: +7 932 010 5735 e-mail: [email protected] :...

«ГеоКриоЛаб». Статические испытания свай. Штамповые испытания. http://geokriolab.ru | +7 932 010 5735 | [email protected] | Работаем по всей России

ГеоКриоЛаб | Полевые испытания грунтов сваями и штампами

в любой точке России

Испытания мерзлых,

вечномерзлых грунтов горячим штампом

Контакты: тел: +7 932 010 5735

e-mail: [email protected]

сайт: geokriolab.ru

Статические испытания

свай по ГОСТ 5686-2012

Испытания грунтов

штампами (штамповые испытания)

по ГОСТ 20276-2012

Испытания мерзлых, вечномерзлых грунтов

сваями (статические испытания

свай)

http://geokriolab.ru/

mailto:geokriolab@

mailto:[email protected]


Испытания мерзлых грунтов

сваями статическими

вдавливающими и

выдергивающими нагрузками

Статические испытания свай

нагрузкой допускается проводить

для:

- обоснования выбранного метода

строительства;

- определения осадок свай и

предельной для них нагрузки;

- оценки несущей способности

свайного фундамента в целом;

Общие данные:

Допускается проведение

испытаний свай в вечномерзлых

грунтах по принципу I и II (в

вечномерзлом и оттаявшем

состоянии).

Если основание, назначенных к

испытаниям свай сложено

оттаявшими глинистыми грунтами

со сроком консолидации больше

года, а также оттаявшими

песчаными и крупнообломочными

грунтами, то испытания следует

проводить как в талых грунтах по

соответствующему ГОСТу.

Во избежание растрескивания

головы сваи на нее надевается

оголовник.

Измерительные приборы и

оборудование должны быть

проверены и протарированы перед

испытаниями свай.

Испытания должны быть

выполнены на участках, где

выявлены наиболее слабые грунты,

а также на участках с грунтами,

наиболее характерными для

данной площадки.

В целях своевременной

корректировки проекта в части

уточнения конструкции свайного

фундамента испытания


mailto:geokriolab@


контрольных свай рекомендуется

выполнять до возведения

фундамента. Эти коррективы дают

технологический и экономический

эффект, почти всегда окупающий

затраты на полевые испытания

свай. (см Руководство по полевым

испытаниям свай в вечномерзлых

грунтах).

Испытания пробных (опытных)

свай предшествуют разработке

чертежей проекта здания или

сооружения. В случае

необходимости по указанию

проектной организации

испытываемые пробные натурные

сваи должны оснащаться

тензометрическими датчиками.

Испытания грунтов сваями

(статические испытания свай),

проводимые при инженерных

изысканиях для строительства,

проводят с целью:

- определения вида и размеров

свай и их несущей способности;

- проверки возможности

погружения свай на намеченную

глубину, а также относительной

оценки однородности грунтов по их

сопротивлению погружению свай;

- определения зависимости

перемещения свай в грунте от

нагрузок и во времени;


mailto:geokriolab@


Конструкция опытных свай должна

быть рассчитана на восприятие

нагрузок в 1,5-2 раза превышающей

величину максимальной нагрузки.

Испытательная установка должна

быть рассчитана на восприятие

нагрузок, превышающих

испытательную нагрузку, указанную

в программе испытания свай, не

менее чем на 20%.

Расстояние от оси испытываемой

сваи до анкерной сваи или до

ближайшей опоры грузовой

платформы и до опор реперной

установки должно быть не менее 3

наибольших размеров поперечного

сечения испытываемой сваи

(диаметром до 800 мм), но не

менее 1,5 м. Расстояние в свету

между испытываемой сваей


mailto:geokriolab@


диаметром 800 мм и более

допускается уменьшить до 2

диаметров (наибольших размеров

поперечного сечения).

Наибольший прогиб инвентарной

конструкции, служащий упором для

домкрата, должен быть не более

0,004 ее расчетного пролета.

Испытания грунтов

выдергивающими нагрузками и

горизонтальными нагрузками, а

также все испытания

многолетнемерзлых грунтов

проводят только натурными

сваями.

