Цены
| Виды испытаний (исследований) | Основные параметры (нагрузка, число испытаний и др.) | Цена (за ед. руб.без НДС) |
|---|---|---|
| Испытания свай статической вдавливающей нагрузкой | Нагрузка до 500 тс | от 35 000 руб. |
| Испытания свай статической выдергивающей нагрузкой | Нагрузка до 500 тс | от 35 000 руб. |
| Испытания свай статической горизонтальной нагрузкой | Нагрузка до 500 тс | от 25 000 руб. |
Возводя уникальные и технически сложные сооружения, приходится учитывать значительные нагрузки, которые передаются на грунты основания. На таких объектах зачастую используют сваи увеличенного диаметра, изготовленные по разным технологиям. Нагрузка, воздействующая на каждую из таких свай, может варьироваться в пределах от 2000 до 6000 тонно-сил.
Для оценки реальной несущей способности сваи с высокой точностью применяют контрольные испытания статической вдавливающей нагрузкой. Одним из наиболее эффективных способов является метод Остерберга, реализуемый с помощью силовых ячеек (O-cell test). Этот метод также известен как метод погружного гидравлического домкрата (МПГД).
МПГД представляет собой сложную технически реализуемую методику, требующую от специалистов-геотехников высокого уровня профессиональной подготовки и практического опыта. Это связано с тем, что такие испытания проводятся, как правило, на специально установленных сваях, не входящих в состав основного свайного поля, и повторное испытание уже невозможно. Рассмотрим далее подробнее технологию проведения данных испытаний.
Испытания грунтов сваями с применением МПГД позволяют определить несущую способность как отдельных инженерно-геологических слоёв, так и всей боковой поверхности сваи, а также сопротивление под её нижним концом (пятой).
Силовая ячейка, являющаяся основным элементом этого метода, устанавливается непосредственно внутрь сваи. Устройство представляет собой модуль, состоящий из нескольких калиброванных гидравлических домкратов. Она делит сваю на две части: верхнюю (верхний испытуемый элемент — ВИЭ) и нижнюю (нижний испытуемый элемент — НИЭ).
Силовая ячейка соединяется с гидронасосом, расположенным на поверхности, через систему гибких шлангов. Насос обеспечивает подачу давления в гидродомкраты. При увеличении давления происходит расширение ячейки, в результате чего оба элемента сваи перемещаются вертикально в противоположных направлениях. Величина этих смещений фиксируется с помощью измерительных датчиков (например, стрелочных индикаторов), а возникающие напряжения — тензодатчиками, установленными в теле сваи на разных уровнях.
Поэтапное наращивание давления обеспечивает равномерное нагружение обоих элементов сваи. Нагрузка, действующая на верхнюю часть, компенсируется сопротивлением бокового трения, а на нижнюю - сопротивлением под пятой и боковым трением. В процессе нагружения элементы сваи деформируются под действием усилий, происходят вертикальные смещения, которые регистрируются измерительной аппаратурой.
Проектная организация устанавливает предельное значение нагрузки (FMAX), исходя из суммарной несущей способности сваи по боковой поверхности и под пятой. Чем выше требуемая нагрузка и сложнее устройство анкерной системы, тем более оправдано проведение испытаний с использованием погружных гидродомкратов.
Испытания прекращаются при достижении одного из следующих критериев:
- предела сопротивления трения по боковой поверхности;;
- максимальной несущей способности сваи;
- предельной мощности силовой ячейки.
Цель испытаний методом погружного гидравлического домкрата (в соответствии с ГОСТ 5686-2020 ,метод самозаанкеривающейся сваи-штампа):
- выявление реальной несущей способности отдельно взятой сваи;
- определение величины трения по боковой поверхности сваи;
- оценка несущей способности сваи по боковой поверхности в каждом инженерно-геологическом элементе (ИГЭ);
- установление несущей способности грунта под нижним концом сваи (пятой);
- Измерение вертикальных перемещений сваи под действием статической нагрузки;
- проверка эффективности применяемой технологии устройства свай, обеспечивающей необходимую несущую способность в конкретных грунтовых условиях строительной площадки, а также при выполнении свай в соответствии с инженерно-геологическим разрезом, характерным для данного проекта.
