Отметим, что необходимость обнаружения дефектов и оценка сплошности тела свай необходима с целью недопущения аварийных ситуаций связанных с невозможностью восприятия проектных нагрузок на сваи.
Компания «ТАМАНЬГЕОТЕСТ» использует ультразвуковой метод для проверки качества сплошности свай, а также грунтоцементных колонн. В случае обнаружения дефектов на данном этапе, проектная организация, как правило, принимает следующее решение – устройство свай-дублей, устроенных в районе обнаруженного дефекта.
Основными преимуществами данного метода является отсутствие необходимости изготовления дополнительных образцов для испытаний, т.е. возможность оценки качества реальной бетонной конструкции непосредственно на строительной площадке. Метод основан на фиксировании времени прохождения ультразвукового сигнала через среду от передатчика до приемника. В зависимости от физических свойств материала происходит затухание амплитуды ультразвуковой волны. О дефектах внутри конструкции можно судить, когда время прохождения сигнала является на порядок большим, чем время его прохождения на остальных участках или, когда сигнал не обнаружен принимающим датчиком. Существует несколько фирм-производителей приборов данного класса.
Прибор, представленный на рисунке, состоит из следующих комплектующих элементов: основной блок, два ультразвуковых датчика (излучатель и приемник), две катушки с кабелем по 50 м, два ролика с датчиками измерения глубины, соединительные кабели и блок питания, персональный компьютер с программным обеспечением для обработки результатов измерений.
По результатам измерений проводится анализ сплошности тела сваи. Признаком качественной сваи является высокая постоянная скорость волны по всем шести сечениям сваи. Снижение скорости прохождения волны свидетельствует о наличии дефектов в стволе сваи.
Общий принцип работы
Основной блок подключается через кабель USB к персональному компьютеру, на котором установлено специализированное программное обеспечение. После завершения устройства свай в ее тело (через заранее установленные металлические трубки, приваренные к каркасу) опускается труба длиной равной глубине бурения и цементации. Труба не должна быть заполнена цементным раствором или иными сторонними элементами, поэтому нижний конец трубы должен быть заглушен. Каждая труба заполняется технической водой для передачи ультразвукового сигнала.
Ультразвуковые испытания проводятся через 2-4 недели после устройства свай, что необходимо для набора прочности бетона. В процессе твердения возрастает модуль деформации материала – именно на значительной разности значений модуля деформации бетона в зоне дефекта и основан данный способ поиска дефектов.
Ультразвуковые датчики (приемник и передатчик) опускают на одном уровне в две соседние трубы до нижней отметки зоны цементации. Измерения проводятся снизу-вверх постепенным параллельным подъемом датчиков в зоне цементации с фиксацией результатов измерений. В процессе измерений передатчик генерирует ультразвуковой сигнал, а приемник принимает этот сигнал. Прохождение сигнала фиксируют на каждом интервале длины, который варьируют от 10 мм до 100 мм.
Прибор фиксирует время прохождения через сваю и изменение мощности сигнала. С помощью роликов с датчиками прибор фиксирует глубину соответствующую измеренным данным. Данную процедуру повторяют, используя другие трубки, оценивая таким образом оценку сплошности хордовых и радиальных сечений по высоте сваи.
1 – Фильтрация воды через тело сваи, 2 – расслоение бетонной смеси
Результаты ультразвукового контроля интерпретируются техническим специалистом или инженером, который может выявить любые дефекты или аномалии в свае и определить их серьезность и потенциальное влияние на несущую способность и устойчивость сваи.
Метод ультразвукового контроля широко используется в строительной отрасли для проверки качества и целостности свай. Однако важно отметить, что этот метод имеет некоторые ограничения и может не подходить для всех типов свай или грунтовых условий. Важно проконсультироваться с квалифицированным инженером или техником, имеющим опыт ультразвукового контроля и способным дать рекомендации относительно пригодности и ограничений этого метода контроля для конкретного проекта.
Таким образом, ультразвуковой метод представляет собой метод неразрушающего контроля, используемый для оценки качества и целостности свай. Он включает использование высокочастотных звуковых волн для обнаружения изменений скорости или амплитуды, которые могут предоставить информацию о длине сваи, площади поперечного сечения и любых дефектах или аномалиях, которые могут присутствовать.
Первой причиной возникновения дефектов является отклонение бурового снаряда от вертикали при бурении лидерной скважины в процессе прямого хода. Второй часто встречающейся причиной является нарушения сплошности свай из-за из-за несоответствия геологического строения грунта результатам геологических изысканий или из-за нарушения технологии производства работ. В настоящее время не существует методик, позволяющих определить возникновение дефектов в процессе производства работ. На практике дефекты вскрываются только в процессе разработки грунта в котловане.
Часто задаваемые вопросы
Дефектоскопия, использующая ультразвук, функционирует благодаря концепции распространения акустических волн, которые вызывают колебательные движения в разнообразных материалах, таких как жидкие вещества, газы и твердые объекты. При этом, в том числе, в твердых материалах звуковые колебания делятся на основные типы - это могут быть волны, перемещающиеся перпендикулярно направлению распространения, а также волны, движущиеся параллельно этому направлению.
Для свай большого диаметра, начиная с 1,2 метров, рекомендуется применять технологию ультразвукового контроля. Это позволит иметь достаточно большой путь для выявления изменений скорости импульса и обеспечит испытательную зону, занимающую не менее 50% от общего сечения внутри арматурного каркаса.
Перед началом строительства, важно удостовериться в безупречном состоянии свай через проверку на целостность, исключив наличие недостатков и пустот. Проверка на сплошность возможна для большинства бетонных или деревянных свай.
Оставьте ваши контактные данные, и мы свяжемся с вами в течение нескольких ближайших часов