Граничные условия испытания БНС: нормативные документы по нагрузкам

 

 

Буронабивные сваи (БНС) являются одним из наиболее распространенных фундаментных элементов в современном строительстве. Их использование позволяет возводить здания и сооружения на сложных грунтовых условиях, где применение других типов свай затруднено или невозможно. Однако, для обеспечения надежности и безопасности таких конструкций, необходимо четкое соблюдение нормативных требований при их проектировании и испытании.

 

Нормативные документы по нагрузкам на БНС

 

 

Основным нормативным документом, регламентирующим требования к испытаниям буронабивных свай, является ГОСТ 5686−2020 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями». Данный стандарт устанавливает общие правила проведения статических, динамических и специальных испытаний свай различных типов, в том числе и буронабивных.

 

 

В соответствии со стандартом ГОСТ 5686−2020, при испытании БНС должны учитываться разные виды нагрузок:

 

• вертикальные и горизонтальные;

• статические и динамические;

• собственный вес конструкции, давление грунта;

• сейсмические, ветровые и др.

 

Помимо ГОСТ 5686−2020, при проектировании и испытании БНС также необходимо руководствоваться положениями других нормативных документов, таких как:

 

• СП 24.13330.2021 «Свайные фундаменты»;

• СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»;

• СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

 

Приведенные своды правил содержат более подробные требования к расчету нагрузок, а также методики их определения.

 

 

Особенности испытания БНС под нагрузками

 

 

Проведение проверки параметров буронабивных свай имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать для исключения ошибочных решений.

 

 

Для создания нагрузок в нужном направлении применяются:

 

• гидравлические домкраты,

• специальные рамы и механизмы,

• тарированные грузы,

• анкерные крепления.

 

Для определения контрольных параметров применяются:

 

• индикаторы перемещений,

• тензометрические датчики,

• другие средства измерений в комплекте со специализированным программным обеспечением.

 

Типовая методика проведения испытаний включает ступенчатое приложение нагрузок с выдержкой на каждом этапе. В ходе проверки получают данные о деформациях, ползучести, предельной нагрузке и разгрузке конструкции фундамента. Оценка результатов заключается в сравнении полученных значений с допусками, установленными в нормативных документах.

 

 

Для корректного выполнения рабочих операций следует учитывать дополнительные требования:

 

• обеспечение устойчивости стенда;

• применение средств индивидуальной защиты персонала;

• организацию зоны безопасности вокруг испытуемой сваи.

 

При возведении особо ответственных сооружений, таких как атомные электростанции, мосты, высотные здания и т.д., может потребоваться проведение дополнительных видов испытаний:

 

• на длительную ползучесть и циклическую нагрузку;

• на динамические воздействия (сейсмические, ударные и т.д.);

• на коррозионную стойкость.

 

 

Комплексная проверка позволяет более точно оценить поведение буронабивных свай в условиях эксплуатации и обеспечить необходимый уровень надежности фундаментных конструкций.

 

 

Какие нагрузки надо применять в соответствии с нормативами

 

 

Подробные сведения о проведении проверок изложены в разделе №8 стандарта ГОСТ 5686−2020. При выполнении работ с БНС требуется достижение бетоном не менее 80% прочности по проектным показателям. Точное время начала испытаний определяется погодными условиями, составом смеси, диаметром опоры и другими показателями.

 

При вдавливании (п.8.2.4) нагрузку повышают до уровня, обеспечивающего перемещение не менее чем на 40 мм для висячей сваи. Для стойки в качестве контрольного значения применяется результат расчета несущей способности по грунту с коэффициентом умножения не менее чем в 1,5 раза. Максимальная нагрузка не должна превышать уровень расчетного сопротивления ствола опоры по соответствующему материалу.

В пункте 8.5.5 можно найти сведения о нагрузках при проведении программы испытаний на выдергивание. В этом случае максимальный уровень воздействия не должен превышать результат расчета сопротивления ствола по материалу. Прикладываемое усилие не должно вызвать перемещение, превышающее 0,0001 длины соответствующей опоры.

Горизонтальные воздействия на сваю описаны в п 8.6.4. Но предельно допустимое перемещение в этом стандарте не указано. Для определения этого значения можно изучить «Руководство по проектирования свайных фундаментов» НИИИОСП им. Н.М.Герсеванова, 1980 г. В этом документе (п.6.6) указана предельная величина контрольного параметра – 10 мм. Здесь же можно найти данные для установления оптимальных знакопеременных нагрузок по циклическому графику в соответствующем приложении.

 

Дополнительная информация

 

 

При выборе места для испытания грунта надо пользоваться указаниями ГОСТ 5686−2020 из п.4.5. Если новое строительство запланировано рядом с действующим объектом, проверка выполняется с применением пробных свай. Безопасные расстояния определяются в соответствии с указаниями СП 24.13330.2021 «Свайные фундаменты» – тематический раздел в п. 7.6.6. В этом же СП можно найти формулы выполнения расчетов при работе с БНС для определения значений по нагрузкам. Эти данные используются при выполнении отдельных видов испытаний в качестве контрольных параметров.

 

 

Заключение

 

 

При проектировании и испытании буронабивных свай необходимо руководствоваться целым комплексом нормативных документов, устанавливающих требования к учету различных видов нагрузок. Строгое соблюдение этих правил, а также применение современных методик и оборудования для проведения проверочных действий, позволяет обеспечить надежность и безопасность фундаментных конструкций. Для воспроизведения технологии БНС без лишних затрат, компания «Бурсервис» предлагает взять качественное буровое оборудование/инструмент в аренду.