Штамповые испытания при устройстве БНС

 

Буронабивные сваи – один из наиболее распространенных и эффективных видов фундаментов, используемых в современном строительстве. Их главные преимущества в высокой несущей способности, устойчивости к деформациям и сейсмическим воздействиям, а также в экологичности и экономичности.

 

 

Для обеспечения надежности и долговечности буронабивного фундамента необходимо качественное выполнение проектно−изыскательских работ, а также контроль  за исполнением проектных решений на стадии СМР. В частности, важным этапом реализации проекта являются штамповые испытания грунта. Они позволяют определить деформационные характеристики опорного основания и его реакцию на рабочую нагрузку.

 

 

Необходимость штамповых испытаний

 

 

Штамповые испытания – это метод полевых исследований, при котором на поверхность грунта или на глубину до 2 м устанавливается жесткий штамп (металлический или деревянный диск) и нагружается с помощью груза или домкрата. При этом измеряется осадка основания под приложенной нагрузкой. По результатам испытаний рассчитывается модуль деформации – коэффициент, характеризующий упругость грунта.

 

Штамповые испытания позволяют:

 

• уточнить тип и состояние грунта на участке строительства;

• определить влияние подземных вод, сезонных колебаний температуры и других факторов на его свойства;

• проверить равномерность распределения нагрузки на сваи;

• контролировать качество сооружения свай и их вертикальность;

• выбрать оптимальный диаметр, длину и шаг свай;

• предотвратить возможные просадки, деформации и разрушения фундамента.

 

Штамповые испытания рекомендуются при строительстве буронабивных свай в сложных инженерно−геологических условиях, таких как:

 

• пучинистые, слабые или неоднородные грунты;

• высокий уровень подземных вод;

• сейсмически активные зоны;

• территории с повышенной ответственностью за безопасность сооружений.

 

Рассматриваемые операции обеспечивают проверку несущей способности грунта, но не устанавливаемой конструкции.

 

Порядок выполнения штамповых испытаний

 

 

При проведении штамповых испытаний руководствуются следующей нормативно−технической документацией:

 

 

• ГОСТ 20276.1−2020 «Грунты. Методы испытания штампом»;

• СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»;

• СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»;

• СП 46.13330.2012. «Мосты и трубы».

 

Согласно этим документам, штамповые испытания должны проводиться:

 

• на всех участках строительства, где предусмотрено устройство буронабивных свай

• на смежных участках с различными типами грунта.

• на каждом опорном слое – основном и расположенных ниже на глубину от 3 м.

 

Количество испытаний устанавливается не менее 5% от общего числа свай. Минимум – три проверки для каждого отдельного типа грунта.

 

Для проведения работ используются следующие виды штампов (модель – особенности):

 

• плоские, квадратные – на поверхности или в котлованах;

• винтовые – на глубине до 2 м;

• кольцевые – при высоком уровне подземных вод;

• трубчатые (конические) – в условиях слабых или рыхлых (песчаных или суглинистых) грунтов.

 

Для нагружения используются следующие виды оборудования:

 

• грузовая платформа с тарированными грузами (бетонные блоки, песчаные мешки);

• гидравлический домкрат с манометром или динамометром;

• статический или динамический прибор для измерения осадки грунта под штампом (индикаторная стойка, электрический датчик, лазерный нивелир).

 

Технология проведения испытаний состоит из следующих этапов:

 

• подготовка поверхности – выравнивание, удаление растительности, очистка от посторонних предметов;

• установка штампа на поверхность грунта или погружение его на заданную глубину с помощью вращательного устройства;

• нагружение с помощью грузовой платформы или домкрата до достижения заданной нагрузки или предельной осадки грунта;

• измерение осадки грунта под штампом с помощью соответствующего прибора;

• снятие нагрузки, и измерение уровня восстановления;

• повторение процедуры несколько раз для получения зависимости осадки грунта от нагрузки.

 

На завершающей стадии оформляют протокол, в котором указываются следующие данные:

 

• дата и место проведения работ;

• тип и размер штампа;

• тип и состояние грунта;

• глубина выполнения проверки;

• величина нагрузки и осадки;

• модуль деформации проверяемого основания.

 

Процесс испытаний должен быть составной частью проекта. Соответствующая программа выполнения рабочих операций разрабатывается профильной лабораторией, которой поручен заказ на их проведение.

 

Рекомендации по применению технологии

 

Следует выполнять отдельные действия с учетом следующих факторов:

 

• выбирайте тип и размер штампа в соответствии с типом и состоянием грунта, а также с диаметром и длиной опорных элементов фундамента;

• проводите испытания на расстоянии 3 м или более от свай или других возможных источников возмущения проверяемой опорной части;

• обеспечивайте равномерное и плавное нагружение штампа без ударов и вибраций;

• контролируйте температуру и влажность грунта;

• пользуйтесь калиброванными и исправными приборами для измерения нагрузки и осадки;

• обрабатывайте результаты с учетом погрешностей измерений и корректируйте модуль деформации по специальным таблицам или формулам.

 

Если определено несоответствие нагрузочных способностей, проектная организация принимает решение о проведении повторной проверки. Для нее устанавливается уровень на 2−3 метра ниже. Ответственный представитель проектировщика должен сделать соответствующую отметку в «Журнале бурения».

 

Контролирующие и проектные организации вправе требовать выполнение повторной проверки при выявлении ошибок, выявленных в способе выполнения работ.

 

Штамповые испытания являются необходимым и полезным методом контроля за качеством грунта при сооружении буронабивных свай. Они позволяют определить деформационные характеристики грунта и его реакцию на нагрузку от свай, а также проверить соответствие фактических характеристик грунта проектным. При проведении штамповых испытаний необходимо соблюдать порядок, установленный нормативными документами, а также следовать рекомендациям по выбору оборудования и технологии испытаний.

 

Основная ответственность за корректное выполнение этой проверки ложится на подрядчика, если иные правила не утверждены в сопутствующих договорах. Это значит, что следует особенно тщательно:

 

• выбирать профильную лабораторию;

• разрабатывать программу испытаний;

• выполнять ее согласование с проектной организацией;

• осуществлять контроль выполнения рабочих операций.