Испытание свай

Свайный фундамент – один из основных вариантов при строительстве зданий и сооружений на грунтах с пониженной несущей способностью. Объединенные ростверком в единую систему, сваи из железобетона обеспечивают строениям необходимый уровень устойчивости, исключают вероятность деформаций несущих конструкций из-за горизонтальных и вертикальных подвижек грунтовых масс. Однако, положительный результат можно получить только при соответствии всех параметров свайного фундамента условиям проекта, соблюдении строительных норм и правил, применении качественных материалов. Для этого на различных этапах строительства и при приемке свай проводятся испытания, позволяющие оценить их фактическое качество – однородность, несущую способность, определить количество, вид и местоположение дефектов. В соответствии с действующим законодательством, право проведения таких работ предоставлено организациям, имеющим соответствующий допуск от Федеральной службы «Росаккредитация». В Санкт-Петербурге – это ООО «СтройЭкспертиза». Предприятие производит испытания свай на договорной основе в минимально возможные сроки по фиксированной цене с абсолютной гарантией объективности результатов.

Способы оценки качества свай

Обследования железобетонных свай могут проводиться в полевых условиях при инженерных изысканиях, при строительстве или реконструкции фундаментов. В их состав входят динамические и статические испытания по методикам ГОСТ 5686-2020, определение сплошности конструкций сейсмоакустическим способом по стандартам ASTM D5882, СП 45.13330.2017. Испытания нагрузкой проводится для обоснования выбранного способа строительства, оценки несущей способности грунта и фундамента, выяснения возможности погружения свай на намеченную глубину. Сейсмоакустический метод предоставляет возможность реальной оценки качества железобетонных конструкций. Работа проводится в соответствии с утвержденной программой с учетом условий конкретной строительной площадки.

Испытания динамической нагрузкой

Проведение испытаний грунта динамической нагрузкой производится ударным или вибрационным погружением сваи ударами молота или воздействием вибропогружателя с определением величины отказа. Полученный результат позволяет произвести проверку возможности ее забивки на намеченную глубину, оценить несущую способность конструкции и степень однородности грунта. Испытания включают в себя подсчет ударов молота или продолжительность вибропогружения на каждый метр забивки (на последнем этапе – на каждые 10 см) до наступления отказа (заглубления не более 2 мм после 1 удара или 1 минуты вибрации). Динамические испытания проводятся не одномоментно, а с перерывами («отдыхом») для стабилизации технических характеристик грунта.

Статические испытания свай

Испытания свай статическими методами проводятся с использованием вдавливающих, горизонтальных, выдергивающих нагрузок. Это позволяет с высокой точностью смоделировать их работу на строительной площадке с учетом гидрогеологических характеристик подстилающего грунта. При использовании статических методов испытаний применяется следующее технологическое оборудование:

• домкраты;
• тарированный груз;
• сваевдавливающая установка;
• упорная конструкция для измерения реактивных сил (система балок или ферм с анкерными сваями, грузовая платформа).

Полевые испытания забивных свай начинаются после завершения времени их «отдыха», буронабивных – после набора бетоном не менее 80% максимальной прочности. Приложение к испытываемой конструкции вдавливающей нагрузки производится равномерно, без ударов, с постепенным ступенчатым повышением усилия до максимальной величины, предусмотренной программой испытаний. На каждой ступени нагружения с приборов снимаются три отсчета, характеризующих возникающие деформации. Критерием условной стабилизации на каждой ступени служит скорость осадки сваи не превышающая 0,1 мм за определенный промежуток времени.

Испытания свай статической горизонтальным нагрузкой производится приложением силы соответствующего направления с измерением возникающих перемещений как минимум в двух плоскостях, перпендикулярных оси конструкции. Нагружение должно производиться равномерно, с постепенным ступенчатым повышением до заданного максимума. Критерием условной стабилизации на каждой ступени служит скорость горизонтального перемещения сваи – она не должна превышать 0,1 мм за последние 2 часа.

Для испытания свай выдергивающей нагрузкой допускается использовать «отдохнувшие» после монтажа железобетонные не напряженные конструкции. Как и в предыдущих случаях, сила выдергивания прилагается равномерно, ступенчато, результат определяется по отсчетам специальных приборов. Критерием условной стабилизации на каждой ступени служит скорость выхода сваи – она не должна превышать 0,1 мм за последние 2 часа (для опор мостов за 1 ч.).

Испытания свай сейсмоакустическим методом

Метод сейсмоакустики базируется на принципе акустической дефектоскопии – искусственном возбуждении волновых механических колебаний в теле сваи, улавливании и регистрации отраженной волны. Такие исследования позволяют без нарушения целостности конструкции выявить неоднородности и дефекты бетона, произвести оценку сплошности и определить длину сваи. Колебания возникают после ударов ручного молотка и улавливаются специальными приборами – акселерометрами, регистрирующими зависимость ускорения движения волны от времени или велосиметрами, связывающими скорость и время. Сейсмоакустические испытания могут проводиться при контроле качества отдельных свай и фундамента в целом при обследовании строящихся и эксплуатируемых зданий, сооружений с целью выявления причин деформаций.

Оформление результатов испытаний

Завершающим этапом испытаний свай является оформление результатов с предоставлением заказчику подробного технического отчета установленной формы. Этот документ содержит полную информацию о проведенной работе с описанием методик и перечня используемого оборудования. Обязательным приложением отчета являются графики полевых испытаний свай с детализацией зависимости изменения их физического состояния от степени и характера внешних воздействий. Эти данные отражают способность свайного фундамента выдержать все предстоящие эксплуатационные нагрузки и обеспечить возведенному на нем зданию или сооружению нормативный срок службы.