Проверка сваи по материалу
Обновлено: 28.04.2024
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова - институт АО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ правки на основании информации об опечатках, опубликованной в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 6, 2011 г.
Правки внесены изготовителем базы данных
Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2017 год; М.: Стандартинформ, 2019
Введение
Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию фундаментов из разных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и при любых видах строительства.
Разработан НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство": д-ра техн. наук Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин и канд. техн. наук И.В.Колыбин - руководители темы; д-ра техн. наук: А.А.Григорян, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: А.Г.Алексеев, В.А.Барвашов, С.Г.Безволев, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, A.M.Дзагов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, В.В.Михеев, Д.Е.Разводовский, В.Г.Федоровский, О.А.Шулятьев, П.И.Ястребов, инженеры Л.П.Чащихина, Е.А.Парфенов, при участии инженера Н.П.Пивника.
Изменение N 2 разработано институтом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский; исполнители - д-р техн. наук Н.З.Готман, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд.техн. наук П.И.Ястребов) при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева.
Изменение N 3 к своду правил подготовлено АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, д-р техн. наук Н.З.Готман, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.В.Сёмкин, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук П.И.Ястребов, при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений (далее - сооружений).
Свод правил не распространяется на проектирование свайных фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе.
2 Нормативные ссылки
ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент
ГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия
ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент
ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
ГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия
ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры
ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия
ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменением N 1)
СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"
СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)
СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)
СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"
СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные"
СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"
СП 58.13330.2012 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3)
СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменением N 1)
СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"
СП 126.13330.2017 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"
СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, 2)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
3 Термины и определения
Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем СП, приведены в приложении А.
Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.
4 Общие положения
4.1 Основное назначение свай - это прорезка залегающих с поверхности слабых слоев грунта и передача действующей нагрузки на нижележащие слои грунта, обладающие более высокими механическими показателями. Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:
а) результатов инженерных изысканий для строительства;
б) сведений о сейсмичности района строительства;
в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия их эксплуатации;
Прошу разъяснить несколько моментов касательно расчёта свай.
СП 24.13330.2011 "Свайные фундаменты" разрешает считать сваи на прочность по материалу свай по двум методикам, если правильно понял.
Первый способ
7.1.8 При расчете свай всех видов по прочности материала сваю допускается рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии L1.
Второй способ
Приложение В (рекомендуемое). Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента
Даже по картинкам это разные расчётные схемы.
СП не разъясняет какой именно методикой обязательно пользоваться при расчёте свай и от чего это зависит.
1) Прошу подсказать какой именно методикой пользоваться при расчёте свай. Или от чего это зависит ?
Или эти методики дополняют друг друга и всегда надо пользоваться обоими ?
2) Много раз видел что люди назначают в моделях МКЭ разные длины пеньков из-под свай. Кто-то берёт 100 мм и считает руками, кто-то 1 м, кто-то 1,5 м.
Чем руководствуются короткопенёчники мне ясно. А как назначают длины пеньков в SCAD длинопенёчники ?
Ведь по расчётам по п. 7.1.8. длина пеньков у меня лично всегда получается за 3 м, а длиннее 1,5 м пеньков я ещё не видел.
3) Пожалуйста, порекомендуйте почитать классику жанра по сваям.
1) Прошу подсказать какой именно методикой пользоваться при расчёте свай. Или от чего это зависит ?
Или эти методики дополняют друг друга и всегда надо пользоваться обоими ?
Длинные пеньки (с длиной по 7.1.8) в общей расчетной схеме назначать - ошибочно, поскольку они некорректно отражают работу самой сваи. Собственно, 7.1.8 адаптирован под ручной расчет прочности сваи, что есть хорошо. Но если ты определил усилия каким-либо другим способом - то СП 24 этому не препятствует.
Короткие пеньки этого недостатка лишены, поскольку предполагают что мы знаем поведение сваи и спец.элемент в "пятке" пенька полностью это поведение отражает. Вообще с появлением возможности посмотреть усилия в одноузловых спецэлементах необходимость в коротких пеньках отпала, это "костыль" из СКАДа 11
Tyhig/
1/ Выполняете расчеты по приложению В, для расчета материала сваи вам нужно из этого расчета значения внутренних усилий М, Q и N.
2/ Открываете, скажем для ЖБ, Пособие к СП 52-101-2003 п.п.3.53 - 3.55 и увеличиваете момент М, при этом расчетной схемой для определения Lo у вас будет схема п. 7.1.8 СП 24.
Вообще с появлением возможности посмотреть усилия в одноузловых спецэлементах необходимость в коротких пеньках отпала, это "костыль" из СКАДа 11
А чем пеньки L=1м вас спасут? Тем, что там будет адский скачок моментов в "голове" сваи и по прочности понадобятся d=900?
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
То есть правильно ли я понял алгоритм действий ?
1) Предварительно считаем нагрузку на сваю и осадку свай и составе куста или одиночной (смотря что в реальности).