В качестве опытных свай могут

применяться:

- сваи-штампы, позволяющие

исследовать работу боковой

поверхности свай и нижнего конца в

отдельности;

- тензометрические сваи,

оснащенные электротензометрами,

которые позволяют дополнительно

к боковой поверхности и нижнему

концу свай исследовать

распределение касательных усилий

вдоль боковой поверхности сваи;

- металлические сваи, рассчитанные

на восприятие особо больших

нагрузок.

Испытания контрольных натурных

свай выполняются в течение или

после возведения фундаментов.

Испытания контрольных свай

следует обязательно проводить,

если:

- отсутствуют опытные данные

(испытания пробных натурных свай)

для данного типа свай и метода их

устройства;

- отсутствуют испытания в

сопоставимых грунтовых условиях и

условиях нагружения;

- на сваи будет действовать

нагрузка, применительно к которой

теория и практика разработаны

недостаточно;

- установлены отклонения в

неблагоприятную сторону от

инженерно-геологических,

гидрогеологических, мерзлотно-

грунтовых условий от условий,

которые прогнозировались на

основе изысканий и опыта

строительства, а также если

дополнительные изыскания не

дают возможности выяснить

причины этих отклонений;

- выявлена невозможность

погружения свай согласно проекту;

- изменена конструкция свай;

- изменена технология погружения

свай;

Контрольная проверка допускается

в любых случаях, если разработке

проекта не предшествовали

статические испытания.


mailto:geokriolab@


Контрольные сваи должны быть:

- аналогичны принятым в проекте;

- располагаться в местах

сооружения свайных фундаментов

или вблизи них (не далее 5 м), в тех

же условиях и на тех же отметках,

что и рядовые сваи;

- погружаться в грунт тем же

способом, что и рядовые сваи.

В качестве контрольных свай

допускается принять сваи,

входящие в состав фундамента

(кроме испытаний

выдергивающими нагрузками).

«Отдых» свай перед испытанием

Статические испытания свай

должны проводиться после отдыха

свай, но не ранее чем через 1 сут.

после их погружения.

Продолжительность «отдыха» сваи

устанавливается программой

испытаний в зависимости от

состава, свойств и состояния

прорезаемых грунтов под нижним

концом сваи, но не менее:

- 3 сут. – при песчаных грунтах,

кроме водонасыщенных мелких и

пылеватых;

- 6 сут. – при глинистых и

разнородных грунтах.

При прорезании песчаных (а также

просадочных) грунтов в случае

наличия под острием сваи

крупнообломочных, плотных

песчаных или глинистых грунтов

твердой консистенции

продолжительность «отдыха»

допускается сократить до 1 сут.

Более продолжительный срок

отдыха устанавливают:

- при прорезании водонасыщенных

мелких и пылеватых песков – не

менее 10 сут.;

- при прорезании глинистых грунтов

мягко- и тугопластичной

консистенции – не менее 20 сут.

При испытаниях одной и той же

свай на вдавливающие и

выдергивающие нагрузки между

испытаниями требуется время,

равное продолжительности отдыха

свай.

Число свай, подлежащих

статическим испытаниям

- при испытании свай статической

вдавливающей нагрузкой - 0,5% от

общего числа свай на данном

объекте, но не менее 2 шт., за

исключением специально

обоснованных случаев;

- при испытании свай статической

выдергивающей или

горизонтальной нагрузкой – не

менее 2%, но не менее 3 шт.


mailto:geokriolab@


В случае необходимости пробные

натурные сваи должны оснащаться

тензометрическими датчиками.

Для линейных сооружений число

свай допускается увеличивать по

усмотрению проектной

организации.

Программа полевых испытаний

свай в вечномерзлых грунтах

должна быть составлена на

основании:

- отчета по инженерно-

геологическим мерзлотным, а

также гидрогеологическим и

метеорологическим условиям

строительной площадки;

- характеристик проектируемых

зданий и сооружений и их несущих

конструкций;

- планов и разрезов свайных

фундаментов и проектных нагрузок

от здания или сооружения с

указанием намечаемого способа

погружения свай;

- технического задания,

содержащего размеры свай,

глубину и способ погружения,

нагрузки от здания или сооружения;

- эксплуатационных требований к

предельно допускаемым

перемещениям конструкции и, в

частности, перемещениям на

уровне подошвы свайных

ростверков;

- прогноза изменения мерзлотных,

инженерно-геологических и

гидрогеологических условий в

процессе строительства и

эксплуатации зданий и сооружений

с учетом опыта эксплуатации

построенных вблизи зданий и

сооружений;

- материалов имеющихся

результатов ранее проводившихся

испытаний свай на площадках

смежных объектов с аналогичными

инженерно-геологическими

мерзлотными условиями.

