Руководство по методам полевых испытаний несущей способности свай и грунтов

Содержание статьи:

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГОСТРОИТЕЛЬСТВА

РуководСтво ПОМЕТОДАМ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ И ГРУНТОВ

Одобрено Главным техническим управлением Минтрансстроя

Москва 1979

Предисловие

Настоящее Руководстворазработано в отделении Искусственных сооружений Всесоюзногонаучно-исследовательского института транспортного строительства на основесообщения и анализа опыта проведения многочисленных полевых испытаний несущейспособности свай (в том числе свай-оболочек, свай-столбов) и грунтов основанийна строительных площадках зданий и сооружений разного назначения.

В Руководстве развитыположения ГОСТа 5686-78 «Сваи.Методы полевых испытаний» и «Инструкции по испытанию свай и грунтов», выпущеннойВсесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства(ЦНИИС) Минтрансстроя в 1956г.

Авторы: докт. техн. наукА.А. Луга и кандидаты техн. наук Н.М. Глотов, К.С. Завриев, В.П. Рыбчинский,А.П. Рыженко.

1. оСновнЫЕ положения

1.1. Руководствопредназначено для организаций, осуществляющих проектирование и строительствофундаментов мостов и транспортных зданий. Оно охватывает полевые испытаниясвай, свай-оболочек и свай-столбов¹⁾ всех видов и типоразмеров,испытания грунтов штампами в шурфах котлованах, буровых скважинах, в основаниисвай-оболочек и свай-столбов.

_______________

¹⁾Здесь и далее имеется в виду:

свая — полыйили сплошного сечения призматический или цилиндрический элемент с линейныйразмером поперечного сечения до 0,8 м, погружаемый (до расчетного отказа) вгрунт с закрытым или с открытым нижним концом, а также элемент, устанавливаемыйв предельно пробуренную скважину и допогружаемый до получения расчетногоотказа;

свая-оболочка- полный или заполняемый бетонной смесью (после заглубления в грунт) элементдиаметром болев 0,8 м с открытым нижним концом, погружаемый с периодическойвыемкой грунта из его полости;

свая-столб -элемент с размером поперечного сечения 0,8 ми более, сооружаемый путем устройства в грунте (или в скальной породе)скважины с уширенной нижней частью или без нее и последующего заполнения еебетонной смесью, или элемент, устанавливаемый в скважину без принудительногозаглубления.

В дальнейшем»свая-оболочка» и «свая-столб» называются соответственно»оболочка» и «столб».

Испытания свай, оболочек истолбов в вечномерзлых и набухающих грунтах, атакже испытания таких грунтов штампами должны производится поиндивидуальным программам, учитывающим особенности грунтов, требованиясоответствующих ГОСТов и настоящего Руководства.

Руководство не содержитрекомендаций по анализу результатов испытаний свай, оболочек и столбовгоризонтальной нагрузкой, который в каждом конкретном случае должен проводитьсяс учетом особенностей конструкции фундамента и характера действующих на негонагрузок.

1.2. В зависимости отпоставленной цели полевые испытания производят нагрузками следующих видов:

а) динамической нагрузкой -свай и оболочек;

б) статической осевойвдавливающей нагрузкой — свай, оболочек, столбов и штампов;

в) статической горизонтальнойнагрузкой — свай, оболочек и столбов;

г) статической осевойвыдергивающей нагрузкой — свай, оболочек и столбов.

1.3. Полевые испытаниядинамической или статической нагрузками свай, оболочек и столбов должныпроизводиться в случае необходимости определения или контроля их несущейспособности по грунту и перемещений (по указанию или с ведома организации,проектировавшей фундаменты).

1.4. Несущая способность Ф, тс,сваи, оболочки или столба на вдавливание по результатам их испытанийдинамической или статической нагрузкой должна определяться по формуле

                                                                 (1)

где m и кг— коэффициенты условий работы и безопасности, принимаемые равными единице;

 нормативное значение предельногосопротивления по грунту на вдавливание сваи, оболочки или столба, тс,полученное на основании результатов испытаний согласно п. 1.5 настоящего Руководства¹⁾

_______________

Далее при ссылках слова «настоящего Руководства» опускаются.

Несущая способность Ф, тс, оболочки или столба на вдавливаниепо результатам испытаний штампом грунтов в их основании определяется поформулам:

а) при скальной породе,крупнообломочном грунте с песчаным заполнителем или твердой глине в основании

Ф=RF,                                                                     (2)

б) при прочих грунтах

Ф=RF+US mffili,                                                         (3)

где R — расчетное сопротивление грунтовогооснования центральному (осевому) сжатию, определенному согласно п. 1.10;

F — площадь подошвы оболочки или столба;

U — периметр оболочки или столба;

mf —коэффициент условий работа грунта на боковой поверхности оболочки или столба;

fi — расчетное сопротивление i—гослоя грунта на боковой поверхности оболочки или столба;

li — толщина i-го слоя грунта, расположенного впределах от подошвы оболочки или столба до поверхности грунта (с учетомвозможной срезки или возможности местного размыва дна водотока при расчетномпаводке),

Разбивку толщи грунта наслои и значения mf и fi следует принимать,руководствуясь указаниями главы СНиП по проектированию свайных фундаментов.

1.5. Вслучаях испытаний свай, оболочек или столбов динамической или статической нагрузками нормативноезначение предельного сопротивления на вдавливание  следует приниматьравным наименьшему предельному сопротивлению Фпр полученному по результатам испытаний.

1.6. Несущую способность Фв, тс, сваи, оболочки илистолба на выдергивание по результатам их испытаний следует определять поформуле

                                                             (4)

где m —          коэффициент условий работы,принимаемый равным 0,6 при глубине погружения на 4 м и более и 0,4 при меньшейглубине;

 —      нормативное значение предельного сопротивления сваи оболочки илистолба на выдергивание, принимаемое равным наименьшему предельномусопротивлению  полученному порезультатам испытаний;

Кг —            коэффициент безопасности по грунту, принимаемый равным единице.

1.7. Если вокруг верхней частипогруженных свай, оболочек или столбов будет удален грунт в результатепоследующей планировки территории, разработки котлована или местного размывадна водотока при расчетном паводке, то необходимо значения несущей способностисвай, оболочек и столбов на вдавливание ф и на выдергивание Фв,определенные согласно п.п. 1.4 и 1.6по результатам их испытаний, уменьшить на разность сил трения грунта на ихбоковой поверхности, определенных согласно главе СНиП по проектированию свайныхфундаментов для двух уровнейповерхности грунта: при испытании и после срезки грунта или местного размывапри расчетном паводке.

1.8. Несущую способность навдавливание свай, оболочек и столбов, работающих в составе фундамента, следуетсчитать обеспеченной при выполнении условия

                                                       (5)

где Nmax — наибольшее продольноеусилие в верхнем сечении сваи, оболочки или столба, тс;

G — вес сваи, оболочки или столба, тс. Для всех свай атакже оболочек или столбов, опирающихся на глинистые грунты или скальныепороды, вес G следует определять без учета гидростатическоговзвешивания, а для оболочек или столбов, опирающихся на песчаные грунты – сучетом взвешивания; Ф – несущаяспособность сваи оболочки или столба на вдавливание, тс, определенная согласно пп. 1.4 и 1.7; Кн и m –коэффициенты надежности и условий работы.

В случае, если элементыфундамента моста, т.е. сваи, оболочки или столбы, опираются на нескальный грунти фундаментная плита расположена над его поверхностью, значение Кн следует принимать взависимости от количества элементов в фундаменте: при n=1¸5 Кн=1,60(1,75); при n=6¸10 Кн=1,5 (1,65); при n=11¸20 Кн=1,45 (1,6); при n>20 Кн=1,25 (1,4). Для фундаментов мостов в остальныхслучаях, а так же для всех фундаментов зданий и сооружений следует принимать Кн=1,25 (1,4). Приведенные вскобках значения коэффициента надежности следует использовать при условии, чтовеличина Ф определена по результатамиспытаний элементов динамической нагрузкой.

Коэффициент условий работыследует принимать равным 1,0 за исключением приведенных ниже случаев.

Если продольное усилие N в элементе фундаментаздания или сооружения (кроме мостов) определено с учетом ветровых и крановыхконструкций допускается принимать m=1,2.

Если фундамент мостаопирается на нескальный грунт и продольное усилие N в элементе определено с учетом (раздельном или в сочетании)нагрузок и воздействий от торможения, горизонтальных поперечных ударовподвижного состава, давления ветра и льда, навала судов, изменение температуры,допускается значение mпринимать по табл. 1 в зависимости от наличия на плоскойсхеме фундамента наклонных элементов или только вертикальных, от количества nггрупповых элементов на этой схеме (т.е. от числа их рядов, расположенныхперпендикулярно плоскости действия внешней нагрузки) и от степенинеравномерности распределения продольных усилий в элементах фундамента,характеризуемой отношением nN=Nmin/Nmax наименьшего продольного усилия в верхнем сеченииэлемента (положительно при сжатии и отрицательно при растяжении) к наибольшему.Для случаев, неохваченных табл. 1, надлежит принимать m=1.