Методика проведения испытаний
Согласно принятой методике, в заранее пробуренную скважину монтируется одна или две силовые ячейки. Силовая ячейка представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких гидравлических домкратов, работающих синхронно. Основной характеристикой такого устройства является его грузоподъемность, которая зависит от количества установленных домкратов. Общая развиваемая нагрузка заранее калибруется.
После установки силовой ячейки производится бетонирование сваи по всей длине скважины, чтобы обеспечить монолитность конструкции и корректную передачу нагрузки.
Контроль за нагружением осуществляется с помощью гидравлического насоса (маслостанции), установленного на поверхности и соединённого с ячейкой посредством высоконапорных рукавов высокого давления (РВД). Давление в системе измеряется с высокой точностью с использованием электронного манометра, предварительно откалиброванного в рамках общей гидравлической схемы.
Рассмотрим более подробно процесс проведения испытаний методом МПГД и принцип работы сваи с двумя силовыми ячейками. Испытуемая свая состоит из трёх частей:
- Нижний Испытуемый Элемент (НИЭ);
- Средний Испытуемый Элемент (СИЭ);
- Верхний Испытуемый Элемент (ВИЭ).
Постепенное увеличение давления в силовой ячейке приводит к равномерному распределению осевой нагрузки на все испытуемые элементы относительно активной силовой ячейки.
1 этап.
При нагружении нижней ячейки (Н.Я.) осевые нагрузки воспринимаются за счет бокового трения в верхнем и среднем элементах (ВИЭ и СИЭ), а также сопротивления под пятой и бокового трения в нижнем элементе (НИЭ). На данном этапе верхняя ячейка (В.Я.) блокирована — давление на неё не подаётся. Выполняется первый цикл нагружения. Для наглядности режим нагружения может быть представлен графически (см. схему).
Нагружение ячейки мощностью 10МН
Критериями окончания испытаний по методу Остерберга являются выполнение двух условий:
- перемещения основания составляет более величины, указанной в программе проведения испытаний (как правило, в качестве предельных значений выбирают величину осадки 40-60 мм)
- перемещение оголовка составляет более 10мм (критерий реализации сил споротивления грунта по боковой поверхности)
Данные критерии отражают «срыв» сваи и будут остановлены.
В противном случае переходим ко второму этапу нагружения.
2 этап.
При нагружении Н.Я. осевые нагрузки воспринимаются боковым трением в ВИЭ+СИЭ и сопротивлением под подошвой и боковым трением в НИЭ, при этом В.Я. остается заблокированной (на неё не подается давление). Проводится первый цикл нагружения. В качестве иллюстрации, режим первого цикла нагружения представлен на рисунке.
Нагружение ячейки мощностью 20МН
В процессе нагружения все элементы подвергаются деформации сжатия, вследствие действия силовых факторов происходят перемещения. Величины деформаций и перемещений регистрируются комплексом измерительной аппаратуры, описанной ниже.
Полученные в процессе нагружения результаты измерений позволяют строить графики зависимости «нагрузка – деформация – напряжение – время нагружения», которые, в свою очередь, интерпретируются различными, принятыми в мировой практике, методами до получения предельной несущей способности сваи по грунту. Данные измерений тензодатчиков, установленных в ВИЭ, СИЭ и НИЭ, позволяют рассчитать удельное трение (сопротивление) по боковой поверхности сваи в пределах ИГЭ и удельное сопротивление под пятой сваи.