Для проведения испытаний

составляется программа

испытаний.

Программа испытаний

разрабатывает проектная

организация с привлечением

специализированной организации

в области испытаний грунтов.

Программа испытаний грунтов

сваями должна содержать:

- состав и объем испытаний;

- схематический план

расположения на площадке

намеченных к испытаниям свай с

нанесением геологических

выработок и температурных

скважин;

- методику проведения испытаний;

- чертежи или конструктивную

схему установки для испытаний;


mailto:geokriolab@


- способы погружения свай или

устройства испытываемых свай,

сроки возможного их нагружения

статическими нагрузками;

- направление и значение ступеней

нагрузок при испытаниях (осадки,

выходы из грунта, горизонтальные

перемещения);

- наибольшие нагрузки или

наименьшие перемещения свай

при испытаниях (осадки, выходы из

грунта, горизонтальные

перемещения);

- сведения о возможности

использования контрольных и

анкерных свай в фундаменте;

- техническую характеристику

намеченных к испытаниям свай

(конструкция, размеры, глубина

погружения, материал, класс

бетона, содержание арматуры);

- перечень оборудования,

измерительных приборов и

приспособлений;

- расчетные и нормативные

нагрузки на здание или

сооружение;

- вид, материал, размеры,

конструкция, глубина погружения

анкерных свай;

Рекомендации, касаемо

сезонности выполнения испытаний

Статические испытания свай при

заделке в такие вечномерзлые

грунты, с которыми слой сезонного

промерзания-оттаивания не

сливается, можно выполнять в

любое время года.

В вечномерзлых грунтах, с

которыми слой сезонного

промерзания-оттаивания

сливается, испытания свай

статическими вдавливающими

нагрузками рекомендуется

проводить в летне-осенний период,

а при температуре вечномерзлых

грунтов выше минус 2о С – также и в

зимний период.

В случае необходимости

допускается проведение испытаний

и в другой период.

При этом вокруг сваи в диаметре, не

меньшем глубины ее погружения,

рекомендуется осуществлять

подогрев дневной поверхности до

положительной температуры в

течение всего периода испытаний с

помощью теплых штампов,

тепляков, не допуская при этом

оттаивания вечномерзлых грунтов

основания сваи, или устраивать до

начала смыкания сезонного

промерзания с вечномерзлым

грунтом теплоизоляционное

покрытие по дневной поверхности

(например, из опилок, шлака, а

также из теплоизоляционных

материалов).

При проведении статических

испытаний должно быть исключено

на глубину максимального

сезонного промерзания-оттаивания

контактирование или смерзание


mailto:geokriolab@


грунта с боковой поверхностью

сваи.

Для этого у испытуемой сваи

выполняют:

- проходку, большую, чем

максимальный диаметр

поперечного сечения сваи;

- прогрев грунта вокруг сваи в

радиусе не менее 1 м от боковой

грани сваи и в режиме,

исключающем опасность

оттаивания вечномерзлых грунтов

основания сваи;

- обмазка боковой поверхности

сваи в зоне сезонного промерзания-

оттаивания специальными

составами, предотвращающие

смерзание сваи грунта со сваей.

В случае выработок для

предотвращения возможного

охлаждения либо оттаивания

вечномерзлого или промерзания

талого грунта глубже пройденных

выработок их следует заполнять

теплоизоляционным материалом.

На участках с несливающимися

вечномерзлыми грунтами

допускается применять засоление

грунта с поверхности вокруг сваи.

Если применяется прогрев или

засоление грунта, то они должны

применяться непрерывно до

окончания статических испытаний

свай.


mailto:geokriolab@


Термометрический контроль

В процессе полевых испытаний свай

в вечномерзлых грунтах должны

вестись наблюдения за

температурой грунтов основания в

соответствии с ГОСТ 25358.

Термометрические трубки

располагают на боковой

поверхности поверхности

буроопускных, опускных,

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

должны быть не менее глубины

погружения испытываемой сваи.

После погружения буроопускных,

опускных и буронабивных свай в

многолетнемерзлых грунтах не

реже 1 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.