Таблица 1

Плоская схемафундамента	nг	Значения m при
		nN £ 0,1	0,1 < nN£ 0,3	0,3 < nN£ 0,4
С одними вертикальнымиэлементами	4	1,1	1,1	1,1
	5-7	1,15	1,15	1,1
	8 и более	1,2	1,15	1,1
С наклонными элементами	5-7	1,1	1,1	1,0
	8 и более	1,15	1,1	1,1

Примечание. Плоскаясхема фундамента представляет собой его проекцию на плоскость действиянагрузки.

1.9. Несущую способность навыдергивание свай, оболочек или столбов, работающих в составе фундамента,следует считать обеспеченной при выполнении условия

                                                              (6)

где Nmin —   наименьше продольное усилие в верхнем сечении элемента (сваиоболочки или столба), тс;

G —        вес элемента, тс, определенный с учетомгидростатического взвешивания, независимо от вида грунта, на который элементопирается;

Фв —      несущая способность элемента на выдергивание, тс, определеннаясогласно п.п. 1.6 и 1.7;

Кн —      коэффициент условий работы, принимаемый равным единице;

Кн —      коэффициент надежности, принимаемый при любых грунтовыхусловиях и положении плиты фундамента в зависимости только от числа n элементов в фундаменте согласно п. 1.8.

1.10. Расчетное сопротивление R, тс/м²,грунтового основания центральному (осевому) сжатию под фундаментом мелкогозаложения, фундаментом из опускного колодца и под нижним кольцом оболочки истолба следует вычислять по формуле

,                                                                     (7)

где Rпр —     предельное сопротивление, тс/м², грунта осевому сжатиюпод штампом, принимаемое равным наименьшему предельному сопротивлению,полученному по результатам испытаний;

КГ —      коэффициент безопасности по грунту, принимаемые равным единице.

1.11. Несущую способностьгрунтового основания под подошвой фундамента мелкого заложения или подфундаментом из опускного колодца следует считать обеспеченной при выполненииусловий:

;                 ,                                      (8)

где Рср и Рmax —       среднее и наибольшее давления, тс/м², подошвыфундамента на основание;

R —           расчетное сопротивление, тс/м², грунтовогооснования осевому сжатию, определяемое по п. 1.10;

Кн —          коэффициент надежности, принимаемый равный1,25;

m —           коэффициент условий работы, принимаемыйравным 1,0, кроме следующих случаев, в которых надлежит принимать т=1,2; фундамент опирается на скальнуюпороду; фундамент опирается на нескальный грунт и его расчет производится сучетом одной или нескольких из нагрузок и воздействий от поперечных ударовподвижного состава, торможения или силы тяги, ветра, льда, навала судов,колебания температуры, трения в опорных частях, сейсмики.

1.12. Испытанию подлежатсваи, оболочки и столбы, являющиеся элементами фундамента. Рекомендуетсяиспытывать сваи или оболочки, погружение которых было прекращено при большемотказе.

Отказом сваи и оболочкиназывают величину погружения в грунт (в см) от одного удара молота, а привибропогружении — величину ее погружения за одну минуту.

1.13. Динамической нагрузкойследует испытывать пять свай или две оболочки одного фундамента; статическойвдавливающей, выдергивающей или горизонтальной нагрузками – две сваи, однуоболочку или один столб.

1.14. При опираниифундамента на плотные пески, плотныекрупнообломочные грунты и твердые глины достаточно одного испытания грунташтампом, а при опирании фундамента на прочие грунты – количество испытанийдолжно быть не менее двух.

1.15. До начала динамическихили статических испытаний необходимо отогреть замерзший грунт на всю глубинупромерзания в пределах зоны, граница которой удалена от боковой поверхностиэлемента (свай, оболочки, столба) или края штампа не менее чем на 1 м при испытании элемента или штампа осевой нагрузкой и неменее чем на 2 м при испытании элемента горизонтальной нагрузкой.

Допускается испытыватьэлементы вдавливающей нагрузкой без предварительного оттаивания грунта.

На время проведенияиспытаний на акваториях в период отрицательных температур воздуха, междуиспытываемым горизонтальной нагрузкой элементом и ледяным покровом (по всейтолщине) надлежит сохранять кольцевой зазор шириной не менее 10 см.

1.16. Испытания свай иоболочек динамической или статической нагрузками допускается проводить поистечении (после окончания погружения свай и оболочек) сроков, зависящих отвида прорезаемых грунтов и грунтов под их нижним концом:

при песчаных грунтах – 3суток;

при глинистых илиразнородных грунтах – 6 суток.

В случаях заглубления низасвай и оболочек в крупнообломочные грунты, плотные пески и твердые глиныуказанные сроки допускается сокращать до 1 суток.

1.17. Забетонированные вгрунте элементы допускается испытывать статическими нагрузками после достижениябетоном проектной прочности.

1.18. Приборы, применяемыедля измерения перемещений свай, оболочек, и столбов, а также манометры (прииспользовании в испытаниях гидравлических домкратов) должны быть проверенысогласно паспортным данным.

Цена деления манометров,применяемых в испытаниях статическими нагрузками, определяется в зависимости отмаксимальной нагрузки, которую предполагается передать на испытуемую сваю,оболочку или столб, количества домкратов и площади их поршня.

1.19. При выполнении всехвидов полевых испытаний свай, оболочек, столбов, а также грунтов штампаминеобходимо соблюдать привила техники безопасности в соответствии с главой СНиПпо технике безопасности в строительстве и дополнительные указания раздела 5 настоящегоРуководства.

2. ИСПЫТАНИЯ СВАй И ОБОЛОЧЕК ДИНАМИЧЕСКОЙ нагрУЗКОЙ

Испытания свай

2.1. Испытания динамическойнагрузкой проводят для оценки несущей способности по грунту свай, погруженныхмолотами или вибропогружателями.

2.2. Испытания динамической нагрузкой должны, какправило, проводиться тем же оборудованием, которое использовалось дляпогружения свай фундамента.

Выбор типа и мощности молотаили вибропогружателя для испытания свай, следует производить согласнорекомендациям приложения 1.

Результаты испытаний свайдолжны быть отражены в актах, составляемых согласно приложению2.

2.3. Несущую способность погрунту свай, испытываемых с помощью молота или вибропогружателя, вычисляют с использованием величины отказа,измеренного при испытании.

При испытании свай молотамиследует измерять величину погружения сваи в результате 3-5 ударов работавшегомолота и ее отказ получать делением этой величины на количество произведенныхударов. Величину погружения свай необходимо определить с точностью до 1 мм.

2.4. При определении отказанеобходимо следить за тем, чтобы голова добиваемой сваи была неповрежденной,высота падения ударной части молота была не менее паспортной для молота данноготипа, удар молота – центральным, а наголовник имел обмятую амортизирующуюпрокладку из такого же материала, который использовался при забивке свайфундамента.

2.5. Если сваи погружены допроектной отметки и полученный в результате испытаний отказ свай превыситрасчетное значение, организация, запроектировавшая фундамент, должна принятьрешение о необходимости дополнительного заглубления в грунт свай с цельюуеличения их несущей способности. Если по каким либо причинам этонецелесообразно или невозможно, то для уточнения несущей способности свайнеобходимо испытать сваи статической нагрузкой.

2.6. Предельноесопротивление сваи, , тс, погруженной молотом или вибропогружателем пополученному при испытании отказу, ЕФ,следует вычислять по формуле

,                             (9)

где n —        коэффициент, тс/м², принимаемый потабл. 2;

F —        площадь, м² ограниченнаянаружным контуром поперечного сечения сплошного или полого ствола сваи (сзакрытым нижним концом или с открытым концом, но погруженной без удалениягрунта из ее полости);

М —       коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действияравным 1, а при вибропогружении — по табл. 3 взависимости от вида грунта под концом сваи;

Эр —      расчетная энергия удара, тс.см, принимаемая для дизель-молотовпо приложению1, а длямолотов подвесных и одиночного действия — равной QH; для вибропогружателей под Эр следует понимать эквивалентнуюрасчетную энергию удара, принимаемую по табл. 4;

Q —        вес ударной части молота, тс;

Н —        фактическая высота падения ударной части молота, см;

Qn —      полный вес молота иливибропогружателя, тс;

Е —        коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивкежелезобетонных и стальных свай молотом ударного действия с применениемнаголовников с деревянном вкладышем , а при использовании вибропогружателя Е=0;

q —        вес сваи и наголовника, тс;

q1 —       вес подбабка, тс, при использовании вибропогружателя q1=0.

Таблица 2

Тип свай	Коэффициент n, тс/м2
Железобетонная с наголовником	150
Деревянная:
без подбабка
с подбабком	80
Стальная с наголовником	500

Таблица 3

Вид грунта подострием сваи	Коэффициент М
Гравийный с песчанымзаполнителем	1,3
Пески:
среднейкрупности и крупные
средней плотностии супеси твердые	1,2
мелкиесредней плотности	1,1
пылеватыесредней плотности	1,0
Супеси пластичные, суглинки иглины твердые	0,9
Суглинки и глины:
полутвердые	0,8
тугопластичные	0,7

Примечание.При плотных песках значение коэффициента Мследует повышать на 10%, если плотность определена статическим зондированием, ина 60%, если плотность определена другими способами, например, по результатамлабораторных испытаний грунтов.

