Эти данные будут использоваться в процессе проектирования настоящего фундамента.

Статические испытания свай выполняются в соответствии с требованиями:

— ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями»;

СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»

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:

Условные обозначения:

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.

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москаа

РАЗРАБОТАН Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов «Фундаментпроект» Минмонтажспец-строя СССР

Директор и руководитель темы Ю. Г. Трофименков

Исполнители: Л. Г. Мариупольский, А. А. Ободовский, А. А. Шерман

С УЧАСТИЕМ

Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Герсеванова Госстроя СССР

Директор Б. С. Федоров Руководитель темы В. В. Михеев Исполнитель 6. В. Бахолдин

Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (ЦНИИС) Минтрансстроя

Директор Д. И. Федоров Руководитель темы А. А. Луга Исполнители: Н. М. Глотов, В. П. Рыбчинский

ВНЕСЕН Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

Зам. министра К. К. Лилодат

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ

Отделом технического нормирования и стандартизации Госстроя СССР

Начальник отдела В. И. Сычев

Начальник подотдела норм проектирования сооружений В. И. Байко Главный специалист Л. Е. Темкин

Отделом научных основ стандартизации ЦНИИпромзданий Госстроя СССР

Начальник отдела С. Н. Нерсесов Ст. научный сотрудник С. В. Тимофеев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 18 апреля 1978 г. № 56

4.3.6. Нагрузка при испытании свай должна быть доведена до величины, вызывающей их осадку не менее чем 40 мм, кроме случаев заглубления нижних концов свай в крупнообломочные грунты, плотные пески, а также глинистые грунты твердой консистенции; нагрузка в последних случаях должна быть доведена до величины, предусмотренной программой испытаний, но не менее полуторной величины несущей способности сваи, определенной по результатам статического зондирования грунта согласно требованиям главы СНиП II-17-77 или до расчетной нагрузки; передаваемой на сваю.

При контрольном испытании свай, проводимом в процессе производства работ, наибольшая нагрузка не должна превышать несущей способности свай, определенной из условия прочности материалов.

Примечание. При отсутствии условной стабилизации в течение суток испытания прекращают вне зависимости от величины осадки.

4.3.7. Разгрузку испытываемых свай производят после достижения наибольшей нагрузки (п. 4.3.6) ступенями, равными удвоенным величинам ступеней загружения.

4.3.8. Наблюдения за упругим перемещением (осадкой) сваи следует вести при каждой ступени разгрузки в течение 15 мин.

После полной разгрузки (до нуля) наблюдения за упругим перемещением следует вести в течение 0,5 ч - при песчаных грунтах, залегающих под нижним концом сваи, и 1 ч - при глинистых грунтах, со взятием отсчетов через каждые 15 мин.

4.3.9. При проведении испытаний свай в зимнее время следует выполнять требования, предусмотренные п. 2.7.

4.4. О бр а ботка результатов

4.4.1. В процессе испытаний свай статическими осевыми вдавливающими нагрузками должен вестись журнал испытаний (рекомендуемое приложение 3).

4.4.2. Результаты испытаний каждой сваи должны оформляться в виде графиков зависимости осадки (перемещения) от нагрузки S = f(P) и изменения осадки (перемещения) во времени по ступеням нагружения S = f(t) (рекомендуемое приложение 5).

Масштаб графиков принимается: по вертикали - 1 см, равный 1 мм перемещения; по горизонтали - 1 см, равный 5 тс нагрузки и 1 мм, равный 10 мин времени выдержки нагрузки. Допускается уменьшение масштабов графиков при обязательном сохранении соотношения между указанными выше масштабами вертикальных и горизонтальных координат.

ЗГДК 624.154.001.4 Группа HOV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Методы полевых испытаний

Sield test methods

гост

5686-78

^Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам -строительства от 18 апреля 1978 г. № 56 срок введения установлен

Настоящий стандарт |раопр01Страняется на методы полевых нс-» пытаний свай всех видов, в том числе свай-оболочек и свай-столбов (далее - свай), независимо от их материала, способа погружения или устройства в грунте (забивных, вибропотружае-мых, набивных, буронабивных и т. п.), проводимых в комплексе проектно-изыскательских работ, и контрольные испытания при строительстве.

Стандарт не распространяется,на методы испытаний свай: в вечномерзлых грунтах; с замачиванием грунтов; нагрузками, имитирующими сейсмические и динамические воздействия (в том числе от технологического оборудования и т. п.); в свайных кустах, а также на методы долговременных испытаний и специальных испытаний для научно-исследовательских целей.

1.1. Полевые испытания свай производятся нагрузками, пре* дусмотренными в таблице.

с 01.01 1979 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

^Издание официальное

Перепечатка воспрещена

©Издательство стандартов, 1978

Виды нагрузок, применяемых для полевых испытаний свай		Виды испытываемых свай
Динамические рационные)	(ударные и виб-	Погружаемые всех видов
	Осевые вдавливающие	Погружаемые и устраиваемые в грунте всех видов
Статические (ступенчато- возрастающие)	Осевые выдергивающие	Погружаемые и устраиваемые в грунте всех видов, кроме бетонных и погружаемых - срощенных по длине, а также железобетонных предварительно напряженных без поперечного армирования
	Горизонтальные	Погружаемые и устраиваемые в грунте всех видов, кроме бетонных

1.2. Полевые испытания овай другими видами статических нагрузок, не предусмотренных в п. 1.1 (непрерывно возрастающими* знакопеременными и последовательно возрастающими с полной разгрузкой каждой ступени нагрузки до нуля), должны проводиться по специальным программам.

1.3. Полевые испытания свай должны проводиться в комплексе проектно-изыскательских работ с целью получения данных* необходимых для обоснования выбора проекта фундаментов и определения их (Параметров, в том числе:

проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;

определения зависимости перемещений свай в грунте от нагрузки.

