Волновой метод испытания свай

Кратко о методе

В настоящее время всё более широкое распространение получает новый метод полевых испытаний грунтов сваями, который в отечественной нормативной литературе получил название «контрольные испытания свай на вдавливающую нагрузку методом, использующим принципы волновой теории удара». В США и других западных странах данный метод известен как PDA-испытания свай (Pile Driving Analyzer) или испытания свай ударной нагрузкой по ASTM D4945.

Основой этого метода является принцип волновой теории удара, описывающий распространение упругой волны в одноосном стержне. Он позволяет получать данные, по точности соответствующие статистическим испытаниям, но со скоростью динамического.

Использование этого метода позволит отказаться от проведения дорогостоящих и трудоемких статических испытаний свайных фундаментов любого типа. И существенно минимизировать время, затраченное на определение статической несущей способности фундаментов и анализ эффективности использования оборудования для забивки свай, тем самым сокращая сроки строительства свайных фундаментов.

Подробно о методе

Основные преимущества метода PDA в сравнении со стандартными статическими испытаниями:

Подготовка к проведению испытаний свай методом, использующим принципы волновой теории удара

Подготовку к проведению испытаний можно условно разделить на 2 группы: 1.Подготовка к испытаниям свай заводского изготовления (забивные ж/б и металлические сваи); 2.Подготовка стальных и ж/б свай, погружаемых вдавливанием, забивкой, ввинчиванием, и устройством в скважине (заливных, забивных, буровых/набивных).

1.Подготовка к испытаниям свай заводской готовности включает:

2. Подготовка буронабивных свай для статических испытаний методом волновой теории удара:

Ход проведения испытаний

Производятся первые 2-3 удара с высоты 0,2 — 0,3 метра, при котором проверяется правильность установки оборудования и проверка работоспособности датчиков и калибровка молота.
Последующие удары являются «рабочими» и выполняются с высоты 0,4 – 2,0 метров, при этом высота подъема молота каждый раз определяется дополнительно инженерами компании «Грунттест», в зависимости от качества сигнала (наличия/отсутствия помех), его амплитуды и коэффициента затухания. После каждого удара определяется и регистрируется информация следующих факторов:

  • соосность нагружения/скорости;
  • максимальное напряжение в уровне установки датчиков;
  • сжимающие и растягивающие напряжения в свае;
  • сообщаемая энергия удара;
  • сопротивление сваи/грунта погружению;
  • сопротивление по подошве сваи;
  • максимальное ускорении частиц материала сваи.

Вся информация записывается компьютером, обрабатывается и выдается на дисплей. Нагружение сваи происходит поэтапно. С каждым последующим ударом происходит приращение высоты подъема ударной части молота и как следствие увеличение динамических нагрузок на испытываемую сваю.При этом осуществляется контроль за напряжением в каждом сегменте сваи (вся сваи делится на сегменты высотой по 2 метра) и производится наблюдение за сплошностью ее ствола по параметру, подтверждающему целостность сваи, который должен находиться в пределах 80 – 100% (сплошность сваи не нарушена).

Результаты

В результате испытаний получаются следующие данные:

  • геометрические параметры свай;
  • эффективная (переданная) энергия молота;
  • максимальные сжимающие напряжения во время удара;
  • упругий и остаточный отказ;
  • статическую несущую способность сваи;
  • графическое отображение для «подошвы» и верха сваи зависимости осадки от нагрузки (моделирование производится для статической нагрузки сваи в соответствии с ГОСТ 5686-2012).

Оформление результатов испытаний

Результаты оформляются в виде отчета в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний грунтов сваями», в котором содержится следующая информация:

  • график зависимости осадки сваи от нагрузки с учетом упругой деформации грунта (как и по результатам стандартных статических испытаний);
  • несущую способность сваи на сжатие по грунту с распределением по подошве и боковой поверхности;
  • изменение несущей способности по глубине сваи, характер изменения сил сопротивления грунта по боковой поверхности сваи в тс/м2;

Частное значение предельного сопротивления сваи определяется по графику осадка/нагрузка в зависимости от принятого критерия в соответствии с требованием СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. Для определения несущей способности требуется провести минимум два испытания, наименьшее частное значение предельного сопротивления определяет несущую способность сваи, полученную по результатам полевых испытаний.

Формула несущая способность

где ɣc=1 – коэффициент условий работы; Fu,n=Fu,min [тс] – нормативное значение предельного сопротивления сваи принимается равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний; ɣg=1 – коэффициент надежности по грунту.

Отправьте нам ваш запрос

Алгоритм действий: