Полевые методы определения несущей способности сваи

Испытания свай статической и динамической нагрузками следует производить, соблюдая требования ГОСТ 5686-78, а испытания грунтов статическим зондированием и эталонной сваей - ГОСТ 20069-81 и ГОСТ 24942-81.

5.2. Для определения несущей способности свай по результатам полевых исследований для каждого здания или сооружения должно быть проведено не менее:

статических испытании сваи и свай-штампов.......................... 2

динамических испытании свай.................................................. 6

испытаний грунтов эталонной сваей......................................... 6

испытаний свай-зондов.............................................................. 6

испытаний статическим зондированием................................... 6

5.3. Несущую способность F_d кН (тc), свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статическими нагрузками и по результатам их динамических испытаний следует определять по формуле

16 где g_c,— коэффициент условий работы; в случае вдавливающих или горизонтальных нагрузок g_c = 1; в случае выдергивающих нагрузок принимается по указаниям п. 4.5;

F_u,p — нормативное значение предельного сопротивления сваи, кН (тc), определяемое в соответствии с указаниями пп. 5.4 — 5.7;

g_g,— коэффициент надежности по грунту, принимаемый по указаниям п. 5.4.

Примечание. Результаты статических испытаний свай на горизонтальные нагрузки могут быть использованы для непосредственного определения расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, если условия испытаний соответствуют действительным условиям работы сваи в фундаменте здания или сооружения.

5.4. В случае, если число свай, испытанных в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести, нормативное значение предельного сопротивления сваи в формуле (16) следует принимать равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний, т.е. F_u,p = F_u,min, а коэффициент надежности по. грунту g_g = 1.

В случае, если число свай, испытанных в одинаковых условиях, составляет шесть и более, F_u,p и g_g следует определять на основании результатов статистической обработки частных значений предельных сопротивлений свай F_u, полученных по данным испытаний, руководствуясь требованиями ГОСТ 20522-75 применительно к методике, приведенной в нем для определения временного сопротивления. При этом для определения частных значений предельных сопротивлений следует руководствоваться требованиями п. 5.5 при вдавливающих, п. 5.6 — при выдергивающих и горизонтальных нагрузках и п. 5.7 — при динамических испытаниях.

Во всех остальных случаях для фундаментов здании и сооружений (кроме мостов и гидротехнических сооружений) за частное значение предельного сопротивления сваи F_u вдавливающей нагрузке следует принимать нагрузку, под воздействием которой испытываемая свая получит осадку, равную s и определяемую по формуле

s = z s_u,mt, (17)

где s_u,mt — предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.02.01-83;

z — коэффициент перехода от предельного значения средней осадки фундамента здания или сооружения s_u,mt к осадке сваи, полученной при статических испытаниях с условной стабилизацией (затуханием) осадки.

Если осадка, определенная по формуле (17), окажется более 40 мм, то за частное значение предельного сопротивления сваи F_u следует принимать нагрузку, соответствующую s = 40 мм.

5.6. При испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой за частное значение предельного сопротивления F_u (см. п. 5.4) по графикам зависимости перемещений от нагрузок принимается нагрузка на одну ступень менее нагрузки, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.

Примечание. Результаты статических испытаний свай на горизонтальные нагрузки могут быть использованы для непосредственного определения расчетных параметров системы «свая — грунт», используемых в расчетах по рекомендуемому приложению 1.

5.7. При динамических испытаниях забивных свай частное значение предельного сопротивления F_u кН (тc), (см. п. 5.4) по данным их погружения при фактических (измеренных) остаточных отказах s_a ³ 0,002 м следует определять по формуле

(18)

Если фактический (измеренный) остаточный отказ s_a < 0,002 м, то в проекте свайного фундамента следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет s_a ³ 0,002 м, а в случае невозможности замены сваебойного оборудования и при наличии отказомеров частное значение предельного сопротивления сваи F_u кН (тc), следует определять по формуле

(19)

В формулах (18) и (19):

h — коэффициент, принимаемый по табл. 10 в зависимости от материала сваи, кН/м² (тс/м²);

A — площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м²;

M — коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице, а при вибропогружении свай — по табл. 11 в зависимости от вида грунта под их нижними концами;

E_d — расчетная энергия удара молота, кДж (тc×м), принимаемая по табл. 12, или расчетная энергия вибропогружателей — по табл. 13;

s_a — фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей — от их работы в течение 1 мин, м;

s_el — упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;

m₁ — масса молота или вибропогружателя, т;

m₂ — масса сваи и наголовника, т;

m₃ — масса подбабка (при вибропогружении свай m₃ =0),т;

m₄ — масса ударной части молота, т;

e — коэффициент восстановления удара; при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем e² = 0,2, а при вибропогружателе e² = 0;

Q — коэффициент, 1/кН (1/тc), определяемый по формуле

(20)

здесь A, m₄, m₂ — то же, что в формулах (18) и (19);

n_p, n_f — коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи n_p = 0,00025 с×м/кН (0,0025 с×м/тc) и для грунта на боковой поверхности сваи n_f = 0,025 с×м/кН (0,25 с×м/тc);

A_f — площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м²;

g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

H — фактическая высота падения ударной части молота, м;

h — высота первого отскока ударной части дизель-молота, принимаемая согласно табл. 12, для других видов молотов h = 0.

5.8. Несущую способность F_d кН (тc), забивной висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов эталонной сваей, испытаний сваи-зонда или статического зондирования следует определять по формуле

(21)

где g_c,— коэффициент условий работы; g_c = 1;

n — число испытаний грунтов эталонной сваей, испытаний сваи-зонда или точек зондирования;

F_u — частное значение предельного сопротивления сваи, кН (тc), в месте испытания грунтов эталонной сваей, испытания сваи-зонда или в точке зондирования, определенное в соответствии с требованиями пп. 5.9, 5.10 или 5.11;

g_g,— коэффициент надежности по грунту, устанавливаемый в зависимости от изменчивости полученных частных значений предельного сопротивления сваи F_u в местах испытаний грунтов эталонной сваей, испытаний сваи-зонда или в точках зондирования и числа этих испытаний или точек при значении доверительной вероятности a = 0,95 в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75.

5.12. Несущую способность винтовой сваи, работающей на сжимающую и выдергивающую нагрузки, по результатам статического зондирования следует определять по формуле (21

Установка комбинированная

Схема установки для испытания грунтов статической

выдергивающей нагрузкой

Схема установки для испытания грунтов статической

горизонтальной нагрузкой

1 - испытываемая свая; 2 - анкеpная свая; 3 - pепеpная

система с пpогибомеpами; 4 - домкpат с манометpом; 5 -

система упоpов, балок; 6 - гpузовая платфоpма; 7 - опоpа;

8 - гpуз (упоp для домкpата); 9 - таpиpованный гpуз;

10 - теpмометpическое устpойство; 11 - опоpная плита-оголовок