1.4. Полевые испытания свай при строительстве должны проводиться е целью контроля соответствия их несущей способно» сти расчетным нагрузкам, предусмотренным в проекте авайного фундамента.

1.5. Полевые испытания свай в комплексе проектно-изыскательских работ должны проводиться по программе, отвечающей требованиям, приведенным в обязательном приложении 1.

1.6. Количество свай, подлежащих полевым испытаниям, проводимым в комплексе проектно-изыскательских работ (п. 1.3), устанавливается и обосновывается программой.

Испытания свай должны проводиться на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий и сооружений, на расстоянии не более 5 и не менее 1 м от горных выработок, из которых отбирают монолиты грунтов для лабораторных исследо-

ваний и где выполняют полевые последования грунтов, а также от мест статического зондирования грунта.

1.7. Количество свай, подлежащих контрольным испытаниям при строительстве (и. 1.4), устанавливается техническим заданием в следующих пределах:

при испытаниях динамической (ударной и вибрационной) нагрузкой - до 1% общего количества свай на данном объекте, но не менее 5 шт.;

при испытаниях статической вдавливающей нагрузкой - до 0,5% общего количества свай на данном объекте, но не менее 2 шт.;

при испытаниях статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой - количество свай устанавливается программой испытаний, но не менее 2 шт.

1.8. Цена деления манометров, применяемых при полевых испытаниях овай статическими нагрузками, определяется в зависимости от максимальной нагрузки, которую предполагается передать на сваю, количества домкратов и площади поршня домкрата.

1.9. В процессе проведения полевых испытаний свай должны вестись журналы испытаний (рекомендуемые приложения 2 и 3), а результаты испытаний - оформляться в виде графиков (рекомендуемые приложения 4-7).

1.10. Несущая способность свай по результатам полевых испытаний должна определяться в соответствии с главой СНиП II-17-77.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

2.1. Забивные сваи, предназначенные для полевых испытаний, до погружения их в грунт должны быть проверены на соответствие требованиям:

3.2.2. Добивка свай (п. 3.3.1) должна производиться тем же оборудованием, которое применялось при забивке, с наголовником, имеющим обмятую деревянную прокладку.

3.2.3. Точность измерения отказов должна быть не менее 1 мм.

При наличии соответствующих измерительных приборов должны раздельно фиксироваться остаточные и упругие перемещения свай.

3.3. Проведение испытаний

3.3.1. Испытания свай динамической нагрузкой должны включать:

при забивке свай - подсчеты количества ударов молота на каждый метр погружения и общего количества ударов, а на последнем метре - на каждые 10 см погружения;

при вибропопружении свай - подсчеты времени на каждый метр погружения и общего времени погружения, а на последнем метре - времени на каждые 10 см погружения;

определение отказов забивных свай при добивке после «отдыха», т. е. после перерыва между окончанием забивки и началом добивки.

3.3.2. Продолжительность «отдыха» устанавливается программой полевых испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом свай, но не менее:

3 суток - при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;

б суток - при глинистых либо разнородных грунтах.

Примечания:

1. При прорезании песчаных грунтов и наличии под острием свай крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции, продолжительность «отдыха» допускается сокращать до 1 суток.

2. Более продолжительный срок «отдыха» (кроме мостов и транспортных гидротехнических сооружений) должен устанавливаться при прорезании водо-яасыщенных мелких и пылеватых песков - не менее 10 суток; при прореза-яии глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции - не менее 20 суток.

3.3.3. Добивку свай следует производить последовательными залогами из 3 и 5 ударов. Высота падения ударной части молота при добивке должна быть одинаковой для всех ударов.

За расчетный принимают наибольший средний отказ.

Примечание. При необходимости контроля отказа в конце производственной забивки допускается после добивки производить дополнительно 30 ударов. В этом случае средний отказ от последних 10 ударов принимается равным отказу в конце производственной забивки.

3.4. Обработка результатов испытаний

3.4.1. В процессе испытания свай динамической (ударной или вибрационной) нагрузкой должен вестись журнал испытаний согласно рекомендуемому приложению 2.

3.4.2. Результаты испытаний каждой сваи должны быть оформлены в виде графиков изменения отказов по глубине и зависимости общего количества ударов от глубины погружения (рекомендуемое приложение 4).

Масштаб графиков принимается: по вертикали - глубина забивки 1: 100; по горизонтали - отказ 1: 1 и 1 см, равный 50 ударам при забивке и 1 мин при вибропогружении.

4. МЕТОД ИСПЫТАНИЯ СВАЙ СТАТИЧЕСКИМИ ОСЕВЫМИ ВДАВЛИВАЮЩИМИ НАГРУЗКАМИ

4.1. Испытания свай статическими осевыми вдавливающими" нагрузками проводят для установления их несущей способности на вдавливание и зависимости перемещений в грунте от -нагрузок.

4.2. Оборудование

4.2.1. Оборудование, применяемое для испытаний свай статическими вдавливающими нагрузками, в зависимости от способа нагружения испытываемой сваи и системы восприятия реактивных сил (рекомендуемое приложение 8) подразделяется на:

установки, в которых упором для гидравлического домкрата служит система балок или ферм, закрепленных на анкерные сваи;

установки, в которых упором для гидравлического домкрата служит грузовая платформа;

установки с тарированным грузом;

установки комбинированные, в которых упором для гидравлического домкрата служат совместно грузовая платформа и система балок или ферм с анкерными сваями.

Оборудование для испытаний должно включать систему упоров, домкраты или тарированный груз, реперную систему с измерительными приборами.

4.2.2. Нагрузка на сваю должна передаваться центрально и соосно.

Примечание. При использовании установок с гидравлическими домкратами конструкция опоры домкрата на сваю должна обеспечивать строгую соосность передаваемой нагрузки с осью сваи.