Таблица 4

Вынуждающая сила,тс	10	20	30	40	50	60	70	80
Эквивалентная расчетная энергияудара вибропогружателя, тс.см	450	900	1300	1750	2200	2650	3	3500

Испытание оболочек

2.7. Испытания динамической(вибрационной) нагрузкой предназначена для оценки несущей способности оболочек,погруженных с открытым нижним концом без удаления на последнем этапе из их полости образовавшегося грунтовогоядра.

2.8. Для испытания оболочек должениспользоваться, как правило, тот же вибропогружатель, что и при их погружении.

Выбор требуемоговибропогружателя следует производить согласно рекомендациям приложения1.

2.9. В процессе испытания оболочекнеобходимо фиксировать:

а) мощность, напряжение исилу тока, питающего электродвигатель вибропогружателя;

б) Частоту вращенияэксцентриков вибропогружателя;

в) величину амплитудыколебаний оболочки.

2.10. Продолжительностьиспытания оболочки должна быть неменее 1 мин и не более 2 мин.

2.11. Предельноесопротивление оболочки Фпр,тс, заглубленной в нескальный грунт вибропогружателем следует вычислять поформуле

,                                     (10)

где l —        коэффициент,зависящий от отношения статического сопротивления грунта к динамическому;определяется для песчаных грунтов по табл. 5 взависимости от их вида и степени водонасыщения, а для глинистых – по табл. 6 в зависимости от показателя консистенции;

Nn —      полная потребляемаяэлектромотором вибропогружателя активная мощность в конце заглубления в грунтоболочки, кВт;

Nx —       потребляемая мощностьхолостого хода, принимаемая для низкочастотных вибропогружателей равной 25%паспортной мощности электродвигателя, кВт,

АФ —      амплитуда колебаний оболочки в конце испытания, см;

nв —       частота вращения дебалансоввибропогружателя, об/мин;

Qв —      вес вибросистемы, равная суммарному весу оболочки, наголовникаи вибропогружателя, тс.

При слоистом напластованиигрунтов значение l следует определять поформуле

,                                                            (11)

где li —        коэффициент для i-го слоя однородного грунта;

hi —        высота i-го слоя грунта, м.

Таблица 5

Наименованиепрорезаемого грунта	Коэффициент lдля песков
	крупных	средней крупности	мелких
Песок:
насыщенныйводой	4,5	5,0	6,0
влажный	3,5	4,0	5,0

Таблица 6

Наименованиепрорезаемого грунта	Коэффициент lдля глинистых грунтов при показателе консистенции
	0,25 < J £ 0,5	0,5 < JL£ 0,75	JL > 0,75
Суглинок	2,5	3,0	4,0
Глина	2,0	2,2	3,0

2.12. Полную потребляемуюэлектромотором активную мощность Nn рекомендуется определять,используя показания приборов на пульте управления вибропогружателя. Наиболее простомощность Nn определяется с помощьюваттметра. При отсутствии ваттметра мощность Nn можно определять, используя измеренные амперметром,вольтметром и фазометром значения силы тока J, напряжения V и cos Y, по формуле

Nn=0,00173JVcos Y,                                                     (12)

где J —         сила тока, А;

V —        напряжение,В.

При отсутствии фазометрадопускается принимать cos Y=0,7.

Другой способ определениямощности основан на использовании показаний счетчика электроэнергии и формулы

,                                                     (13)

где П0 —      начальноепоказание счетчика, кВт.ч;

П1 —      конечноепоказание счетчика, кВт.ч;

t —         время установившейся работы вибропогружателя на последнемзалоге, мин.

2.13. Частоту вращениядебалансов принимают по данным паспорта вибропогружателя, Если испытания производят при меньшейчастоте, то ее рекомендуется определять по показаниям вибрографа, тахометра илидругим способом, например, основываясь на количестве введенных сопротивлений вцепь ротора электродвигателя.

2.14. Величину амплитудыколебаний оболочки следует определять вибрографом любого имеющегося типа. Приотсутствии вибрографа амплитуду можно приближенно определить путем быстрогопрочерчивания линии горизонтально перемещаемым карандашом на листке бумаги,прикрепленной или прижатой к боковой поверхности колеблющейся оболочки. Полученнаятаким образом на бумаге кривая колебаний используется для определения величиныамплитуды следующим образом. Все соседние верхние пики кривой соединяютотрезками прямых линий, то же самое повторяют для нижних пиков кривой. Врезультате получается полоса, ширина которой характеризует размахи колебаний,равные двойной амплитуде. Измерив ширину полосы с точностью до 1 мм в наиболеешироком ее участке, делят замеренную величину пополам и получают искомоезначение амплитуды.

2.15. До начала замераамплитуды колебаний необходимо убедиться в том, что вибропогружатель жесткосоединен с наголовником, а наголовник – с оболочкой.

2.16. В случае, если несущаяспособность оболочки по результатам динамических испытаний окажется нижерасчетного значения, организация, запроектировавшая фундамент, должна принятьрешение о проведении статических испытаний или о дополнительном заглубленииоболочек.

2.17. Результаты испытанияоболочек вибрационной нагрузкой должны быть отражены в акте испытания (приложение8).

3. ИСПЫТАНИЯ сВай, ОБОлоЧЕк И СТОЛБОВ СТАТИЧЕСКИМИНагРУзкаМИ

Общие положения

3.1. Испытания проводятся сцелью определения несущей способности по грунту свай, оболочек и столбов надействие вдавливавших, горизонтальных выдергивающих нагрузок и выявленияхарактера зависимости между нагрузкой, воспринимаемой элементом, и его перемещением в направлениидействия испытательной нагрузки.

3.2. При выборе методикипроведения испытаний элементов (свай, оболочеки столбов), а также оценке получаемых результатов испытаний статическиминагрузками необходимо учитывать следующее:

а) получаемые при этихиспытаниях данные со значительно большей степенью достоверности характеризуютнесущую способность на вдавливание испытанного элемента по сравнению с даннымииспытаний динамической нагрузкой или методом зондирования грунтов;

б) увеличение временидействия нагрузки (продолжительности испытаний) на испытуемый элемент приводитк росту его перемещений, но почти не оказывает влияния на величину предельной нагрузки;

в) получаемые данные орезультатах испытаний одиночных элементов, находящихся в кусте, характеризуют сдостаточной степенью приближения значение их предельной сжимающей нагрузки при работев составе фундамента, но не могут быть непосредственно использованы при оценкевеличин осадки или горизонтального смещения фундамента в целом;

г) предельное состояние элемента по условию несущейспособности грунта (предельное сопротивление по грунту) характеризуется началомзначительного приоритета перемещений испытываемого элемента при неизменнойступени увеличения прикладываемой к нему нагрузки.

3.3. Испытания свай,оболочек и столбов производят ступенчато-возрастающими нагрузками. Величинуступени следует принимать в зависимости от грунтовых условий в диапазоне от 1/10 до 1/15 отпредполагаемой придельной нагрузки.

В случаях заглубления нижнихконцов элементов в крупнообломочные грунты, гравелистые и плотные пески, втвердые глины, a также для ускорения проведения испытаний элементов в другихгрунтах допускается первые три ступени загружения принимать равными 1/5-1/8 отпредполагаемой предельной нагрузки на элемент.

3.4. На каждой ступенизагружения испытываемого элемента необходимо производить отсчеты по всемприборам: первый отсчет – сразу после приложения нагрузки, затемпоследовательно четыре отсчета с интервалом через 15 мин; два отсчета синтервалами через 30 мин и далее через каждый час до условного затухания(условной стабилизации) перемещений.

3.5. Перемещение испытываемогоэлемента на данной ступени нагрузки условно считается затухшим, если еговеличина не превышает 0,1 мм за последние 30 мин — при опирании накрупнообломочные, песчаные и твердые глинистые грунты и за последний час — приопирании на полутвердые и тугопластичные глинистые грунты.

После условного затуханияперемещения на предыдущей ступени можно прикладывать к испытуемому элементунагрузку следующей ступени.

Примечание. Присоответствующем обосновании допускается проведение испытаний форсированнымметодом т.е. без достижения условной стабилизации перемещений. В такомиспытании интервалы дёйствия нагрузок на разных ступенях должны быть равнымии составлять не менее 5 минут.

3.6. Для замера перемещенийиспытуемых элементов следует использовать прогибомеры конструкции Максимова илидругие аналогичные приборы, например конструкции Аистова, руководствуясьрекомендациями приложения 4.

3.7. Разгрузку испытываемыхэлементов рекомендуется производить минимум дважды: после достижения расчетнойнагрузки на элемент (согласно проекту фундамента) и максимальной нагрузки,достигнутой в конце испытания.