Акции
Оборудование
Силовая ячейка представляет собой конструкцию, включающую несколько гидравлических домкратов, объединённых в общую гидравлическую систему. В её состав также входят две опорные металлические плиты диаметром 1850 мм и толщиной 70 мм каждая. Общая высота устройства составляет 650 мм. Для обеспечения возможности мониторинга параметров в процессе испытаний, ячейка должна быть укомплектована всеми необходимыми элементами для подключения измерительных приборов. Источником давления служит насос или маслостанция, способная развивать давление не ниже 700 бар. Устройство должно быть оснащено автономной системой регулирования и контроля давления. Гидравлическая система комплектуется аттестованным манометром, обеспечивающим точность измерений не хуже 0,2 бара. Перед отгрузкой заказчику вся система нагружения в сборе подвергается обязательному тестированию службой технического контроля.
Технология проведения испытаний методом МПГД
Перед проведением испытаний проводят обследование ствола сваи на сплошность бетона методом ультразвуковой дефектоскопии, например, прибором CHUM (производитель: Piletest), через четыре инспекционные трубы (установленные заранее) в шести сечениях. Компания «ТАМАНЬГЕОТЕСТ» применяет аппаратуру американского производства CHUM, которая соответствует стандарту ASTM D6760-08. (ASTM – американский «ГОСТ»). На этапе, предшествующим испытаниям также проводят следующие виды работ: Силовым ячейкам передается давление, необходимое для разрыва / разрушения установочных технологических шпилек и бетонной оболочки в месте установки силовых ячеек, которая образовалась в процессе бетонирования сваи. Момент разрыва фиксируется датчиками деформации. После получения разрушения вся измерительная аппаратура обнуляется и выдерживается в таком состоянии 15 минут – в программу записываются нулевые значения всех приборов. Нагрузка на испытываемую сваю создается серией гидравлических домкратов, установленных в силовой ячейке. Величина нагрузки определяется по тарированному манометру, установленному в гидросистеме «домкрат – насосная станция». Нагружение испытываемой сваи производится равномерно, без ударов, ступенями. Ступени нагрузки/разгрузки в соответствии с требованиями п.8.2 ГОСТ 5686.201
Обработка и интерпретация полученных результатов
Все полученные во время испытания данные обрабатываются специальными программами и сводятся в отчетные таблицы.
На основании обработанных и скорректированных данных строятся различные графики и зависимости, позволяющие сделать дальнейшую интерпретацию и расчет параметров, таких как: предельная несущая способность испытуемых элементов по грунту, удельное трение по боковой поверхности сваи в испытуемых интервалах ИГ разреза, а также предельная достигнутая несущая способность под основанием сваи.
Результатами испытаний являются:
- получение несущей способности каждого испытуемого элемента и суммарной несущей способности одиночной сваи по грунту;
- графики перемещения для каждого испытуемого элемента как функция приложенной статической нагрузки;
- подтверждение эффективности принятой технологии устройства свай направленной на обеспечение требуемой несущей способности сваи.
Интерпретация графиков «осадка-нагрузка» позволит определить предельную несущую способность испытуемых элементов.
По результатам выполненного испытания, Заказчик получает отчет, который должен быть составлен в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-2020, ASTM D 1143 п. 9, а также дополняться специальными графическими материалами и расчетами, подкрепленными фотодокументами.
Часто задаваемые вопросы
Перед началом испытаний гидравлическим домкратом в скважине устанавливают арматурный каркас с силовыми ячейками Остерберга. Ячейки интегрируются в каркас и разделяют сваю на верхние и нижние элементы. Готовые домкраты калибруются и помещаются в сваю. Для закрепления сваи система наполняется бетоном.
Для проверки свай большого диаметра применяют метод двунаправленной нагрузки (O-cell), который отличается от традиционных статических испытаний тем, что домкрат размещается в другом месте, и не требуется использовать анкерные конструкции на поверхности земли.
Согласно методу Остерберга, установка силовой ячейки происходит до начала строительства или забивки свай, и по завершении испытаний ее мощность остается неизменной. Силовая ячейка является одноразовым устройством, которое не может быть восстановлено после проведения испытаний.
Оставьте ваши контактные данные, и мы свяжемся с вами в течение нескольких ближайших часов