При применении грузовой платформы вес каждого элемента груза, а также вес платформы должны быть отградуированы и помечены несмываемой краской. Для исключения возможности передачи нагрузки на испытываемую сваю до установки измерительных приборов и снятия с них отсчетов и для обеспечения-техники безопасности при производстве работ грузовая платформа должна быть смонтирована на специальных опорах.

4.2.3. При испытании свай установками с анкерными сваями количество последних следует назначать в зависимости от заданной программой максимальной нагрузки при испытании, величины предельного сопротивления анкерных свай выдергиванию (по грунту) и их прочности по материалу при растяжении.

4.2.4. Глубина погружения или заложения анкерных свай не должна превышать глубины погружения или заложения испытываемой сваи.

4.2.5. Расстояние в осях от испытываемой сваи до анкерной или до ближайпгёй опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее 5 наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм).

При испытании свай-оболочек, набивных свай диаметром более 800 мм, свай с уширенной пятой, а также винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2 tf, где d - диаметр сваи-оболочки, набивной сваи, уширенной пяты (для свай с уширенной пятой) или завинчиваю-» щейся лопасти (для винтовых свай).

4.2.6. Наибольший прогиб инвентарной конструкции, служащей упором для домкрата, должен быть не более 0,004 ее расчетного пролета.

4.2.7. Измерение перемещений свай должно производиться специальными приборами (индикаторами, прогибомерами и т. п.) с точностью не менее 0,1 мм; количество приборов, устанавливаемых симметрично на равных (не более чем 2 м) расстояниях от испытываемой сваи, должно быть не менее двух.

Величина перемещения сваи определяется как среднее ариф* метическое результатов показаний всех приборов.

4.2.8. При использовании прогибомеров следует применять стальную проволоку диаметром 0,3 мм, которая перед началом измерений должна быть подвергнута предварительному растяжению в течение двух дней грузом в 4 кгс. При испытании величина гру-за на проволоке должна составлять 1,0-1,5 кгс.

Измерительные приборы должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечных лучей, сильного ветра, песчаной пыли и атмосферных осадков.

4.2.9. Реперная система для установки индикаторов, прогибомеров и т. п. должна быть изолирована от случайных толчков в процессе работы, а ее конструкция - исключать возможность температурных деформаций системы и влияние деформаций грунтов. При проведении испытаний на акваториях реперная система должна быть выполнена в соответствии с проектом.

4.2.10. Приборы, применяемые для измерения перемещений свай, а также манометры (при использовании в испытаниях гидравлических домкратов) должны быть протарированы.

Приборы и другое оборудование должно периодически проверяться согласно паспортным требованиям. Перед отправкой при* боров и оборудования на место испытаний должна производиться внеочередная проверка.

4.3. Проведение испытаний

4.3.1. Испытание статической вдавливающей нагрузкой забивных свай следует начинать после их «отдыха» согласно п. 3.3.2.

Для свай, погруженных другими способами, начало испытаний назначается программой испытаний, но не ранее чем через 1 сутки после их погружения.

Набивные (буронабивные) сваи должны испытываться после достижения бетоном свай проектной прочности.

4.3.2. Загружение испытываемой сваи должно производиться равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, величина которых определяется программой испытаний, но не более ‘/ы заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю.

При заглублении нижних концов свай в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, а также глинистые грунты твердой консистенции допускается при испытании первые 3 ступени нагрузки принимать равными */s заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю.

4.3.3. При каждой ступени загружения сваи снимают отсчеты по всем приборам: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно четыре отсчета с интервалом через 15 мин, два отсчета с интервалами через 30 мин и далее через каждый час до затухания перемещения (осадки), именуемого условной стабилизацией (п. 4.3.4).

Расхождения в показаниях приборов не должны превышать:

50% -при осадках мене’е 1 мм;

30% - при осадках от 1 до 5 мм;

20% - при осадках более 5 мм.

4.3.4. За условную стабилизацию принимается скорость осадки (перемещения) сваи в грунте:

не более 0,1 мм за последний час наблюдений, если под нижним концом испытываемой сваи залегают песчаные грунты или глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции;

не более 0,1 мм за последние два часа наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.

4.3.5. При испытании свай фундаментов мостов осадку на данной ступени загружения считают стабилизированной, если она составила:

не более 0,1 мм за последние 30 мин - при опирании на крупнообломочные и песчаные грунты; глинистые грунты твердой консистенции;

не более 0,1 мм за последний час - при опирании на глинистые грунты полутвердой и тугопластичной консистенции.

Примечание. При соответствующем обосновании допускается проводить испытания свай без условной стабилизации перемещений.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Грунты

Методы полевых испытаний сваями

Sоils. Fiеld tеs t mе thоds bу рilеs

Дата введения 1996-01-01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на талые и вечномерзлые (используемые по принципу I) дисперсные грунты и устанавливает методы их полевых испытаний сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, а также на контрольные испытания свай при строительстве.

Стандарт не распространяется на набухающие и засоленные грунты при необходимости их исследования с замачиванием, на грунты, содержащие крупнообломочные включения более 40 % по массе при испытании их эталонными сваями и сваями-зондами, кроме случаев их залегания под нижними концами этих свай, а также на испытания, имитирующие сейсмические и динамические воздействия.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

5.2. В комплект оборудования для полевых испытаний грунтов эталонной сваей и сваей-зондом, кроме того, должны входить:

Эталонная свая или свая-зонд;

Механизм для забивки эталонной сваи или сваи-зонда в грунт, используемый также для испытания динамической нагрузкой;

Устройство для извлечения эталонной сваи или сваи-зонда из грунта после проведения испытаний.