Ступени при разгрузкепринимается равными удвоенным ступеням при загружении.

Если последняя ступеньзагрузки была нечетной, то первую ступень разгрузки допускается приниматьравной величине трех последних ступеней загружения.

После полной разгрузки (донуля) наблюдения ведутся в течение 1 часа за перемещением элементов в связныхгрунтах и 30 мин в несвязных грунтах. При этом отсчеты по приборам берутсячерез каждые 15 мин.

3.8. Величину перемещенияиспытываемого элемента следует определять как среднее арифметическое показанийдвух прогибомеров, установленных симметрично относительно элемента.

3.9. В ходе испытания статическиминагрузками свай, оболочек и столбов необходимо вести журнал испытаний, вкотором должны быть отражены:

а) наименование объекта;

б) номера испытываемыхэлементов;

в) характеристика элементов(материал, размера поперечного сечения, полная длина, величина заглубления вгрунт);

г) дата и способ заглубленияэлементов в грунт;

д) дата начала и концаиспытаний каждого элемента;

е) отметки низа, головыэлемента, поверхности грунта и уровня воды;

ж) вид нагрузки(вдавливающая, выдергивающая, горизонтальная) при испытании элементов;

з) нагрузки на каждойступени;

и) отсчеты по приборам;

к) перемещения элемента,вычисленные согласно п.3.8.

3.10. Результаты испытанийкаждой сваи, оболочки и столба должны быть оформлены в виде графиковзависимости величины перемещения от нагрузки и изменения величины перемещенияво времени на каждой ступени нагрузки.

Графики испытаний элементоввдавливающей или выдергивающей нагрузкой следует строить, откладывая повертикальной оси перемещения, а по горизонтальной — нагрузки или времявыдержки. При этом надлежит пользоваться масштабами: в 1 см — 1 мм перемещения;в 1 см – 5 тс нагрузки; в 1 мм – 10 мин выдержи нагрузки (приложение 5,рис. 1). В случаях испытанийсвай, оболочек и столбов большой грузоподъемности допускается пользоватьсямасштабами: в 1 мм – 1 мм перемещения; в 1 см – от 5 до тс.

Графики испытаний элементовгоризонтальной нагрузкой следует строить, откладывая по горизонтальной оси перемещения,а по вертикальной – нагрузки или время их выдержки и соблюдая масштабы: в 1 см– 1 мм перемещения; в 1 см – от 0,5 до 5 тс нагрузки; в 1 мм – 10 мин выдержинагрузки (приложение5, рис. 2).

3.11. После окончанияиспытаний элементов и обработки полученных результатов (по журналу испытаний)должен быть составлен акт по форме, приведенной в приложении 5. К акту должны быть приложены графикизависимости перемещений от испытательной нагрузки и продолжительности еедействия, геологический разрез в месте испытания элементов, чертеж (схема)испытательных устройств.

Испытания осевой вдавливающей нагрузкой

3.12. При испытанияхвдавливающей нагрузкой свай, оболочек и столбов рекомендуется учитыватьследующее:

а) до испытания статическойвдавливающей нагрузкой торцовую поверхность головы сваи, в случаенеобходимости, надо выравнить цементно-песчаным раствором. Сваи с поврежденнымверхним концом могут быть испытаны только при условии усиления его стальнойобоймой;

б) после окончания испытанияэлементов вдавливающей нагрузкой их можно использовать в составе фундамента;

в) анкерные сваи, оболочки истолбы можно использовать в составе фундамента, если не зафиксированы ихостаточные перемещения, в противном случае сваи необходимо допогрузить и послеэтого учитывать в работе фундамента.

3.13. В зависимости отположения испытуемого элемента относительно вертикали, величины испытательнойнагрузки, наличия или отсутствия анкерных устройств элементы нагружают спомощью гидравлического домкрата (батареи домкратов) или тарированного груза (приложение 6).

Наиболее распространеннымявляется способ нагружения испытуемых элементов с помощью гидравлическогодомкрата или батареи домкратов, упираемых в балочную конструкцию, закрепленнуюза анкерные сваи, оболочки или столбы, в плиту фундамента или надфундаментнуюконструкцию (приложение 6).

3.14. Анкерную установку,применяемую для загружения испытуемого элемента с помощью гидравлическогодомкрата (батареи домкратов) необходимо проектировать с учетом следующихтребований:

а) установка должна бытьрассчитана на усилие, превышающее в 1,5 раза наибольшую испытательную нагрузку,назначенную при необходимости с учетом возможного понижения несущей способностиэлемента из-за удаления грунта вокруг его верхней части, в результате срезкиили размыва грунта (см. п. 1.7);

б) мощность домкрата(батареи домкратов) должна превышать не менее чем в 2 раза наибольшуюиспытательную нагрузку;

в) балочная конструкция дляупора домкратов должна крепиться с помощью тяг, приваренных к обнаженнойарматуре анкерных элементов. Допускается вместо этого использоватьсамозахватывающие анкерные крепления, анкерные пучки или другие аналогичныеконструкции (см. приложение 6);

г) максимальный прогиббалочной конструкции не должен превышать 1/250 ее расчетного пролета;

д) количество анкерных свай,оболочек или столбов должно назначаться в зависимости от величины испытательнойнагрузки, величины предельного сопротивления анкерных элементов по грунту и поматериалу на растяжение;

е) расстояние в свету отиспытуемого элемента до каждой из анкерных должно быть не меньше:

при испытании сваи –удвоенного наибольшего размера поперечного сечения сваи;

при испытании оболочек истолбов – 1 м;

ж) заглубление в грунтанкерных элементов не должно превышать заглубления испытуемого элемента;

з) если для нагруженияиспытуемого элемента используют два гидравлических домкрата или более, онидолжны подключаться к одному насосу или одной насосной станции или же кспециальному устройству автоматического поддержания заданного давления;

и) конструкция установкидомкратов должна исключать возможность их выброса в (сторону, для чегонеобходима постановка над домкратоми под ним прокладок из фанеры или рубероида.

3.15. Реперная установка(система), используемая для замера перемещений испытуемого и анкерныхэлементов, должна:

а) обеспечивать возможностькрепления к ней приборов (например, прогибомеров) для измерения перемещенийиспытуемого и анкерных элементов;

б) быть надежноизолированной от случайных толчков в процессе испытаний, а ее конструкция –исключать возможность искажающего влияния на результаты замеров температурныхее деформаций, размывов дна водотока и пучения грунтов;

в) крепиться к заглубленнымв грунт элементам или к шпунтовому ограждению котлована;

г) иметь места крепления удаленные отиспытуемого элемента не менее чем на 2,5 м; от анкерных – на 1,5 м. Удаление отограждения котлована – не ограничивается;

д) осуществляться всоответствии со специальным проектом, если испытания проводятся на акваториях.Допускается в виде исключения в качестве креплений установки использовать грузымассой 20-30 кг, опускаемые на дно водоема на расстоянии не менее чем на 3 м отиспытуемого элемента(см. приложение 6);

е) оснащаться индикаторамиили прогибомерами, согласно рекомендациям, приведенным вприложениях 6-8.

3.16. Опробованиегидравлической системы не допускается, если при этом возможно нагружениеиспытываемого элемента.

Нагрузка на испытываемыйэлемент должна плавно прикладываться вдоль его оси.

3.17. Испытываемые элементырекомендуется нагружать до наступления их предельного сопротивления по грунту.

Для фундаментов мостов запредельное сопротивление сваи, оболочки или столба при вдавливающих нагрузкахдолжна приниматься нагрузка на одну ступень меньше нагрузки, при которойприращение осадки за одну ступень загружения, превышает в 5 раз и болееприращение осадки, полученное за предшествующую ступень нагружения или жеосадка не затухает в течение одних суток и более (при общей величине ее более40 мм).

Если указанное приращениеосадки элемента не достигнуто, то за его предельное сопротивление может бытьпринята нагрузка, соответствующая такой осадке элемента, при которой осадкафундамента в целом, определенная при необходимости с учетом кустового эффекта,равна предельно допускаемой величине.

Для фундаментов всехсооружений, кроме мостов предельное сопротивление элемента по результатам егоиспытания следует принимать согласно указаниям главы СНиП по проектированиюсвайных фундаментов.

3.18. Во всех случаяхиспытания свай, оболочек или столбов наибольшую испытательную нагрузку следуетпринимать по указаниям проектной организации, но не менее нагрузки

,                                                   (14)

где величины те же, что и в формуле (5).

Примечание. Если вокругверхней части сваи, оболочки или столба будет удален грунт в результатепоследующей планировки территории, разработки котлована или местного размывадна водотока при расчетном паводке, то вычисленное по формуле (14) значение Р следует увеличить на разность силтрения грунта на их боковой поверхности, определенных согласно главы СНиП попроектированию свайных фундаментов для двух уровней поверхности грунта: прииспытании и после срезки грунта или местного размыва при расчетном паводке.

