14. Наиболее достоверный метод определения несущей способности свай (методика и оборудование).

Из всех существующих методов определения параметров свайных фундаментов методы испытаний натурных свай дают самые достоверные результаты. В то же время эти методы являются самыми дорогими. Испытания, как правило, проводятся в течение длительного времени, требуют больших затрат на организацию работ.

• Цель испытаний.

Полевые испытания грунтов сваями выполняются с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.

• Методы испытаний.

Для оценки несущий способности свай используются два метода полевых испытаний грунтов сваями:

- динамической нагрузкой;

-статическими вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками.

Испытания грунтов динамической нагрузкой проводят только забивными сваями. Динамическая нагрузка передается ударным или вибрационным способами (в зависимости от способа погружения свай, принятого в проекте свайного фундамента).

Испытание грунтов статическими нагрузками выполняются с использованием любых типов свай (забивные, опускные, буровые, инъекционные, набивные и т.д.).

• Виды испытания грунтов статической нагрузкой.

Испытания свай статической нагрузкой могут выполняться:

- в грунтах природной (естественной) влажности;

- в предварительно замоченных грунтах (просадочные грунты, грунты изменяющие свои свойства при водонасыщении).

• Требования к опытным сваям.

Опытные сваи, подлежащие испытаниям статическим нагрузкам, должны быть забиты и изготовлены (опускные, буронабивные и т.д.) в соответствии с требованиями проекта свайного фундамента.

После забивки или устройства опытных свай они должны «отдохнуть».

Продолжительность отдыха зависит от разновидности грунтов, прорезаемых сваей, и составляет не менее:

1 суток – для крупнообломочных, плотных песчаных и глинистых грунтов твердой конструкции;

3 суток – для песчаных грунтов, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;

6 суток – для глинистых грунтов от полутвердой до тугопластичной консистенции;

10 суток – для водонасыщенных мелких и пылеватых песков;

20 суток – для глинистых грунтов от мягкопластичной до текучей консистенции.

Для устраиваемых на площадке буровых или набивных свай продолжительность «отдыха» свай должна дополнительно регулироваться временем, необходимым для схватывания бетона – не менее 28 суток.

Оголовок опытной сваи не должен иметь сколов и трещин. В зимний период грунт вокруг сваи должен находиться в талом состоянии (предварительный прогрев грунта на величину сезонного прмерзания).

• Используемое оборудование.

Для испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой используется оборудование:

- гидравлический домкрат грузоподъемностью 100 или 200 тонн в комплекте с насосной станцией НСР – 400м и манометром – для передачи вертикальной нагрузки на сваю;

- реперная система, состоящая из 2-х анкеров, жесткого уголка, свайного хомута и 2-х индикаторов часового типа для измерения текущих осадок опытной сваи;

- металлического стенда, грузоподъемностью 100 или 200 тонн, равномерно загруженного балластным грузом необходимой массы, для восприятия реактивных нагрузок от гидравлического домкрата.

Указанное оборудование должно быть смонтировано в строгой последовательности на предварительно спланированной площадке вокруг сваи.

• Проведение испытаний.

После монтажа силового оборудования на сваю проводятся непосредственные испытания.

Основной задачей испытаний является получение фактической зависимости осадки сваи от передаваемой нагрузки.

Нагрузка на сваю передается ступенчато. Величина каждой ступени определяется в зависимости от принятой в проекте свайного фундамента расчетной нагрузки и, обычно составляет 2,5 или 5,0 тонн.

После передачи ступени нагрузки ведут наблюдение за осадкой сваи через определенные промежутки времени (первый час 15 минут, второй час – через 30 минут, далее – через 1 час) до условной стабилизации.

Стабилизация осадки сваи считается условно достигнутой, если ее приращение за последние 1 или 2 часа (в зависимости от разновидности грунта) не превышает 0,1 мм.

После достижения стабилизации на ступени нагружения, на опытную сваю передается новая величина нагружения и т.д. до завершения испытаний.

Испытания считаются завершенными в двух случаях:

1. Опытная свая достигла суммарной осадки (S) составляющей 40 мм более

2. В результате передачи нагрузки, оголовок опытной сваи разрушился (превышен предел прочности по материалу опытной сваи).

После завершения статического нагружения опытной сваи производится ее разгрузка, путем ступенчатого снятия нагрузки и фиксацией упругих осадок.

• Обработка результатов испытаний грунтов сваей статической нагрузкой.

После проведения полевых испытаний журнал передается в камеральную группу, где производится обработка полученных данных.

Результатом обработки является график зависимости осадки опытной сваи от передаваемой нагрузки по которому определяется частное значение предельного сопротивления сваи.

Для получения величины расчетной нагрузки на сваю, частное значение предельного сопротивления сваи делится на коэффициент безопасности 1.2.

В пределах отдельностоящего здания или сооружения должно быть выполнено не менее двух испытаний грунтов сваями статической нагрузкой.