5.3. Схемы конструкций и размеры эталонной сваи и сваи-зонда приведены в приложении . Эталонная свая и свая-зонд состоят из отдельных звеньев цельнотянутых металлических труб длиной не менее 1 м. Общая длина эталонной сваи - до 12 м, сваи-зонда - до 16 м. На звенья эталонной сваи и сваи-зонда наносят деления через 10 см для отсчета глубины погружения сваи.

5.4. Для полевых испытаний грунтов динамическими нагрузками с помощью натурных свай применяют то же оборудование, что было использовано для забивки сваи.

5.5. Все конструкции установок, применяемых для испытаний, должны быть рассчитаны на нагрузку, превышающую на 20 % наибольшую нагрузку, предусмотренную программой испытаний.

5.6. Устройство для нагружения свай должно обеспечивать соосную и центральную передачу нагрузок на сваю, возможность передачи нагрузок ступенями, постоянство давления на каждой ступени нагружения.

5.7. При применении установок, в которых упором для домкрата служит грузовая платформа, масса каждого элемента груза, а также масса платформы должны быть определены заранее и помечены несмываемой краской.

5.8. Для исключения возможности передачи нагрузки на испытываемую сваю до установки измерительных приборов грузовая платформа должна быть смонтирована на специальных опорах.

5.9. Глубина погружения анкерных свай не должна превышать глубины погружения испытываемой сваи.

5.10. Расстояние от оси испытываемой натурной сваи до анкерной сваи или до ближайшей опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее 5 наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3d , но не менее 1,5 м. Для эталонной сваи или сваи-зонда расстояние должно быть не менее 1 м.

Для свай диаметром более 800 мм, а также для винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2d .

5.11. Наибольший прогиб инвентарной конструкции, служащей упором для домкрата, должен быть не более 0,004 ее расчетного пролета.

5.12. Механизм для забивки эталонной сваи или сваи-зонда в грунт должен иметь молот массой 400 кг и обеспечивать постоянную высоту его падения 150 см.

5.13. Приборы для измерения деформации (перемещений) свай (индикаторы, прогибомеры, приборы для автоматической записи деформаций и т.п.) должны обеспечивать погрешность измерений не более 0,1 мм. Количество приборов, устанавливаемых симметрично на равных (не более чем 2 м) расстояниях от испытываемой сваи, должно быть не менее двух.

Перемещение сваи определяют как среднее арифметическое значение показаний всех приборов.

5.14. При использовании прогибомеров применяют стальную проволоку диаметром 0,3 мм. Перед началом испытаний проволока должна быть подвергнута предварительному растяжению в течение 2 сут грузом 4 кгс. Во время испытаний груз на проволоке должен составлять 1 - 1,5 кгс.

5.15. Пределы измерений и цену деления манометров и динамометров, используемых для определения нагрузки на сваю в процессе испытаний, выбирают в зависимости от наибольшей нагрузки на сваю, предусмотренной программой испытаний, с запасом не менее 20 %.

5.16. Все приборы, используемые для измерения перемещений свай и нагрузок, должны быть протарированы и периодически проверяться согласно паспортным данным. Перед их отправкой на место испытаний проводят внеочередную поверку.

5.17. При испытании вечномерзлых грунтов измерение температуры грунта проводят в соответствии с ГОСТ 25358 .

Термометрические трубки располагают на боковой поверхности буроопускных, опускных и буронабивных свай, а термометрические скважины - за пределами забивных, бурозабивных и бурообсадных свай, но не далее 1 м от их боковой поверхности. Глубина погружения в грунт термометрических устройств должна быть не менее глубины погружения испытываемых свай.

6. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

6.1. Сваи, предназначенные для испытаний, должны соответствовать стандартам на сваи или техническим условиям.

6.2. Погружение или устройство испытываемых свай должно быть выполнено в соответствии с программой испытаний.

6.3. Свая, предназначенная для испытания динамической нагрузкой, после ее погружения не должна иметь продольных и поперечных трещин с раскрытием более 0,2 мм, а также сколов в голове сваи, уменьшающих поперечное сечение сваи более чем на 15 %.

6.4. Свая с разрушенной головой, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, должна быть обрублена на участке разрушения, а торцевая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонение не более 1 / 100 от проектного положения и сколы глубиной не более 2 см.

6.5. Перед испытанием статической выдергивающей нагрузкой сваю подготавливают в соответствии с намечаемым способом передачи нагрузки: через предварительно обнаженную продольную арматуру на длине до 15 см, боковое трение или другим способом.

6.6. Эталонную сваю или сваю-зонд перед погружением в грунт проверяют на прямолинейность и степень износа стыков путем сборки ее звеньев в секции длиной 6 м. При этом отклонения от прямой линии в любой плоскости не должны превышать 10 мм на 6 м длины проверяемой секции сваи.

6.7. При проведении испытаний в зимних условиях (кроме случаев, когда испытание динамической нагрузкой проводят для определения возможности погружения сваи в этих условиях) грунт в месте испытания оттаивают на всю глубину его промерзания в зоне 1,0 м от грани сваи (при испытании горизонтальной нагрузкой - в зоне не менее 2 м). Грунт поддерживают в талом состоянии до окончания испытаний.

6.8. Устройство свай, предназначенных для испытаний в просадочных грунтах, производят при природной влажности грунта.

6.9. Замачивание основания свай в просадочных грунтах следует начинать перед испытанием свай и продолжать вплоть до его окончания.

6.10. Замачивание грунта следует производить через специальные траншеи, устраиваемые по периметру испытываемых свай на расстоянии 1 м от их боковой поверхности (приложение ). Ширина траншеи должна быть не менее 0,5 м, глубина - от 1,1 до 1,5 м.

При длине свай более 6 м со дна траншеи для ускорения замачивания грунта следует бурить дренажные скважины в количестве не менее трех с расположением их на равных расстояниях от оси сваи. Диаметр скважин принимают не менее 20 см, длину - 0,8l , где l - глубина погружения сваи. Скважины и траншеи сразу после их проходки следует засыпать гравием или щебнем. Во время замачивания грунта и в процессе испытания в траншее следует поддерживать постоянный уровень воды, слой которой должен быть не менее высоты засыпки.