Точность измерения температуры

не менее 0,1оС в грунтах с

температурой выше минус 1 оС и с

точностью не менее 0,2 оС в грунтах

с температурой ниже минус 2 оС.

Температурные замеры должны

вестись через 0,5 м до глубины 4-5

м (в зависимости от мощности слоя

сезонного промерзания-

оттаивания) и далее через 1 м

(глубже 10 м допускается через 2 м).

Обязательно измерение

температуры грунта на глубине

расположения нижнего конца свай.

Замеры температуры проводятся не

менее 1 раза на каждой ступени

затухающего деформирования и не

менее 2 раз на каждой ступени

незатухающей ползучести.


mailto:geokriolab@



mailto:geokriolab@


Продолжительность испытаний

Продолжительность испытания

грунтов сваями по стандартной

методике может составлять 2-4

недели в твердомерзлых грунтах и

доходит до 1,5-2 месяцев в

пластично-мерзлых грунтах.

В случае контрольных свай

половину из них допускается

испытывать по ускоренной

методике.

К статическим испытаниям свай в

вечномерзлых грунтах приступают

только после полного вмерзания

свай в вечномерзлый грунт и

восстановления вокруг сваи

температурного режима

окружающей вечномерзлой толщи.

Для установления факта вмерзания

сваи в грунт проводят регулярные

замеры температуры в контактном

с боковой поверхностью слое

грунта. Измерение температуры

рекомендуется проводить не реже

1 раза в сутки для твердомерзлых

грунтов и не реже 1 раза в неделю

для пластичномерзлых грунтов.

Схемы установок для нагружения при статических испытаниях свай

Приоритетные схемы загружения – распорные, в которых нагрузка на сваю создается с помощью гидравлического домкрата, упертого в упорные балки. Реактивные усилия могут быть восприняты в зависимости от схемы анкерными сваями или балластом (системой грузов, установленных на грузовую платформу). Глубина погружения анкерных свай не должна превышать глубины погружения испытываемой сваи. В случае испытания опытных свай предпочтение следует отдавать грузовой платформе, так это позволит корректировать

Рис. Статические испытания свай с помощью анкерной системы


mailto:geokriolab@


реактивные усилия в процессе испытаний путем дополнения балласта. При контрольных испытаниях свай

передача реактивных усилий

может осуществляться как на

балласт, так и на анкерную

систему.

В случае передачи реактивных усилий на балласт для его укладки в распорных установках используют стальные пакеты (прогоны), изготовленные из двутавровых балок, в которые упирается система упорных балок. В качестве балласта могут быть использованы бетонные блоки, железобетонные плиты, колонны, сваи и т.д. Общий вес балласта должен быть на 20-30% больше задаваемой на сваю максимальной нагрузки, предусмотренной программой испытаний, но не менее, чем в 2,5-3

раза больше ожидаемой несущей способности сваи, полученной расчетным путем. Балласт укладывают на установку при ее монтаже сразу же в полном

объеме, заданном программой испытаний. Особенно целесообразно применять в качестве анкерных свай пластичномерзлом грунте стальные трубы, применение которых позволит повышать силу заанкеривания за счет охлаждения их полости холодным воздухом. Железобетонные сваи использовать в качестве анкерных свай менее предпочтительно, поскольку на анкеры требуется передать достаточно большие выдергивающие нагрузки: это вызывает большие растягивающие напряжения, на что бетон работает плохо, поэтому, если в качестве анкерных намечаются

Рис. Статические испытания свай с помощью грузовой платформы и домкрата


mailto:geokriolab@


железобетонные сваи, то рекомендуется повышенное армирование их.

Число анкерных свай назначают в

зависимости от предусмотренных

программой испытаний

максимальной нагрузки и

величины несущей способности

анкерных свай на выдергивающую

нагрузку, определяемой по СП.

