Проектные организации при разработке конструкторской части документации с применением свайных фундаментов рассчитывают несущую способность сваи на основании данных инженерно-геологических изысканий.
Для получения же фактического значения несущей способности сваи, перед началом массовой забивки, проектом предусматриваются т.н. пробные сваи, после получения результата испытаний которых, проектировщик принимает решение о подтверждении принятых проектом длин свай их количества, либо вносит изменения в проект свайного поля, меняя длину, либо шаг свай.
Внимание!
Перед испытаниями сваи должны отстояться для того чтобы восстановились структурные связи в грунтах и, соответственно, свая показала реальные результаты. Время т.н. "отдыха" сваи перед испытаниями согласно ГОСТ составляет:
1 день - в случае если под острием сваи крупнообломочные грунты, или плотные пески
3 дня - для песчаных грунтов
6 дней - для глины и разнородных грунтов
10 дней - для водонасыщенных песков
Для Москвы и Московской области в 95% случаев, время "отдыха" сваи принимают 6 дней с момента забивки.
Методы испытания свай согласно ГОСТ:
- динамической нагpузкой (динамические испытания свай)
- статическими нагpузками вдавливающими, или выдергивающими (статические испытания свай)
- Динамические испытания свай
Суть динамического испытания заключается в замере отказа (осадки сваи) при сбрасывании дизель-молота на оголовок уже погруженной на проектную отметку сваи. Данный тип испытаний может использоваться для любых типов забивных свай. Также можно испытать несущую способность забитых труб (шпунта).
Дизель-молот, без подачи топлива, то есть "вхолостую" сбрасывается с определенной высоты (для молотов с ударной частью 2,5 тонны высота сброса - 1,8 метра). Далее лаборант замеряет осадку сваи с помощью специального прибора, либо обычным нивелиром. В случае если осадка слишком мала, записывается значение осадки с 10 холостых ударов.
Имея данные по осадке сваи, ее длине, глубине погружения в грунт, типе молота, его весе и высоте его сброса, лаборант рассчитывает несущую способность сваи в тоннах (Тс) и выдает отчет установленной формы.
Преимущества динамических испытаний:
- в низкая себестоимость
- время, затрачиваемое на испытание составляет не больше 20 минут (к концу для можно получить отчет)
- точные показатели несущей способности
Обычно, проектировщик назначает динамические испытания до 2% от общего количества свай.
- Статические испытания свай
Суть статического испытания сваи заключается в том, чтобы "нагрузить" забитую сваю сверху и отследить ее осадку при ступенчатом увеличении нагрузки. Вариантов как надавить на сваю существует несколько. Можно соорудить специальный стенд и, например, краном, добавлять бетонные блоки сверху. Но гораздо проще создать систему с помощью анкерных свай. Обратите внимание на фото внизу. Посередине небольшое синее устройство - это гидравлический домкрат. Он стоит между испытуемой сваей и большой металлической балкой. При увеличении давления, домкрат опираясь о балку (или систему балок) давит на нашу испытуемую сваю с заданной нагрузкой. В свою очередь балка крепится к т.н. "анкерным" сваям, для чего оголовки анкерных свай разбиваются, а арматура свай приваривается к балке. Анкерных свай, в зависимости от предполагаемой нагрузки может быть от 2 до 6 штук. Домкрат оснащен манометром. Свая нагружается ступенями. Показатели осадки на каждой ступени фиксируются. В случае если осадка превышает определенное значение, испытания прекращают и в результат испытаний записывают показания давления на предыдущей ступени.
Основное преимущество статических испытаний заключается в том, что при испытании имитируется реальная работа сваи в фундаменте. Зато стоимость такого испытания приблизительно в 10 раз больше в сравнении с "динамикой".
Обычно, проектировщик назначает статические испытания до 1% от общего количества свай.
Стоимость испытания свай зависит от количества испытаний на объекте и удаленности объекта, однако для ориентира, при составлении бюджета затрат на устройство свайного фундамента, можно принять стоимость 5000 рублей за одно динамическое испытания и 55000 рублей за одно статическое испытание.
ГОСТ 5686-94 Испытания грунтов сваями