6.11. Расход воды на замачивание грунта основания сваи до начала ее испытания должен быть не менее 20 м 3 на каждый метр длины сваи. Время, затрачиваемое на замачивание грунта, устанавливается первоначально ориентировочно из расчета не менее суток на каждый метр глубины погружения сваи и окончательно устанавливается на основании результатов определения степени влажности образцов грунта, отобранных при контрольном бурении скважины на расстоянии 1 м от боковой поверхности сваи. Контрольное бурение скважины должно быть выполнено непосредственно перед началом испытания. Грунт считается замоченным при степени влажности S r ³ 0,8.

6.12. При проведении испытаний просадочных грунтов с замачиванием в зимних условиях грунт в пределах, ограниченных траншеей, в которой располагаются сваи, перед началом замачивания надлежит оттаивать на полную глубину его промерзания и сохранять в оттаянном состоянии до конца испытаний.

6.13. При испытаниях вечномерзлых грунтов должно быть исключено смерзание сваи с грунтом слоя сезонного промерзания - оттаивания грунта, для чего следует выполнить специальные мероприятия (проходка шурфа или бурение скважины размерами, большими максимального размера поперечного сечения сваи, с полным заполнением зазоров теплоизоляционным материалом и т.д.) до начала сезонного промерзания грунта.

6.14. После погружения буроопускных, опускных и буронабивных свай в вечномерзлых грунтах не реже одного раза в неделю проводят измерение температуры грунта основания по всей длине термометрического устройства с интервалом не более 1 м, в том числе обязательно на глубине расположения конца сваи.

7. ИСПЫТАНИЯ ТАЛЫХ ГРУНТОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

7.1. Испытания талых грунтов динамической (ударной или вибрационной) нагрузкой проводят забивными сваями для проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, для оценки несущей способности сваи, определяемой по значению отказа, а также для относительной оценки однородностей грунтов по их сопротивлению погружению.

За отказ сваи принимают среднюю глубину погружения от одного удара молотом или глубину погружения от работы вибропогружателя за 1 мин, выраженные в сантиметрах.

Приборы для измерения отказов должны обеспечивать погрешность измерения не более 1 мм. При наличии соответствующих приборов раздельно фиксируют остаточную и упругую части отказа.

Испытания грунтов динамической нагрузкой для определения несущей способности свай в просадочных грунтах с природной влажностью не проводят.

7.2 . Проведение испытания

7.2.1. Забивку и добивку испытываемой сваи производят таким же оборудованием, какое будет использовано для погружения свай в составе фундамента.

7.2.2. Испытание сваи динамической нагрузкой должно включать:

При забивке сваи - подсчеты количества ударов молота на каждый метр погружения и общего количества ударов, а на последнем метре - на каждые 10 см погружения;

При вибропогружении сваи - подсчеты времени на каждый метр погружения, а на последнем метре - времени на каждые 10 см погружения;

Определение отказов сваи при забивке после «отдыха», т.е. после перерыва между окончанием забивки и началом добивки.

7.3 . Обработка результатов

Результаты испытаний оформляют в виде графиков изменения отказов по глубине и зависимости общего количества ударов от глубины забивки сваи (приложение ).

Масштаб графиков принимают:

По вертикали – 1 см, равный 1 м глубины забивки сваи;

По горизонтали - 1 см, равный 1 см отказа сваи, 50 ударам молота при забивке; 1 мин при вибропогружении.

8. ИСПЫТАНИЯ ТАЛЫХ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ ВДАВЛИВАЮЩИМИ, ВЫДЕРГИВАЮЩИМИ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ НАГРУЗКАМИ

8.1. Испытания грунтов забивной сваей следует начинать после ее «отдыха» согласно . Для свай, погруженных другими способами, начало испытаний определяется программой испытаний, но не ранее, чем через 1 сут после их погружения.

При испытаниях набивными (буронабивными) сваями начало испытаний назначают не ранее достижения бетоном свай 80 % проектной прочности.

8.2.1. Нагружение испытываемой сваи (натурной, эталонной или сваи-зонда) производят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых устанавливается 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 глинистые грунты твердой консистенции допускается первые три ступени нагрузки принимать равными 1 / 5 наибольшей нагрузки.

8.2.2. На каждой ступени нагружения натурной сваи снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в следующей последовательности: нулевой отсчет - перед нагружением сваи, первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно четыре отсчета с интервалом 30 мин и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухания перемещения).

При испытании грунтов эталонной сваей или сваей-зондом отсчеты на каждой ступени нагружения снимают в следующей последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем два отсчета с интервалом 15 мин и далее с интервалом 30 мин до условной стабилизации деформации.

Расхождения в показаниях приборов не должны превышать:

50 % - при осадках менее 1 мм;

30 % - при осадках от 1 до 5 мм;

20 % - при осадках более 5 мм.

8.2.3. За критерий условной стабилизации деформации при испытании натурной сваей принимают скорость осадки сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние:

60 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают песчаные грунты или глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции;

2 ч наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.

При испытании свай опор мостов за этот критерий принимают скорость осадки, не превышающую 0,1 мм за последние:

30 мин наблюдений - при опирании сваи на крупнообломочные, песчаные грунты и глинистые грунты твердой консистенции;

60 мин наблюдений - при опирании сваи на глинистые грунты от полутвердой до тугопластичной консистенции.

За критерий условной стабилизации деформации при испытании эталонной сваей или сваей-зондом принимают скорость осадки сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,1 мм за последние:

15 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают песчаные и глинистые грунты твердой консистенции;

30 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от полутвердой до тугопластичной консистенции;

60 мин наблюдений, если под нижним концом сваи залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.