3.19. Если через 24 ч вглинистых грунтах и через 12 ч в песчаных не наблюдается затухания перемещенияиспытуемого элемента за одну ступень нагружения, то допускается прекращатьиспытания не зависимо от величины достигнутой нагрузки. В этих случаях организация,проектировавшая сооружение, должна принять решение о допогружении элементов иповторном испытании или же об уменьшении на них расчетных нагрузок.

Испытания статической горизонтальной нагрузкой

3.20. Для испытаниягоризонтальной нагрузкой допускается использовать элементы, ранее испытанныевдавливающей или выдергивающей нагрузками.

3.21. Испытания элементовследует проводить с помощью гидравлического домкрата или полиспаста.

3.22. Наибольшая величинагоризонтальной испытательной нагрузки должна назначаться проектной организациейс учетом полученных по расчету горизонтальных перемещений в уровне поверхностигрунта элементов, работающих в составе фундамента, а также различия характерадействующей нагрузки на элемент в испытании и при работе в составе фундамента.

3.23. При испытанииэлементов горизонтальной нагрузкой необходимо учитывать следующее:

а) испытывать рекомендуетсяэлементы крайнего ряда фундамента на нагрузку, направленную во внешнюю егосторону;

в) мощность домкрата должнапревышать не менее чем в два раза наибольшую величину горизонтальнойиспытательной нагрузки (см. п. 3.22);

в) домкрат следуетрасполагать согласно схеме, приведенной в приложении 7;

г) элементы рекомендуетсяиспытывать в распор (приложение 7). Допускается для упора домкратаиспользовать стенку шпунтового ограждения котлована или какую-либо другуюконструкцию, рассчитанную на горизонтальную нагрузку, превышающую не менее чемв 1,5 раза наибольшую испытательную нагрузку (см. п. 3.22);

д) нагрузка должнаприкладываться так, чтобы направление ее действия пересекало продольную осьиспытуемого элемента.

3.24. При устройстве репернойустановки, предназначенной для замера горизонтальных перемещений испытуемогоэлемента, следует учитывать требования, перечисленные в. п.3.15.

3.25. Для замера линейныхперемещений испытуемого элемента необходимо установить приборы (прогибомеры):два вблизи поверхности грунта или воды и два в уровне приложения нагрузки.

3.26. Элементы, которыепосле испытаний не будут использованы в составе фундаментов, рекомендуетсязагружать до появления горизонтальных перемещений в уровне грунта не менее: 30мм – для свай и 50 мм – для оболочеки столбов.

3.27. Элементы надлежитиспытывать, выдерживая нагрузку на каждой ступени до условной стабилизацииперемещений согласно указаниям п. 3.5.

Испытания статической осевой выдергивающейнагрузкой

3.28. Для испытаниявыдергивающей нагрузкой допускается использовать элементы, ранее испытанныединамической нагрузкой или статической вдавливающей.

3.29. Для загруженияиспытываемых элементов выдергивающей нагрузкой следует использоватьгидравлические домкраты.

3.30. Испытательныеустановки для загружения элементов выдергивающей нагрузкой (приложение8)должны удовлетворять требованиям, перечисленным в п. 3.14с той разницей, что анкерные (опорные) элементы будут работать на сжатие, аиспытуемый элемент на выдергивание.

3.31. При устройствереперной установки, предназначенной для замера перемещений испытуемогоэлемента, следует учитывать требования, перечисленные в п.3.15.

3.32. Элементы, которыепосле испытаний выдергивающей нагрузкой не будут использоваться в составефундамента, следует загружать до выхода их из грунта не менее чем на 25 мм.

Подлежащие использованию вфундаменте элементы следует испытывать нагрузками, не превышающими проектныхвеличин.

Допускается использовать вфундаментах сваи и полые оболочки, испытанные нагрузками, превышающимирасчетные, при условии допогружения таких элементов до отказов, обеспечивающихвосприятие расчетных осевых вдавливающих нагрузок.

3.33. Для фундаментов мостовза предельное сопротивление испытанного элемента следует принимать величинунагрузки на одну ступень меньше соответствующей нагрузки, при которой:

а) приращение выходаэлемента из грунта за одну ступень загружения (при общем выходе элемента более25 мм) превышает в 5 раз и более приращание выхода, полученное запредшествующую ступень загружения;

б) перемещение элементанепрерывно возрастает без увеличения нагрузки.

3.34. Элемент следуетиспытывать с «условной стабилизацией» перемещений во времени (длякаждой ступени нагрузки), характеризуемой скоростью выхода элементов из грунтане более 0,1 мм за последний час наблюдений.

4. ИсПыТаНИЯ ГРУНТОВ ШТАМПОМ

Общие положения

4.1. Испытания штампомпроводятся с целью оценки величины нормативного сопротивления грунтов всехвидов, за исключением вечномерзлых, просадочных, набухающих и связных споказателем консистенции JL³0,5, в основанияхфундаментов мелкого и глубокого заложения.

4.2. При испытаниях грунтовштампом и оценке получаемых результатов необходимо учитывать следующее:

а) полученные при этихиспытаниях данные правильно характеризуют величины несущей способности и осадкиоснования из слоя однородного грунта, расположенного под штампом на глубинуактивной сжимаемой толщи, равной примерно удвоенной ширине подошвы штампа.

Использование результатовштамповых испытаний для определения несущей способности и осадок основанийфундаментов приводит к погрешностям тем большим, чем выше степеньнеоднородности механических свойств грунтов, расположенных по глубине активнойтолщи основания фундамента;

б) в процессе подготовки ипроведения испытаний должно обеспечиваться сохранение природного сложениягрунтов под штампом, т.е. не допускаться его разуплотнения, изменениеестественной влажности вследствие замачивания, высушивания или промерзания;

в) должно обеспечиватьсяплотное прилегание штампа к поверхности грунта;

г) подошва штампа должнарасполагаться на отметке заложения фундамента со сплошной подошвой или низастолба и оболочки.

4.3. За предельноесопротивление грунта основания по результатам штамповых испытаний следуетпринимать величину давления штампа на грунт на одну ступень меньше давления,при котором приращение осадки за одну ступень разгружения (при общей осадкеболее 40 мм) превышает в 5 раз и более приращение осадки, полученное запредшествующую ступень нагружения. Испытания несущей способности грунтов, заисключением крупнообломочных отложений, плотных песков, твердых и полутвердыхглин, рекомендуется доводить до нагрузки, при которой может быть зафиксированопредельное сопротивление грунта основания.

Допускается испытанияпрекращать при давлении, принятом согласно указаниям проектной организации, ноне меньшей:

а) в случае фундаментамелкого заложения и фундамента в виде спускного колодца – большего из давлений

;                                       (15)

б) в случае свайногофундамента – давления

.                                       (16)

Величины, входящие ввыражения для Р1, Р2 и Р те же, что и в формулах (1)-(3) и (5).

Если при максимальномдавлении в испытании несущей способности грунтов осадка штампа за одну ступеньзагружения не превысит в 5 раз и более приращение осадки за предшествующуюступень и общая осадка окажется меньше 40 мм, допускается условно принимать этодавление за предельное сопротивление Rпр грунта основания.

Примечание. В случаях,когда осадки штампа на каждой ступени загружения условно затухают за периодменее одних суток и приращение осадки на последней ступени не превышает в 5 разприращение осадки за предшествующую ступень, но общая осадка штампа получаетсяболее 40 мм, решение о величине предельного сопротивления грунта и типефундамента должно приниматься индивидуально с учетом характерных особенностейгрунта основания.

4.4. Испытания грунтовштампом производят ступенчато-возрастающей вдавливающей нагрузкой.

4.5. Испытания начинают спредварительного уплотнения грунта нагрузкой, создающей природное давление на грунтв уровне подошвы штампа, но не менее 0,5 кгс/см².

4.6. Предварительноеуплотнение грунта и последующее нагружение штампа производят ступенями,создающими давления в уровне подошвы штампа:

для крупнообломочных иплотных песчаных грунтов – 1 кгс/см²;

для песчаных грунтов среднейплотности – 0,5 кгс/см²;

для глинистых грунтов взависимости от их показателяконсистенции JL и пористости E – согласно табл. 7.

Таблица 7

Показательконсистенции грунтов	Давления наступени нагрузки, кгс/см2, при пористости Е
	Е < 0,5	0,5 £ Е£ 0,8	Е > 0,8
JL < 0,25	1	1	0,8
0,25 £ JL£ 0,75	1	0,5	0,5

При испытаниях грунтовдочетвертичного периода ступени нагрузок могут быть приняты соответствующимидавлениям до 2 кгс/см².

4.7. При назначении величиныпервой ступени нагрузки для предварительного уплотнения грунта штампом следуетучитывать вес элементов испытательной установки, передающей давление на штамп.

4.8. В процессепредварительного уплотнения грунта штампом каждую ступень нагрузкирекомендуемся выдерживать не менее:

при крупнообломочных ипесчаных грунтах – 5 мин;

при глинистых грунтах – 30мин.

Последнюю ступень нагрузкипредварительного уплотнения и все последующие ступени следует выдерживать доусловной стабилизации осадки основания.