В случае испытания контрольных свай из числа рабочих свай фундамента, погружение которых предусмотрено проектом с меньшим шагом, допускается, при соответствующем обосновании и с согласия автора проекта, сократить указанные расстояния. При схеме загрузочной платформы нагрузку задают посредством грузовой платформы и тарированных грузов, устанавливаемых на голове сваи. В

случае испытания куста свай платформа устанавливается на ростверк. Эта схема применяется редко, т.к. при испытаниях, особенно длинных свай, требуют развития значительных нагрузок; устройство загрузочной платформы на голове одной сваи представляет собой сложную техническую задачу. Но при испытаниях куста коротких висячих свай схема с тарированным грузом предпочтительна. При монтаже установок для испытания свай необходимо строго выдержать соосность приложения нагрузки и не допускать отклонения от соосности в процессе испытаний. Испытания могут проводиться путем либо монотонного, либо прерывистого, либо смешанного загружения. При первом способе сваю загружают непрерывно, ступень за ступенью. При втором – после окончания испытаний на каждой

Рис. Статические испытания свай с помощью тарированных грузов


mailto:geokriolab@


ступени сваю полностью разгружают (нагрузку снимают до нуля сразу же без выдержки по ступеням) с измерением величины упругой отдачи (деформации) сваи, после чего на сваю задают следующую ступень нагрузки. Смешанное загружение представляет собой комбинацию монотонного и прерывистого загружения в различных вариациях. Выбор того или другого способа загружения свай статической нагрузкой зависит от характера проводимых испытаний и принятой схемы загружения, а также от характера нагрузок от сооружения. При испытаниях контрольных свай более приемлемо монотонное загружение, обеспечивающее испытания в кратчайшие сроки. При испытаниях опытных свай в процессе инженерных изысканий с целью определения и окончательного назначения несущей способности свай более предпочтительно прерывистое загружение. Прерывистое загружение легко осуществимо в случае распорной схемы, при рычажной схеме, использующей тарированные грузы, увеличиваются трудозатраты, связанные с разгрузкой-загрузкой платформы. Для конструктивной схемы зданий с постоянной статической нагрузкой при испытаниях контрольных свай целесообразно предусматривать монотонное загружение, тогда как для опор с переменным действием

нагрузки – прерывистое загружение. Прерывистое загружение можно считать в целом более предпочтительным, оно обладает следующими преимуществами:

• В случае вынужденного перерыва в испытаниях обеспечивается возобновление испытаний без ущерба для получения достоверных испытаний;

• В период разгружения испытательной установки появляется возможность профилактического осмотра оборудования;

• Упрощается организация испытаний, поскольку отпадает обязательное требование непрерывных, а иногда и круглосуточных наблюдений;

• Имеется возможность проследить упругую отдачу сваи после каждой ступени, что дает дополнительный материал для более глубокого анализа;

Прерывистое загружение требует большей продолжительности испытаний, чем монотонное. Поэтому при необходимости проведения испытаний в сжатые сроки приоритет получают монотонные испытания.


mailto:geokriolab@


Проведение испытаний

многолетнемерзлых грунтов

статической вдавливающей и

выдергивающей нагрузками.

Монотонное нагружение.

Нагружение испытуемой сваи проводят равномерно, без ударов ступенями нагрузки, значение которых устанавливается программой испытаний, но принимается не более 1/10 (1/5 для первых трех ступеней) заданной в программе испытаний наибольшей нагрузки на сваю. Измерительные приборы должны быть защищены от действия прямой солнечной радиации, ветра, снега, дождя. Рекомендуется устройство временных укрытий. Датчики перемещения устанавливают на планке, закрепленной на реперной системе на грунтах, не подверженных морозному пучению. Реперные устройства должны быть погружены на 3-4 м глубже нижнего конца назначенной к испытаниям сваи и отстоять от нее не менее чем на 1м. Реперные системы должны быть изолированы от случайных толчков, температурных деформаций. Запрещается использовать для крепления планки с приборами, устанавливаемые на дневной поверхности легкие передвижные стойки. Приборы измерения деформаций, перемещений (прогибомеры, индикаторы) должны обеспечивать

погрешность измерений не более 0,1 мм. При наблюдении за осадками (перемещениями) свай отсчеты по приборам берут:

• перед нагружением;

• после нагружения, когда зафиксировано начало действия на сваю заданной величины нагрузки;

• в первые сутки: через 30 минут; 1, 2, 4, 8, 16, 24 часов;

• во вторые сутки и каждые последующие – каждые 24 часа (один раз в сутки);

Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации деформации (осадки, выхода), 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 часа нагружения. Нагрузка должна быть доведена до значения, при котором на данной ступени нагружения не происходит условной стабилизации деформации. Испытания 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


mailto:geokriolab@


программой испытаний, и при этом скорость осадки (выхода) превышает 0,2 мм/сутки, то испытания допускается прекратить. Проведение контрольного испытания свай в многолетнемерзлых грунтах при строительстве. Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации деформации (осадки, выхода), но не менее 24 ч. 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. В твердомерзлых грунтах при невозможности или нецелесообразности достижения требуемых осадок (перемещений) допускается величину максимальной нагрузки ограничивать программой вне зависимости от характера и величины получаемых осадок (перемещений) двойной величиной ожидаемой несущей способности, полученной расчетным путем по СП. Разгрузка сваи Разгрузку свай после окончания испытаний производят ступенями, равными удвоенным значениям

ступеней нагрузки. Продолжительность ступени разгрузки не менее 15 мин. Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 15 мин. наблюдений. После полной разгрузки до нуля наблюдения за упругим перемещением сваи следует проводить в течение 30 мин. при песчаных грунтах, залегающих под нижним концом сваи, и 60 мин. – при глинистых грунтах, со снятием отсчетов через каждые 15 мин. В случае непредвиденного перерыва в испытании проводят полную разгрузку сваи ступенями. После полной разгрузки проводят измерения упругих перемещений через каждые 15 мин. и заканчивают при приращениях перемещения, равном 0,01 мм. После перерыва испытание должно быть продолжено, начиная с нагрузки, при которой произошел перерыв в испытании. После перерыва испытания должны быть возобновлены в соответствии с программой до их завершения. Если перерыв произошел при окончании ступени, то сваю загружают следующей ступенью нагрузки. Если на ступени- то сваю загружают той же нагрузкой до окончания ступени. На каждой ступени должно производиться измерение величин осадки (перемещения) и упругой отдачи сваи (если последняя


mailto:geokriolab@


фиксируется) с точностью не менее 0,1 мм. На сваю устанавливают симметрично не менее двух датчиков перемещений на расстоянии не более 2 м от сваи (как правило, индикаторы часового типа – мессуры с ходом не менее 10 мм). Величину осадки (перемещения) и упругой отдачи сваи определяют

как среднее арифметическое значение показаний двух приборов – измерителей деформации. Предельно допустимые расхождения в показаниях деформации двух приборов не должны превышать:


mailto:geokriolab@


- 50% при осадках менее 1 мм; - 30% - при осадках от 1 до 5 мм; - 20% - при осадках более 5 мм.

Результаты статических испытаний

свай в вечномерзлых грунтах

должны заноситься в журнал

статических испытаний.

К результату испытаний свай прилагают характеристику грунтов оснований по разрезу контрольной скважины, включая данные влажности-льдистости, а также журнал замеров температуры грунта в период испытаний. Результаты испытаний каждой

сваи должны быть оформлены в

виде следующих графиков:

• зависимости осадки (перемещения) сваи от нагрузки;

• развития осадок (перемещений) сваи под нагрузкой во времени за весь период испытаний (сводный график);

• развития осадки (перемещения) сваи под нагрузкой во времени на каждой ступени – только для ступеней затухающего деформирования;

• зависимости скорости осадки сваи от нагрузки – только для ступеней незатухающей ползучести;

• распределения температуры грунта по глубине погружения сваи, как правило, для каждой ступени нагрузки (температурные кривые), в том числе обязательно для ступени нагрузки, соответствующей величине предельного сопротивления сваи или ближайшее к ней;

• распределение влажности-льдистости по глубине погружения сваи;

Сводный график развития суммарных осадок свай во времени может быть выполнен в виде осредненной кривой с указанием величин осадок, полученных на каждой ступени нагрузки.


mailto:geokriolab@



mailto:geokriolab@


Обработка результатов испытаний По полученным в ходе испытаний графикам зависимости осадки (перемещения) сваи от нагрузки определяются параметры прочности и несущая способность висячих свай в вечномерзлых грунтах, а в пластичномерзлых дополнительно к этому – параметры деформирования и прогноз ожидаемых осадок. Сводный график «суммарная осадка – время» и график «нагрузка-осадка» должны включать в себя ступени как затухающего деформирования, так и незатухающей ползучести (прогрессирующего течения). В случае наличия данных по двум и более ступеням незатухающей ползучести (прогрессирующего течения) график «нагрузка-осадка» строится в обычных и логарифмических координатах. В пластичномерзлых грунтах в любом случае график «нагрузка-осадка» строится в обычных и логарифмических координатах. В твердомерзлых грунтах в случае только одной ступени незатухающей ползучести (прогрессирующего течения), или если испытания ограничены только ступенями затухающего деформирования перестроения графика «нагрузка-осадка» в логарифмических координатах не требуется. При трех ступенях незатухающей ползучести по данным, полученным