8.3. Проведение ускоренного испытания талых грунтов статической вдавливающей нагрузкой при инженерных изысканиях для строительства

При инженерных изысканиях для строительства допускается проведение ускоренного испытания грунтов статической вдавливающей нагрузкой натурной или эталонной сваей методом релаксации напряжений, обеспечивающим получение графиков зависимости осадки свай от нагрузки, идентичных графикам, получаемым методом, регламентируемым .

8.4. Проведение ускоренного контрольного испытания забивной сваи статической вдавливающей нагрузкой

Нагружение забивной сваи при контрольных испытаниях свай при строительстве допускается производить ступенями, равными 1 / 8 наибольшей нагрузки на сваю, с выдержкой каждой ступени 1 ч. Разгрузку сваи производят за 4 ступени с выдержкой каждой ступени 10 мин.

Наибольшую нагрузку принимают равной полуторному значению расчетной нагрузки на сваю, указанной в проекте свайного фундамента. Осадка сваи при достижении наибольшей нагрузки не должна превышать осадки сваи, предусмотренной в проекте.

8.5. Проведение испытания талых грунтов статической выдергивающей нагрузкой

8.5.1. Для испытания статической выдергивающей нагрузкой не применяют бетонные и составные сваи, железобетонные предварительно напряженные сваи без поперечного армирования, набивные (буронабивные) сваи с уширенной пятой и винтовые сваи.

Допускается использовать сваи, с помощью которых проводилось испытание грунтов статической вдавливающей нагрузкой. При этом продолжительность «отдыха» сваи после предыдущих испытаний принимают по указаниям .

8.5.2. Глубину погружения сваи при испытании, проводимом с целью определения сил негативного трения в просадочных грунтах, принимают равной расстоянию от поверхности грунта до глубины, где просадка грунта от собственного веса при замачивании равна предельно допустимой осадке для проектируемого здания или сооружения.

8.5.3. Нагружение сваи статической выдергивающей нагрузкой и снятие отсчетов по приборам производят в соответствии с требованиями и для натурной сваи.

8.5.4. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость выхода сваи из грунта на каждой ступени приложения выдергивающей нагрузки не более 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений - для свай фундаментов зданий и сооружений (кроме мостов), а для свай фундаментов опор мостов - не более 0,1 мм за последний час наблюдений.

8.5.5. Нагрузка при испытании грунтов выдергивающей нагрузкой при инженерных испытаниях для строительства должна быть доведена до значения, вызывающего выход сваи из грунта не менее 25 мм.

8.5.6. Нагрузка при контрольном испытании сваи выдергивающей нагрузкой при строительстве не должна превышать расчетную выдергивающую нагрузку на сваю, указанную в проекте свайного фундамента.

8.5.7. В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении .

8.6. Проведение испытания талых грунтов статической горизонтальной нагрузкой

8.6.1. Приборы для измерения горизонтальных перемещений испытываемой сваи устанавливают в плоскостях, параллельных плоскости действия силы, не менее двух: на уровне поверхности грунта (в акваториях - поверхности воды) и на уровне приложения горизонтальной нагрузки.

8.6.2. Нагружение сваи статической горизонтальной нагрузкой и снятие отсчетов по приборам производят в соответствии с требованиями и для натурной сваи.

8.6.3. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость горизонтального перемещения сваи на каждой ступени приложения горизонтальной нагрузки, не превышающую 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений по приборам, расположенным на уровне приложения горизонтальной нагрузки.

Испытание без условной стабилизации деформации допускается в тех случаях, когда горизонтальные нагрузки, предусмотренные проектом, относятся к кратковременным. При этом продолжительность каждой ступени нагружения принимают не менее 5 мин.

8.6.4. Нагрузка при испытании грунтов горизонтальной нагрузкой при инженерных изысканиях для строительства должна быть доведена до значения, вызывающего горизонтальное перемещение сваи не менее 40 мм на уровне приложения нагрузки, назначенном программой испытаний.

8.6.5. Нагрузка при контрольном испытании сваи горизонтальной нагрузкой при строительстве не должна превышать расчетную горизонтальную нагрузку на сваю, указанную в проекте свайного фундамента.

8.6.6. В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении .

8.7. Обработка результатов

8.7.1. Результаты испытания грунтов сваей оформляют в виде графиков зависимости деформации (осадки, выхода, горизонтального перемещения) сваи или отдельных ее элементов (нижнего конца и ствола для эталонной сваи типов II и III) от нагрузки и измерения деформации во времени по ступеням нагружения (приложения , и ).

Допускается использовать результаты испытания грунтов эталонной сваей типа III также для построения графика зависимости осадки натурной забивной сваи от нагрузки (приложение ).

8.7.2. Масштаб графиков при испытании натурной сваей статической вдавливающей нагрузкой принимают:

Для эталонной сваи или сваи-зонда:

По вертикали - 1 см, равный 1 мм осадки сваи;

По горизонтали - 1 см, равный 25 кН (2,5 тс) нагрузки и 30 мин выдержки нагрузки.

Для эталонной сваи или сваи-зонда при изменении масштаба графиков (4.9) в пределах одного объекта должен соблюдаться один и тот же масштаб.

8.7.3. Масштаб графиков при испытании статической выдергивающей нагрузкой принимают:

По вертикали - 1 см, равный 1 мм выхода сваи;

По горизонтали - 1 см, равный 50 кН (5 тс) нагрузки; 1 мм, равный 10 мин выдержки нагрузки.

8.7.4. Масштаб графиков при испытании статической горизонтальной нагрузкой принимают:

По вертикали - 1 см, равный 5 кН (0,5 тс) нагрузки; 1 мм, равный 10 мин выдержки нагрузки;

По горизонтали - 1 см, равный 1 мм горизонтального перемещения сваи.