4.9. За условнуюстабилизацию осадки основания на каждой ступени нагрузку принимают приращениеосадки штампа не более 0,1 мм в течение 30 мин при крупнообломочных и песчаныхгрунтах и 1 ч при глинистых грунтах. Время выдержки каждой последующей ступенинагрузки должно быть не менее времени выдержки предыдущей.

4.10. Общее количествоступеней нагрузки штампа, включая последнюю ступень нагрузки предварительногоуплотнения грунта, должно быть не менее пяти.

4.11. Осадку штампа следуетопределять как среднее арифметическое значение из показаний двух прогибомеров,измеряющих с точностью 0,1 мм осадку двух противоположных сторон штампа.

4.12. Результаты испытанийгрунтов штампом необходимо оформить, пользуясь указаниями пп.3.9-3.11 применительно к испытанию элементов вдавливающей нагрузкой.

Испытания грунтов штампом в котлованах, шурфах и вскважинах

4.13. Для испытаний вкотлованах и шурфах следует применять жесткий круглый штамп с плоской подошвойплощадью 2500 см² при крупнообломочных отложениях, плотных песках иглинистых грунтах с показателем консистенции JL>0,25.

Допускается использоватьцентральный штамп площадью 0 см² с кольцевым симметричнорасположенным штампом площадью не менее 5000 см². Кольцевой штамп предназначендля создания вокруг основного штампа пригрузки с интенсивностью, равной повеличине природному давлению.

4.14. Для испытаний грунтовв буровых скважинах рекомендуется использовать жесткий круглый штамп с плоскойподошвой площадью не менее 600 см².

4.15. Форму и размерыпоперечного сечения в плане шурфов назначают исходя из удобства производстваработ по установке штампа, монтажу и демонтажу испытательной и реперныхустановок. Минимальный размер шурфа, в плане 1,5´1,5 м. Способы проходкишурфов, скважин и других выработок должны обеспечить сохранность естественногосостояния грунтов забоя выработки.

4.16. Для испытания следуетиспользовать скважины диаметром не менее 33 см.

Скважины в грунтах надлежитбурить вертикально с инвентарными обсадными трубами до отметки испытания. Прииспытании несущей способности нескальных грунтов в скважинах их следует буритьстанками вращательного действия. При бурении скважин для испытанияводонасыщенных грунтов не допускается понижение уровня грунтовых вод в скважинепо сравнению с природным.

Дно скважины должнорасполагаться на 0,1-0,2 м выше уровня установки подошвы штампа. Зачисткуоставшегося грунта производят непосредственно перед установкой штампа.

4.17. Загрузку штампов можнопроизводить с помощью гидравлического домкрата или тарированного груза, усилиеот которых должно прикладываться к центру штампа.

4.18. Испытательныеустановки дли загружения штампа с помощью гидравлического домкрата изагрузочной платформы (приложение 9) должныудовлетворять следующим требованиям:

а) вес загрузочной платформыдолжен превышать не менее чем в 1,5 раза величину максимальной испытательнойнагрузки, назначаемой проектной организацией;

б) загрузочная платформадолжна опираться на четыре точки, по две с каждой стороны котлована или шурфа (см. приложение9).

4.19. При устройствереперной установки, предназначенной для замера осадок, рекомендуетсяпользоваться указаниями п. 3.15.

Места крепления репернойустановки долины быть удалены не менее чем на 1 м от краев выработки, в которойпроизводится испытание, или на 1,5 м от боковой поверхности штампа.

4.20. В сухих или осушенныхкотлованах и в шурфах, штамп следует устанавливать на спланированную площадкуоснования. В случае затруднений с осуществлением непосредственной зачисткигрунта планировку площадки рекомендуется произвести путем отсыпки маловлажногопеска слоем толщиной до 5 см на поверхность крупнообломочных отложений и до 2см на поверхность глинистых грунтов.

4.21. Для обеспеченияплотного прилегания штампа к грунту следует его подошву смазать техническиймаслом, а после установки на грунт или песчаную подготовку повернуть вокругвертикальной оси несколько раз на четверть оборота в противоположныхнаправлениях.

4.22. Связный грунт впределах зоны расположения штампа в период положительных температур воздухаследует защищать от избыточного увлажнения путем устройства отводов воды, а приотрицательных температурах воздуха – от промерзания путем устройстватеплоизолирующего покрытия штампа и прилегающей к нему зоны грунтов.

Испытания грунтов штампом в оболочках

4.23. Для испытания грунтовв основании оболочек следует применять штамп диаметром не менее 300 мм.

В качестве штампа рекомендуетсяиспользовать стальную трубу (приложение 10), внижней части которой вваривается днище, являющееся штампом, а в верхней –площадка для упора гидравлического домкрата. Сама труба является штангой,передающей давление от домкрата на штамп. Днище-штамп следует приварить нарасстоянии 5 см от низа трубы.

Для обеспечения установкиштампа по центру оболочки, ктрубе надо приварить через каждые 3,5-4 м по ее длине центрирующие направляющие(фонари).

4.24. В качествезагрузочного устройства для штампа следует использовать гидравлический домкрат,реактивное давление от которого воспринимается балкой, прикрепляемой болтами кверху оболочки (см. приложение 10).

4.25. Измерения осадки штампапроизводятся двумя прогибомерами, которые рекомендуется крепить к верхней частитрубы штампа.

4.26. Чтобы обеспечитьплотное прилегание штампа к грунту, установленную в оболочку трубу со штампомнеобходимо 2-3 раза повернуть на полоборота вокруг продольной оси.

4.27. Для обеспеченияусловий подобия работы основания под штампом и под оболочкой рекомендуетсяпомимо основного штампа применять кольцевой пригрузочный штамп, давление подкоторым должно быть равно природному давлению на грунт на отметке заложенияподошвы оболочки. Площадь кольцевого штампа должна превышать площадь основногоштампа не менее чем в 5 раз.

Допускается вместокольцевого штампа применять засыпку песком (после установки штампа) внутреннейполости оболочки на высоту, равную

где d и D —диаметры соответственно штампа и оболочки;

H — заглубление низа оболочкиот поверхности грунта.

5.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. Настоящие правилатехники безопасности распространяется на производство специфических работ поиспытаниям несущей способности свай, оболочек, столбов (элементов) и грунтов.Имеется в виду работы, связанные с нагружением элементов или штампов и замеромих перемещений. Все строительно-монтажные работы по изготовлению и сборке наместе испытательных установок, заглубление в грунт испытываемых элементов,установке штампов должны выполняться с соблюдением действующих правил потехнике безопасности строительных работ. Поэтому приводимые ниже правилаявляется дополнительными к требованиям главы СНиП III-А.1-70 и «Правилтехники безопасности и производственной санитарии при сооружении мостов итруб» (М., Оргтрансстрой, 1968).

5.2. Содержащиеся внастоящем разделе правила обязательны для всех организаций, осуществляющихработу по динамическим и статическим испытаниям несущей способности элементов игрунтов.

5.3. Все применяемые прииспытаниях машины, механизмы, оборудование и оснастка, включая разного родаподмости, должны удовлетворять требованиям действующих правил по техникебезопасности и чертежам производства работ по испытаниям элементов или грунтов.

5.4. Производитель работ имастер, ответственные за проведение испытаний, обязаны обеспечить выполнениевсех технических и организационных мероприятий по безопасности работы всоответствии с требованиями действующих нормативных документов и настоящегораздела.

5.5. Производитель работ илимастер, обязаны лично следить за обеспечением безопасности работ по монтажуиспытательных установок, опробованию применяемого оборудования и устройств,устранению выявленных при этом ненормальностей.

5.6. К работам по испытаниюсвай или грунтов разрешается допускать рабочих только после проведения с ними вустановленном порядке инструктажа по технологии работ и безопасному ихвыполнению.

5.7. Перед началом испытанийпроизводитель работ или мастер обязан ознакомить рабочих с характеромпредстоящих работ, местом их выполнения и подходами к нему, указать навозможные опасности и приемы их предотвращения.

До начала работ мастердолжен проверить состояние рабочего места, используемого оборудования ипредохранительных устройств. При этом особое внимание должно быть обращено нарабочие места, расположенные в пределах водотоков.

5.8. Рабочие места (поиспытанию элементов и грунтов) и подходы к ним должны быть обустроены,ограждены и освещены в ночное время в соответствии с действующими положениями.

5.9. Применяемые дляиспытаний домкраты или их батареи должны устанавливаться по оси или симметрично относительно оси элементаи штампа.

5.10. В местах опираниядомкратов на стальные балки или плиты необходимо ставить прокладки из фанеры,толя или рубероида.

5.11. Предназначенные дляиспытаний элементов и грунтов гидравлические домкраты, насосы, подводящиетрубы, должны быть проверены на давление, превышающее на 25% максимальноедавление, которое может быть достигнуто при испытании.

5.12. Испытания домкратоврекомендуется производить с применением специально изготовленной стальной рамы,рассчитанной на усилие, превышающее не менее чем в 1,5 раза максимальноедавление при испытании элементов или грунтов.

