Испытания грунтов сваями

Испытания грунтов сваями

Инженерно-геологические изыскания направлены на обследование грунтового массива в процессе создания котлована, чтобы избежать массы проблем при строительстве. Такие работы также нужны для разработки проекта фундамента. Подготовка проектной документации выполняется после выбора типа фундамента, который зависит от характеристик пород. Для проверки могут использоваться ручное устройство или габаритная техника на колесах или гусеницах. Полевые испытания выполняют непосредственно на месте проведения будущей стройки.

Лабораторные данные для выдерживания нагрузок инженерных систем сравниваются с соответствующими значениями. При выявленных недостатках производится корректировка данных и выбор другой технологии. Необходимые показатели замеров снимаются при ударе груза, который падает. В ходе испытаний оцениваются параметры измерения естественной влажности и реакция физико-механических свойств на различные воздействия. Плотность глинистых грунтов — возможность менять свое состояние от твердого до текучего в ходе эксплуатации и при изменении геологических условий.

Предварительно, перед испытанием сваями, проводится анализ для выяснения причин изменения свойств грунтов, особенно в условиях глубокого залегания подземных вод или неблагоприятных условий для откачки. В таких случаях используют наливы воды и нагнетания воздуха в шурфы. Слабые грунты часто оказываются причиной нестабильности, и их необходимо дополнительно изучить.

Первый этап изысканий включает регистрацию перемещений реперной платформы и анализ основных параметров. Затем проводится оценка максимальной нагрузки и реактивные действия грунта. Важно равномерно распределять усилия, чтобы избежать сильно отличающихся реакций грунта. Для этого назначается интервалом проведение дополнительных измерений, чтобы точно определить слабые зоны.

Основные этапы испытаний включают тестирование на грузовой платформе с использованием гидравлического оборудования для обеспечения достаточной точности. Стандарт и правила проведения таких испытаний обязательны для соблюдения. Перемещения грунта и возможные изменения его состояния тщательно контролируются. Опыт показывает, что точность измерений и регистрация данных должны быть на высшем уровне, чтобы воспринимать и анализировать все изменения.

Подробнее о результатах и методиках тестирования можно узнать из специальных журналов и отчетов, где указаны составные части всех процессов и правила их проведения. Это позволяет максимально эффективно использовать данные для проектирования и строительства.

Цели испытаний грунтов

Единственным подклассом насыпных грунтов, используемых при возведении зданий, сооружений и дорог, являются естественные или искусственные намывы.

Перед строительством нужно определить, на какую глубину нужно погружать опоры в грунт и какой диаметр должны иметь элементы.
Динамические нагрузки оказывают воздействие на опоры при помощи вибрации или ударов с помощью установки динамического нагружения.

Для оценки прочности инженерных систем и их способности выдерживать нагрузки, необходимо провести контрольные лабораторные испытания. Эти испытания следует выполнять с учетом измерительных параметров, таких как вдавливающая и выдергивающая сила, а также горизонтальная и боковая нагрузка. На основании результатов испытаний производится корректировка и выбор новой технологии.

Особенности испытаний грунтов

При выполнении испытаний сваями учитываются параметры, такие как плотность глинистых грунтов, продолжительность воздействия и динамические нагрузки, чтобы обеспечить стабилизацию и безопасность сооружений. Рассчитывается, на какую глубину нужно погружать опоры и какой диаметр должны иметь элементы. Для этого применяются различные методики, включая установку буронабивных опор и забивки, а также динамическое нагружение.
В рамках программы испытаний сваями используется информация о количестве и типе испытательных процедур, а также число необходимых операций и их продолжительность. Установленные параметры учитываются при выборе наиболее подходящих решений, а результаты фиксируются в журнале.
В случае необходимости, для обоснования дальнейших действий могут использоваться данные геотехнического анализа, а также информация о продолжительности отдыха и величине сил, применяемых в ходе испытаний. Эти данные помогут в выборе правильной методики и обеспечении соответствия расчетного значения и фактических показателей.
Все испытания и измерения должны быть выполнены в соответствии с установленными нормами и в сроки, указанные в программе.

Также применяются:

• Зонд.
• Стандартная свая — самый распространенный вид.
• Металлическая опора, которая забивается в грунт.

Особенностью статических методов является то, что анализ может проводиться без разрушения и выемки грунта. Они считаются более длительными и применяются на этапе проектирования объектов.
В некоторых случаях используется метод штампового контроля, при котором на грунт оказывается давление, предполагаемое после возведения здания. Главная цель–измерить уровень деформации на каждом этапе нагрузки грунтов. В почву погружается круглый плоский или винтовой штамп, на который воздействует домкрат или другой вид груза, например, плиты.
Прессиометрия — способ относительной оценки качества скальных, щебнисто-глинистых и песчаных грунтов, при котором прибор опускают в скважину с металлическим тросом, чтобы он давил на стенки из-за давления, расширяющего камеру сбоку, а не сверху.
Послойное суммирование позволяет заранее определить степень осадки будущего здания.
Электронный динамический плотномер используется при необходимости проверить осадку грунта при ударе груза, падающего с определённой высоты. Здесь определяется коэффициент уплотнения грунта, также выявляется его несущая способность.

Испытание свай с применением волновой теории удара не требует устройства дополнительных анкерных свай.
После испытательных мероприятий с использованием специального оборудования проводится анализ и расчет несущей способности свайных конструкций на основе одного удара
Сопротивление грунта сдвигу определяют, как предельное среднее касательное напряжение, при котором образец оттаивающего грунта сдвигается по фиксированной плоскости, проходящей на 2-4 мм выше поверхности мерзлого грунта при заданном нормальном напряжении.

В целях получения сведений о прочности дренажа проводят статическое зондирование, во время которого выполняют: анализ структуры разных почвенных слоев, испытание на сдвиг, расчет трения и модуля компрессии, чтобы узнать физические, механические и другие свойства, а также размеры основания фундамента. Вдавливание проходит две стадии – непрерывную и с заданной периодичностью. Для изучения просадочных грунтов применяют замачивание на участке, находящемся в непосредственной близости от строительной площадки, на расстоянии не менее 1,5 м от зоны с пониженным рельефом. Важно, чтобы толщина слоев грунта была одинаковой. При проверке талых почв выполняется геологический срез, а в условиях мерзлоты — инженерно-геокриологический срез.

Нормативные документы

ГОСТ 30416-2020 устанавливает общие требования к методам лабораторного определения при исследовании грунтов для строительства. Согласно его требований, размеры образцов грунта определяют в зависимости от испытаний, а также от возможности грунта сохранять форму, наличия включений и т.д. В пункте 3.35 данного ГОСТа указано, что структурная прочность — это значение вертикального напряжения в образце грунта, при достижении которого происходит резкое сжатие за счёт ускоренного накопления пластических деформаций.
Составляя техотчет, учитывают сведения, полученные на предыдущих изысканиях и по находящимся рядом крупным объектам, а также результаты сейсмологических и других проверок.