8.7.5. Частные значения предельного сопротивления сваи по грунту по результатам полевых испытаний талых грунтов сваями определяют по указаниям СНиП 2.02.03 .

9. ИСПЫТАНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ ВДАВЛИВАЮЩИМИ И ВЫДЕРГИВАЮЩИМИ НАГРУЗКАМИ

9.1. Испытания вечномерзлых грунтов следует начинать только после полного вмерзания испытываемой сваи в грунт. При этом средняя по длине ее боковой поверхности температура не должна быть выше температуры окружающего грунта или температуры, предусмотренной программой испытаний.

При испытаниях бурозабивными и забивными сваями начало испытаний назначают не ранее чем через неделю после их забивки, буронабивными - не ранее достижения бетоном свай 80 % проектной прочности.

9.2. Не допускается проводить испытания статической выдергивающей нагрузкой сваями, входящими в состав свайного фундамента.

9.3. Проведение испытаний вечномерзлых грунтов статистической вдавливающей и выдергивающей нагрузками при инженерных изысканиях для строительства

9.3.1. Испытания проводят преимущественно в период максимальных отрицательных температур вечномерзлого грунта.

9.3.4. Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации деформации (осадки, выхода) сваи, но не менее 24 ч.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки (выхода) сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,2 мм за последние 24 ч наблюдений.

9.3.5. Нагрузка должна быть доведена до значения, при котором на данной ступени нагружения не происходит условной стабилизации деформации. Испытание на этой ступени нагружения заканчивают после достижения значения осадки (выхода), не менее чем в три раза превышающего значение осадки (выхода) на предыдущей ступени при общей осадке не менее 25 мм или выходе не менее 10 мм.

Если нагрузка доведена до наибольшего значения, заданного программой испытаний, и при этом осадка (выход) больше 0,2 мм/сут, то испытания допускается заканчивать.

9.3.6. Разгрузку сваи после окончания испытания производят ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагрузки. Продолжительность ступени разгрузки принимают не менее 15 мин.

9.3.7. В случае непредвиденного перерыва в испытании производят полную разгрузку сваи ступенями согласно . После полной разгрузки обязательно проводят измерения упругих перемещений через каждые 15 мин и заканчивают при приращении перемещения, равном 0,01 мм. После перерыва испытание должно быть продолжено, начиная с нагрузки, при которой произошел перерыв в испытании.

9.3.8. В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении .

9.4. Проведение контрольного испытания сваи в вечномерзлых грунтах при строительстве

9.4.1. Нагружение испытываемой сваи производят ступенями нагрузки, значение которых принимают по указаниям , продолжительностью каждая 24 ч.

9.4.2. На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по приборам для измерения деформаций в последовательности, установленной для первых 24 ч от начала ступени.

9.4.3. Нагрузка должна быть доведена до значения, при котором осадка (выход) сваи развивается с увеличивающейся скоростью. При этом нагрузка не должна превышать наибольшую нагрузку на сваю, предусмотренную программой испытаний.

9.4.4. В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении .

9.5. Проведение ускоренного испытания вечномерзлых грунтов статической вдавливающей нагрузкой

Испытание при инженерных изысканиях для строительства, а также контрольное испытание сваи при строительстве статической вдавливающей нагрузкой допускается проводить ускоренным методом с динамометрическим загружением.

9.6. Обработка результатов

9.6.1. Результаты испытания грунтов оформляют в виде:

Инженерно-геокриологического разреза с графиками распределения суммарной влажности (льдистости) и температуры по глубине грунта (приложение ). График используют для установления возможности и целесообразности применения забивных и бурозабивных свай;

Графиков зависимости деформации (осадки, выхода) сваи от нагрузки (приложения и );

Графиков изменения деформации во времени по ступеням нагружения (приложения и ).

9.6.2. Масштаб графиков принимают:

По вертикали - 1 см, равный 1 м глубины инженерно-геокриологического разреза, 1 м глубины погружения сваи или 1 мм перемещения (осадки, выхода) сваи;

По горизонтали - 1 см, равный 0,2 долей единицы влажности (льдистости) и 1 °С температуры грунта - для инженерно-геокриологического разреза; 100 кН (10 тс) нагрузки или 5 ч выдержки нагрузки.

9.6.3. Частные значения предельно длительного сопротивления сваи по результатам полевых испытаний вечномерзлых грунтов сваями определяют по указаниям приложения .

ПРИЛОЖЕНИЕ А

3 За критерий условной стабилизации нагрузки принимают ее конечное значение за последний интервал измерения, при котором была достигнута предусмотренная программой испытаний скорость снижения нагрузки.

Скорость снижения нагрузки определяют на основе данных о грунтах испытываемого вида или сопоставительных испытаний грунтов по указаниям и рекомендуемым методом. При этом количество сопоставительных испытаний для грунтов испытываемого вида должно быть не менее двух.

4 Испытания проводят до достижения общей осадки сваи не менее 40 мм для натурной сваи и 20 мм для эталонной сваи или до нагрузки, предусмотренной программой испытаний.

5 Разгрузку сваи производят после достижения наибольшей осадки (п. ) ступенями, равными 1 / 5 нагрузки при достижении наибольшей осадки с выдержкой не менее 5 мин.

Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 5 мин наблюдений.

6 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении . Форма последующих страниц журнала приведена в настоящем приложении.

7 Результаты испытаний грунтов оформляют в виде графиков зависимости осадки сваи от нагрузки и изменения нагрузки во времени по ступеням осадки.

При этом для построения графика S - f (Р ) используют стабилизированные значения нагрузки и соответствующие им значения осадки (рис. и ).

8 Частное значение предельного сопротивления сваи по результатам полевого испытания талых грунтов методом релаксации напряжений определяют по указаниям разд. 5 СНиП 2.02.03 .