5.13. Насос сэлектроприводов, предназначенный для гидравлического домкрата или батареидомкратов, должен обслуживаться лицом, сдавшим экзамен в установленном порядкеи имеющим удостоверение на право выполнения таких работ.

5.14. Электромотор насоса гидравлическойстанции должен быть заземлен до начала его работы.

5.15. На площадку, гдепроходят испытания элементов или грунтов, не допускаются лица, непосредственноне связанные с испытанием.

5.16. Масло, используемоедля работы гидравлических домкратов должно соответствовать требованиямдействующего ГОСТа.

5.17. Рабочие,осуществляющие натяжение тросов при проведении испытаний свай на горизонтальныенагрузки, должны быть надежно ограждены щитами или специальными защитнымиустройствами на случай возможного разрыва троса.

5.18. При динамическихиспытания свай не разрешается подходить к ним до прекращения работа молота иливибропогружателя.

5.19. При испытании свай впределах водотоков строительная площадка должна быть оборудована связью сберегом и иметь дежурные плавучие транспортные средства в течение всего временииспытания.

5.20. Не разрешаетсяпроизводить забивку или вибропогружение свай на расстоянии менее м отиспытуемой сваи.

Приложение 1РЕКОМЕНДАЦИИ
повыбору типа и мощности молотов и вибропогружателей, предназначенных длядинамических испытаний и погружения свай и оболочек

Расчетная энергия ударамолота Эр (кгс.м),предназначенного для испытания и забивки свай, должна удовлетворять условию

Эр³1,75к1аФ,                                                               (1)

где к1 —      коэффициент, принимаемый при забивкетолько вертикальных свай равный 1,0, а при забивке наклонных свай по табл. 1;

а —       коэффициент, равный 25 кгс.м/тс;

Ф —      несущая способность сваи, тс, вычисленная по формуле

,                                                         (2)

в которую входят те же величины, что и в выражение(5) настоящего Руководства. Если вокруг верхней части сваи или оболочкибудет удален грунт в результате последующей планировки территории, разработки котлованаили местного размыва дна водотока при расчетном паводке, то необходимо значениеФ повышать на величину USmffili, определяемую согласно п. 1.7 настоящего Руководства.

Таблица 1

Наклон сваи	Коэффициент к1
5 : 1	1,1
4 : 1	1,15
3 : 1	1,25
2 : 1	1,4
1 : 1	1,7

Принятый тип молота срасчетной энергией удара должен удовлетворять дополнительному условию

,                                                                (3)

где К — коэффициент,который не должен превышать значений, приведенных в табл. 2;

QП — полный вес молота, кгс;

q — вес сваи (включая веснаголовника и подбабка), кгс.

Таблица 2

Тип молота	Коэффициент к1, м-1, для свай:
	Железобетонных	Деревянных
Трубчатые дизель-молоты	6	5
Штанговые дизель-молоты	5	3,5

Для трубчатых дизель-молотовпринимается расчетное значение энергии удара Эр=0,9 ОН; для штанговых Эр=0,4 ОН, где Q – вес ударной части молота, кгс;

Н – высота падения ударнойчасти молота во время испытания или забивки свай; для трубчатых дизель-молотовН=2,8 м, а для штанговых – при весе ударной части 1250, 1800 и 2500 кгс –соответственно 1,7; 2,0 и 2,8 м.

Тип вибропогружателя следуетвыбирать в зависимости от грунтовых условий, способа и глубины погружения сваиили оболочки, а также величины отношения , где КО–момент дебалансов, тс.см; QВ – суммарный вес сваи или оболочки,наголовника и вибропогружателя, тс. Величины этого отношения длявибропогружателей с частотой вращения дебалансов 300-500 об/мин должны быть неменее приведенных в табл. 3.

Таблица 3

Характеристика прорезаемыхгрунтов	Способ погружения	КО/QВпри глубине погружения, м
		до 15	более 15
Рыхлые пески, илы, мягко итекучепластичные глины и суглинки	Без подмыва и извлечения грунтаиз оболочек	0,8	1,0
Пески средней плотности, тугопластичныеглины и суглинки	С удалением грунта из оболочекдо уровня их ножа	1,1	1,3
Пески гравелистые, твердые илиполутвердые глины	С удалением грунта из оболочекниже ножа	1,3	1,6

Приложение 2испытания сваи динамической нагрузкой

дата составления акта ______________ 19   г. Организация__________________                            Объект________________________                                                                                        Фундамент_____________________ Характеристика сваи:                                                  Характеристикакопра и молота: Свая № __________________                                      Копер_________________________ Вид сваи ________________                                       Молот(тип) ____________________ Материал сваи ___________                                       Общаямасса молота ___________ т Дата изготовления                                                       Массаударной части молота сваи ____________________                                       ______________________________т Сечение (диаметр)                                                       Паспортнаяанергия удара сваи ______________ см                                             молота___________________ кгс.м Длина сваи (без острия)                                              Паспортноеколичество ударов _______________ м                                                      вмин__________________________ Масса сваи ____________ т                                        Массанаголовника ____________ т Паспорт предприятия-                                                 Прокладкав наголовнике изготовителя ____________                                        _______________________________ До отметки _______ м сваязабита с использованием подмыва (центрального или бокового), осуществляемогоподмывной трубкой диаметром _______ мм при давлении воды _______ кгс/см2и расходе воды ________ м3/мин. При отключенном подмывесвая добита на ______________ м. На последних залогахпогружения подлежащей испытанию сваи получены данные, приведенные в таблице Глубина забивкисваи, м Количество ударовна 1 м или 10 см погружения сваи Высота подъемаударной части молота, см Средний отказ отодного удара, см Количествоударов, затраченное с начала забивки сваи Примечание                                     Способ измерения перемещениясваи _______________________________________ (отказомером, линейкой и др.) Положение сваи послезабивки:                               Состояниеголовы сваи Абсолютные отметки:                                               послезабивки ___________ а) верха сваи_____________ м                                 Температуравоздуха ___°С б) поверхности грунта у сваи ____________________ м в) низа сваи _____________ м Глубина забивки сваи _____ м Испытание сваи Дата Продолжительность»отдыха» сваи, дни Количество ударов Величинапогружения сваи, см Средний отказ от одногоудара, см                               Способ измеренияперемещений сваи _________________________________________ (отказомером, линейкой и др.) Температура воздуха __________ °С. Во время погружения и испытания сваи отмечены следующиененормальные явления ____________________________________________ Приложения. 1. Журналзабивки (погружения) свай. 2. Геологическая колонка играфик погружения сваи. Подписи:

Приложение 3АКТ
испытания сваи-оболочки (оболочки) вибрационной нагрузкой

Датасоставления акта _________________ 19          г Организация_________________           Объект__________________ Фундамент______________ Условия погружения испытуемой оболочки Железобетонная оболочка № ______ Дата изготовления оболочки__________ Дата погружения оболочки____________ Диаметр оболочки ________см Длина оболочки ___________м Масса оболочки ___________т Масса наголовника ________т Оболочка погружена вблизигеологической скважины (шурфа.) № ______. Расстояние от оболочки догеологической скважины (шурфа) _______ м Оболочка погружена свыемкой грунта из ее полости до отметки _______. Низ оболочки заглублен отповерхности грунта на _____ м до отметки ______ м. На последних залогахвибропогружения подлежащей испытанию оболочки, получены данные, приведенные втаблице № залогов Продолжительностьзалога, мин Погружение отзалога, см Частота вращениядебалансов, об/мин Полнаяпотребляемая мотором мощность, кВт Мощность холостогохода мотора, кВт Амплитудаколебаний оболочки, мм                                           Испытаниеоболочки произведено _______ 19 г., т.е. через ____ часов после окончанияпогружения. Испытание производили вибропогружателемтипа _______ Результаты испытанияприведены в таблице погружения оболочки. Во время погружения ииспытания отмечены следующие ненормальные явления ______________________________________________________________________ (описать наблюдавшиесяявления) Приложение.Журнал вибропогружения оболочек. Подписи:

Приложение 4Рекомендации поиспользованию прогибомеров для замера перемещений испытываемых свай, оболочек истолбов

1. Прогибомеры предназначеныдля измерения вертикальных и горизонтальных перемещений испытываемых свай,оболочек и столбов (элементов).

2. В практике строительствав основном используют прогибомеры следующих двух типов: Максимова с ценойделения 0,1 мм (рисунок) и Аистова с ценой деления 0,01 мм.

Допускается использоватьлюбые другие приборы, обеспечивающие возможность замера перемещений с точностью0,1 мм и менее.

3. Прогибомеры, используемыедля измерения перемещений испытываемых элементов, должны быть протарированысогласно паспортным данным.

4. Для прогибомеров следуетиспользовать стальную проволоку диаметром 0,2-0,3 мм, которая перед началомизмерений должна бить подвергнута предварительному растяжению в течение двухдней грузом в 4 кгс. При замерах перемещений испытуемых элементов рекомендуетсяпользоваться грузом 1-1,5 кгс.

5. Прогибомеры следуеткрепить к реперной системе с помощью специальных струбцин.