только на этих ступенях, должен строиться график «нагрузка-скорость осадки» (реологическая кривая). При меньшем числе ступеней незатухающей ползучести реологическая кривая не строится. В пластичномерзлых грунтах должны строиться графики «суммарная осадка – время на ступени» для каждой ступени затухающего деформирования, причем обязательно не только в обычных, но и в логарифмических координатах. При построении графиков «суммарная осадка – время на ступени» необходимо принимать размерности нагрузки – кгс, осадки – см, времени – сутки. Построение графиков рекомендуется производить с использованием способа наименьших квадратов, применяемого при обработке экспериментальных данных. По графику «суммарная осадка - время» устанавливается область незатухающей ползучести и затухающего деформирования. При построении графика зависимости скорости осадки свай от нагрузки на нее (реологическая кривая) по полученным экспериментальным точкам проводят осредненную реологическую кривую, которую экстраполируют до пересечения с осью нагрузок.


mailto:geokriolab@


Определение статическим

методом несущей способности

висячей сваи в вечномерзлых

грунтах проводят по формуле:

Несущую способность 𝐹𝑑, кН свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статическими нагрузками следует определять по формуле 7.18 СП-24-13330-2011 «Свайные фундаменты»:

𝐹𝑑 = 𝛾с𝐹𝑢,𝑛

𝛾𝑔

В случае если число одинаковых свай, испытанных в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести, нормативное значение предельного сопротивления сваи следует принять равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний:

𝐹𝑢,𝑛 = 𝐹𝑢,𝑚𝑖𝑛 В случае если число свай, испытанных в одинаковых условиях, составляет шесть и более, 𝐹𝑢,𝑛 следует определять на

основании результатов статистической обработки частных значений предельных сопротивлений свай 𝐹𝑢,𝑛, полученных по данным испытаний, руководствуясь требованиями ГОСТ 20522.

Если нагрузка при статическом испытании свай на вдавливание доведена до нагрузки, вызывающей непрерывное возрастание их осадки s без увеличения нагрузки (при s < 20 мм), то за частное значение предельного сопротивления 𝐹𝑢 испытываемой сваи принимают нагрузку, зарегистрированную при предыдущей ступени загружения. Во всех остальных случаях для фундаментов зданий и сооружений (кроме мостов и гидротехнических сооружений) за частное значение предельного сопротивления сваи 𝐹𝑢 вдавливающей нагрузке следует принимать нагрузку, под воздействием которой испытываемая свая получит осадку, равную s, определяемую по формуле 7.19 СП-24-13330-2011 «Свайные фундаменты»:

𝑠 = ζ𝑠𝑢,𝑚𝑖 Если осадка, определенная по формуле 7.19, окажется более 40 мм, то за частное значение предельного сопротивления сваи 𝐹𝑢 следует принимать нагрузку, соответствующую s = 40 мм. Для мостов и гидротехнических сооружений за предельное сопротивление сваи 𝐹𝑢 при вдавливающих нагрузках следует принимать нагрузку на одну ступень менее нагрузки, при которой вызываются:


mailto:geokriolab@


а) приращение осадки за одну ступень загружения (при общем значении осадки более 40 мм), превышающее в пять и более приращение осадки, полученное за предшествующую ступень нагружения; б) осадка, не затухающая в течение

суток и более (при общем значении

ее более 40 мм);

Если при максимальной достигнутой при испытаниях нагрузке, которая окажется равной или более 1,5𝐹𝑑 (рассчитанной по формулам СП), а осадка сваи s при испытаниях окажется менее значения, определенного формулой СП, или для мостов и сооружений – менее 40 мм, то в этом случае частное значение предельного сопротивления сваи 𝐹𝑢 допускается принимать максимальную нагрузку, полученную при испытаниях такой сваи. В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается принимать максимальную нагрузку, достигнутую при испытаниях, равной 𝐹𝑑. При испытаниях свай статической выдергивающей и горизонтальной нагрузкой за частное значение предельного сопротивления 𝐹𝑢 по графикам зависимости перемещений от нагрузок принимают нагрузку на одну ступень менее нагрузки, безе

увеличения которой перемещения сваи непрерывно растут. Определение частного значения предельно допустимого сопротивления сваи в многолетнемерзлых грунтах по результатам полевых испытаний грунтов сваями Частное значение предельно длительного сопротивления сваи по грунту по результатам полевых испытаний многолетнемерзлых грунтов сваями принимают равными: - при испытаниях при инженерных изысканиях для строительства – наибольшей нагрузке, при которой происходит условная стабилизация деформации (осадки, выхода) сваи; - при контрольных испытаниях сваи при строительстве – нагрузке, определяемой по формуле:

𝐹ин = 𝑘𝑡𝐹и, где

𝐹и – предельная нагрузка при испытаниях, определяемая как наибольшая нагрузка на сваю, при которой не начинает развиваться осадка с увеличивающейся скоростью; 𝑘𝑡 – коэффициент, учитывающий кратковременность испытаний, принимаемый равным 0,65.


mailto:geokriolab@


Ускоренные полевые испытания

многолетнемерзлых грунтов сваей

статической вдавливающей

нагрузкой с динамометрическим

загружением

Испытания многолетнемерзлых грунтов при инженерных изысканиях для строительства, а

также контрольное испытание свай при строительстве статической вдавливающей нагрузкой (при соответствующем обосновании необходимости) допускается проводить ускоренным методом с динамометрическим загружением. Наибольший прогиб инвентарной балочной конструкции, служащей упором для домкрата, должен быть не более 0,002 от ее пролета. Нагружение испытываемой сваи проводят без ударов, ступенями нагрузки, значение которых

принимают равными 1/8 предельно длительного сопротивления сваи статической вдавливающей нагрузкой, полученного по результатам испытаний, или от полуторного значения несущей способности сваи по грунту, определенной расчетом. Каждую ступень нагружения выдерживают в течение 4 ч., за которые нагрузка

снижается по динамометрическому закону вследствие развития осадки. На каждой ступени нагружения снимают отчеты по всем приборам для измерения деформаций в следующей последовательности: - перед нагружением сваи (нулевой отчет); - сразу после приложения нагрузки (первый отчет); - затем последовательно 4 отсчета с интервалом 15 мин.; - далее каждый час до конца ступени;


mailto:geokriolab@


Нагрузка при испытании должна

быть доведена до конечного

значения (после релаксации),

которая оказывается практически

постоянной на последних трех

ступенях. Последнюю ступень

выдерживают до условной

стабилизации нагрузки. За

критерий условной стабилизации

нагрузки принимают скорость

снижения нагрузки, равную 0,02

нагрузки предыдущей ступени за

последние 4 ч. наблюдений.


mailto:geokriolab@


Примечания:

Мерзлые и вечномерзлые грунты в зависимости от их температуры и длительности ее действия делят на немерзлые (талые), мерзлые и вечномерзлые. Мерзлыми называются грунты с отрицательной температурой, в которых часть поровой воды находится в замерзшем состоянии (в виде кристаллов льда). Мерзлые грунты являются четырехкомпонентными системами, в которых кроме твердой, жидкой и газообразной фаз существует лед. Если неминерализованная вода замерзает при 0 °С, то грунт при такой температуре замерзает только при наличии в них свободной неминерализованной воды, поскольку связанная вода в виде тонких пленок и минерализованная вода замерзает при более низкой температуре. Вечномерзлыми называют грунты,

находящиеся в мерзлом состоянии в течение трех лет и более. Вечномерзлые грунты представляют собой ярко выраженные структурно-неустойчивые грунты, так как при их оттаивании происходят просадки в результате нарушения природной структуры. При промерзании оттаявшего грунта возможно его пучение. Поверхностный слой грунта, промерзающий зимой и

оттаивающий летом, называют деятельным слоем, или слоем сезонного промерзания и

оттаивания, поскольку в нем происходят интенсивные процессы, связанные с промерзанием и оттаиванием грунта. В зависимости от вещественного состава и температурно-влажностных условий мерзлые грунты делятся на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.


mailto:geokriolab@

: +7 932 010 5735 e-mail: [email protected] :...

Documents