Объект _________________ Испытание № __________________ Стр. ______

Дата

Время, ч, мин

D Т , мин

Задаваемая ступень деформирования (осадки), мм

Отсчеты по приборам, мм

Перемещение

Приращение перемещений D S , мм

Суммарное время S Т , мин

Примечание

Первому S 1

Второму S 2

...

S n

мм

Текущее значение

Разность нагрузки за интервал отсчета

Скорость падения за интервал измерения

* n - число приборов

Рисунок 1 - График зависимости осадки сваи S от нагрузки Р

Рисунок 2 - График релаксации нагрузки за время испытания

ПРИЛОЖЕНИЕ К

Значение коэффициента условий работы при достигнутом удельном сопротивлении грунтов под концом эталонной сваи R s , МПа

£ 1

³ 10

£ 0,005

0,78

0,58

0,38

0,28

0,18

0,17

0,17

0,16

0,16

0,15

0,010

1,00

0,75

0,57

0,45

0,35

0,27

0,20

0,18

0,18

0,17

0,015

1,30

0,95

0,75

0,62

0,50

0,44

0,38

0,32

0,30

0,28

0,020

1,60

1,17

0,95

0,78

0,68

0,60

0,55

0,45

0,38

0,36

0,040

1,75

1,35

1,10

0,95

0,80

0,72

0,65

0,62

0,59

0,57

³ 0,080

1,95

1,50

1,22

1,08

0,90

0,80

0,75

0,70

0,65

0,62

Таблица 2

	Значение коэффициента условий работы при удельном сопротивлении грунтов на боковой поверхности f s , кПа
	£ 20	40	60	80	100	120	³ 140
Песчаные	2,16	1,38	1,12	1,00	0,92	0,87	0,83
Глинистые	1,45	0,97	0,79	0,70	0,65	0,62	0,59

Частное значение предельного сопротивления натурной забивной сваи по результатам полевого испытания талых грунтов эталонной сваей типа III определяют с помощью построенного графика по указаниям разд. 5 СНиП 2.02.03 .

ПРИЛОЖЕНИЕ П

Организация _________________Пункт __________________ Объект _________________ Сооружение _____________ ЖУРНАЛ полевого испытания вечномерзлых грунтов статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками Дата испытания: начало «___» ___________ 199 ___ г. окончание «___» ___________ 199 ___ г. Свая № ___________________________Дата погружения сваи Вид сваи __________________________«____» __________________ 199 ____ г. Материал сваи _____________________Способ погружения или Дата изготовления сваи _____________устройства ________________________ Сечение (диаметр) сваи на верхнемОборудование, применявшееся для и нижнем концах ________________ смбурения скважин и погружения Длина сваи (без острия) ___________ м(устройства) сваи __________________ Длина острия _________ м__________________________________ Масса сваи ___________ т__________________________________ Способ исключения сезонного смерзанияЛидерная скважина: грунта со своей ____________________диаметр ____________________ см Ближайшая геологическая выработкаглубина _____________________ м ________________________________ №способ проходки _______________ пройдено «____» ________ 199____г.Абсолютные отметки: Расстояние выработки от сваи _______ мголовы сваи после погружения __ м Краткая характеристика инженерно-головы сваи перед испытанием __ м геокриологического разреза в местенижнего конца сваи ____________ м расположения сваи _________________забоя лидерной скважины __________ м Поверхности грунта у сваи __________ м Верхней границы вечномерзлых Время погружения сваи _________ минСостояние головы сваи после Продолжительность вмерзания сваипогружения (забивки) ________________ СутГлубина погружения сваи Тип приборов для измерения:общая ________________________ м перемещения сваи __________________ниже максимального сезонного Промерзания-оттаивания ___________ м температура грунта _________________ниже верхней границы вечномерзлых Грунтов __________________________ м ниже забоя скважины ______________ м Схема испытательной установки и расположения приборов для измерения перемещений сваи и температуры грунта, а также расположения ближайших инженерно-геологических выработок

(последующие страницы журнала)

Объект _________________ Испытание № ___________________ Стр. ___________

Дата

Время, ч, мин

Интервал времени между отсчетами D Т , мин

Отсчеты по приборам, мм

S 1 + S 2 + ... + S n , мм

Перемещение мм

Приращение перемещений D S , мм

Сумма перемещений S S , мм

Суммарное время S Т , мин

Примечание

первому S 1

второму S 2

...

S n

n * - число приборов

Дата измерения	Температура грунта, ° С, на глубине h (h ¢ ), м
	в слое сезонного промерзания-оттаивания				в вечномерзлом грунте
	h 1	h 2	...	h n	h 1	h 2	...	h n (на глубине расположения нижнего конца сваи)

(последняя страница журнала)

Домкрат № ____ на ___ кН (тс)Манометр № ___ на _____ МПа (атм) Площадь плунжера __________________ см 2 Цена деления манометра __________ МПа (атм) Номер ступени нагрузки Ступень нагрузки, кН (тс) Показания манометра, кН (тс) Температура вечномерзлого грунта, ° С на отметке низа сваи средняя по длине сваи ... ... ... ... m m - число ступеней нагрузки В журнале пронумеровано _____ стр., заполнено _______ стр. Начальник полевого подразделения _______________________________ (подпись)(Ф.И.О.) Наблюдатели_______________________________ (подпись)(Ф.И.О.) ____________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

При контрольных испытаниях сваи при строительстве - нагрузке, определяемой по формуле

где F н - предельная нагрузка при испытаниях, определяемая как наибольшая нагрузка на сваю, при которой не начинает развиваться осадка с увеличивающейся скоростью в соответствии с ;

k t - коэффициент, учитывающий кратковременность испытаний, принимаемый равным 0,65;

При ускоренном испытании с динамометрическим загружением - по указаниям приложения .

Ключевые слова: грунты талые и вечномерзлые, полевые испытания, контрольные испытания

 Натурные статические и Сейсмические испытания.