6. Для измерения перемещенийрекомендуется использовать минимум два прогибомера, устанавливаемых симметричноотносительно испытуемого элемента.

Величина перемещенияэлемента должна определяться как среднее арифметическое значение результатовпоказаний всех приборов в измеряемом уровне.

7. Показания закрепленных креперной система прогибомеров перед началом измерений, рекомендуется установитьна нулевые отсчеты (путем поворота барабана прогибомеров).

8. Реперная система сзакрепленными прогибомерами должна быть изолирована от случайных толчков впроцессе проведения испытаний, а ее конструкция – исключать возможностьискажающего влияния температурных деформаций системы и деформаций грунтов нарезультаты замеров.

Схема прогибомера Максимова

9. В целях уменьшениявлияния изменений температуры воздуха, трения в конструкции прогибомера,давления ветра и др. факторов на результаты измерения перемещенийрекомендуется:

а) длину проволоки, отпрогибомера до места ее крепления к испытываемому элементу принимать не болееодного метра;

б) обращать особое вниманиена обеспечение надежного закрепления проволоки к испытываемому элементу;

в) проволоку, закрепленнуюза испытуемый элемент, следует навить на барабан, сделав на нем не менее 1,5оборота.

10. Расхождения в показанияхприборов, используемых для замеров перемещений испытываемого элемента, недолжны превышать:

50 процентов – приперемещениях менее 1 мм;

30 процентов – приперемещениях от 1 до 5 мм;

20 процентов – приперемещениях более 5 мм.

11. Для замера величинывыдергивания из грунта анкерных свай, столбов или оболочек на каждый из этихэлементов достаточно установить один прогибомер.

Приложение 5АКТ
испытания свай, оболочек и столбов (элементов) статической вдавливающей,выдергивающей и горизонтальной нагрузками

Датасоставления акта _________________ 19      г. Организация_________________                   Объект_________________________                                                                             Фундамент_____________________ Элемент № ___________________                  Датапогружения или Материалэлемента ____________                  окончанияизготовления элемента Сечение(диаметр)                                            _____________________________ элемента___________________ см                 Датыиспытания: Длинаэлемента (без острия                             а)начала _____________________ илиуширения) _______________ м                 б)окончания __________________ Длинаострия или уширения                            Схемаиспытательной установки _____________м                                               ирасположения приборов Глубинапогружения или                                  дляизмерения перемещений заложенияэлемента __________ м Ближайшая геологическая скважина (шурф) №____________, пройденная в__________________ месяце, 19       года Расстояниеот элемента до геологической скважины (шурфа) __________ м Краткая характеристика грунтапод нижним концом элемента Состояние головы элементапосле погружения _________________ Абсолютныеотметки: а) головы элемента послепогружения ______________________ м б) головы элемента передиспытанием ______________________ м в) нижнего конца _______________м г) поверхности грунта уэлемента _______________ м Тип приборов для измеренияперемещений элемента домкрат № ________ грузоподъемностью ______ тс Площадь плунжера домкратасм2 Манометр № ________ на________ атм Цена деления нанометра_________ атм Одной тс соответствует__________ атм Результаты испытанияэлемента заносятся таблицу Дата Часы, мин,фиксирования показаний приборов Показанияманометра, атм Нагрузка наданной ступени, тс Отсчеты поприборам, мм Примечание Первому S1 Второму S2 значениеперемещения S1+ S2                                                 Во времяиспытания отмечены следующие ненормальные явления Приложения. 1. Журнал испытанияэлемента. 2. Геологическая колонка. 3. Графики осадка-нагрузкаи осадка-время (рис. 1, 2, 3). Подписи:

График зависимости осадки от нагрузки

График изменения осадки вовремени (по ступеням нагрузки)

Рис. 1 Образец графическогооформления результатов испытания сваи (оболочки), столба статическойвдавливающей нагрузкой

Рис. 2. Образец графическогооформления результатов испытания сваи, оболочки, столба статическойгоризонтальной нагрузкой

Рис. 3. Образец графическогооформления результатов испытания сваи, оболочки, столба статическойвыдергивающей нагрузкой

Приложение6Схемы установокдля испытаний свай, оболочек и столбов (элементов) статической вдавливающейнагрузкой

1 — испытываемыйэлемент; 2 — анкерная свая; 3 — реперная система с прогибомерами; 4 — домкрат; 5 — система упоров балок; 6 — грузовая платформа; 7 — опора; 8 -груз (упор для гидравлического домкрата); 9 — тарированный груз

Установка для испытанияэлементов большой несущей способности

1 -анкерный элемент; 2 — анкерные балки; 3 — упорные клетки; 4 — гидравлическиедомкраты; 5 — наголовник; 6 — испытываемый элемент

Инвентарная установка дляиспытания элемента статической вдавливающей нагрузкой

1 — анкерный элемент;2 — серьга; 3 — тяга; 4 — закладная балка; 5 — домкратная балка; 6 -гидравлический домкрат; 7 — испытываемый элемент

Установка для испытаниянаклонного элемента в фундаменте

1 — тело опоры; 2 -испытываемый элемент; 3 — прогибомер; 4 — анкерная тяга; 5 — анкерные балки; 6 — гидравлический домкрат; 7 — наголовник дляустановки домкрата

Установка для испытанияэлементов большой несущей способности

1 — испытываемыйэлемент; 2 — анкерные элементы; 3 — плита фундамента; 4 — анкерные пучки извысокопрочной проволоки; 5 — анкерная балка; 6 — гидравлические домкраты; 7 -монтажная стойка

Схема использования грузов вкачестве реперных точек

1 — испытываемыйэлемент; 2 – груз на дне водоема; 3 – проволока диаметром 0,50 мм; 4 – грузикмассой 2-3 кг; 5 – прогибомер; 6 – прикрепляемая к свае консоль для установкипрогибомеров

Приложение 7Схема установкидля испытания свай, оболочек и столбов (элементов) горизонтальной нагрузкой

1- испытываемый элемент; 2 – прогибомеры; 3 – гидравлический домкрат; 4 – упориз дерева; 5 – анкерная свая или специальный упор

Приложение 8Схемыиспытательных установок

Установка для испытания свайвыдергивавшей нагрузкой

1 — испытываемаясвая; 2 — реперная система с прогибомерами; 3 – опора балки; 4 — анкернаябалка; 5 — верхний упор; 6 — гидравлический домкрат

Установки для испытанияоболочек или столбов большой несущей способности выдергивающей нагрузкой

1– испытываемые оболочка или столб; 2 – опора балки; 3 – упорные балки; 4 –верхний упор; 5 – анкерные тяги; 6 – гидравлический домкрат

Приложение 9Схемы установокдля испытания грунтов штампом

Установка с использованиемпригруза

Установка с использованиеманкерных свай

1- пригруз; 2 — упорная балка; 3 — гидравлический домкрат; 4 — стойка; 5 -штамп; 6 — анкерная свая

Приложение 10Схема установки для проведенияштамповых испытаний грунтов на уровне низа оболочки

1 – две двутавровыебалки № 55; 2 – гидравлический домкрат г/п 200 тс; 3 – оболочка; 4 – трубаштампа; 5 – фиксирующий фонарь; 6 – нож оболочки; 7 – засыпка оболочки

СОДЕРЖАНИЕ

1. Основные положения. 1 2.Испытания свай и оболочек динамической нагрузкой. 5 Испытаниясвай. 5 Испытаниеоболочек. 6 3.Испытания свай, оболочек и столбов статическими нагрузками. 8 Общиеположения. 8 Испытанияосевой вдавливающей нагрузкой. 9 Испытаниястатической горизонтальной нагрузкой. 11 Испытаниястатической осевой выдергивающей нагрузкой. 12 4.Испытания грунтов штампом.. 12 Общиеположения. 12 Испытаниягрунтов штампом в котлованах, шурфах и в скважинах. 14 Испытаниягрунтов штампом в оболочках. 15 5.Техника безопасности. 15 Приложение 1 Рекомендациипо выбору типа и мощности молотов и вибропогружателей, предназначенных для динамическихиспытаний и погружения свай и оболочек. 17 Приложение 2 Испытаниясваи динамической нагрузкой. 18 Приложение 3 АКТ испытания сваи-оболочки (оболочки)вибрационной нагрузкой. 19 Приложение 4 Рекомендациипо использованию прогибомеров для замера перемещений испытываемых свай,оболочек и столбов. 19 Приложение 5 АКТ испытания свай, оболочек и столбов(элементов) статической вдавливающей, выдергивающей и горизонтальнойнагрузками. 21 Приложение6 Схемыустановок для испытаний свай, оболочек и столбов (элементов) статическойвдавливающей нагрузкой. 23 Приложение 7 Схемаустановки для испытания свай, оболочек и столбов (элементов) горизонтальнойнагрузкой. 25 Приложение 8 Схемыиспытательных установок. 26 Приложение 9 Схемыустановок для испытания грунтов штампом.. 26 Приложение 10 Схемаустановки для проведения штамповых испытаний грунтов на уровне низа оболочки. 27

 

Поиск по каталогу, статьям, СНиПам:

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > https://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.