2) Делим Нормативную длительную нагрузку / "нормативную" осадку сваи (от длительной нормативной нагрузки с учётом всех коэффициентов этажности и площади по СП 20) = жёсткость по оси Z низа пенька сваи в кН/м.
2) Создаём модель с моделированием ростверков и свай короткими пеньками 100-200 мм. Каркас стоит на жёсткости по Z, а сбоку назначаются любые стартовые горизонтальные жёсткости спецэлемента для первой итерации. Допустим горизонтальные 200 кН/м.
3) Из модели получаем усилия в пеньках по верху пеньков (или узлах спецэлементов) - N, My, Mx, Qy, Qx, Т.
4) Из п. 7.1.8. СП 24 получаем L1
5) Разбиваем грунты и ИГЭ на слои около 0,5 м. По каждому слою из приложения В СП 24 получаем Кi кН/м4 и Сi кН/м3.
6) Сi кН/м3 это коэффициент постели грунта на боковой поверхности сваи.
То есть Сi * площадь места контакта слоя 0,5 м и сваи шириной допустим 0,4 м = жёсткость в точке. То есть Сi*0,5*0,4=0.2*Ci - это жёсткость каждого слоя в точке.
7) Берём самую нагруженную сваю и моделируем отдельно от ростверка заменяя его нагрузками на сваю.
Сваю моделируем заделанной в грунт на длину L1+L0 (если высокий ростверк), снизу спец элемент с жёсткостью по Z, по бокам каждые 0,5 м упругие спецэлементы с жёсткостью по х, у.
8) Верхние сколько-то метров толщины грунта не учитываем в расчёте ? Сколько и где это написано ?
9) По итогам расчёта отдельной сваи получаем её армирование и перемещение верха сваи.
10) Горизонтальная нагрузка / перемещение = новая горизонтальная жёсткость
11) Вторая итерация, - пересчёт всего здания + то же самое с рассчитанной новой горизонтальной жёсткостью пеньков свай.
12) После 2-3 итераций жёсткости сходятся.
13) Итого в итоге -
Сваю считаем на прочность по материалу отдельно от схемы по последним нагрузкам.
Схему считаем по последним жёсткостям пеньков.
14) Для плитных ростверков, видимо, надо выделять хотя бы 2 типа свай - средние и крайние. И считать их отдельно. Так ли это ?
Тогда остаются вопросы.
При применении коротких пеньков, если назначать пенькам просто жёсткость на перемещение по х и у то потеряется поворот головы сваи от нагрузки. Как тут быть ?
Моделировать в пеньках схемы ещё и жёсткость вращения по осям х и у ? Как её найти ?
Но и в таком случае не вижу связи между моментами в коротких пеньках и моментами в реальной конструкции в головах свай.
Как тут быть ?
Интуитивно кажется более верной методика с моделированием всей сваи целиком (все 4 м пенька) в расчётной схеме. Почему так нельзя ?
Зачем их считать отдельно ?
Требуется определить допустимую нагрузку, которую может воспринять забивная висячая железобетонная свая. Глубина погружения сваи L = 7 м. Сечение сваи квадратное с размером стороны b = 0,3 м. Свая забита при помощи дизель — молота.
Грунт № 1: супесь с показателем текучести IL = 0,3 Мощность слоя: H1 = 3,5 м.
Грунт № 2: супесь с показателем текучести IL = 0,4. Мощность слоя: H2= 1,5 м.
Грунт № 3: глина с показателем текучести IL =0,5.
Решение
Площадь поперечного сечения сваи A = b 2 = 0,3 2 = 0,09 м 2
Периметр сечения сваи: и = 4b = 4*0,3 = 1,2 м.
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R = 1,4 МПа = 1400 кПа.
При определении сопротивления грунта по боковой поверхности сваи при толщине прорезаемого слоя более 2 м этот слой следует разбивать на несколько слоем с толщиной каждого не более 2 м.
Слой №1 мощностью 3,5 м, поэтому разбиваем его на два толщиной 2 и 1,5 м.
Средняя глубина расположения слоев (см. рис. 1):
Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h1 = 1,0 м, f1 = 23 кПа
Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h2 = 2,75 м, f2 = 33,8 кПа.
Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи во втором слое грунта (IL = 0,4) при его средней глубине заложения h3= 4,25 м, f3 = 27,5 кПа.
Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в третьем слое грунта (IL = 0,5) при его средней глубине заложения h4 = 5,75 м, f4 = 24.7 кПа.
Коэффициент условий работы сваи в грунте: γс = 1.0.
Коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи γсR = 1,0.
Коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи γсf = 1,0.
Несущая способность одиночной висячей сваи :
= 1,0(1,0 * 1400 * 0,09 + 1,2 * 1,0 (23*2 + 33,8*1.5 + 27.5*1,5 + 24.7*1.5)) = 336 кН.
Технические рекомендации
по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями
в условиях строительства
Дата введения 2001-01-01
РАЗРАБОТАНЫ ГУП "НИИМосстрой"
УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем руководителя Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Е.П.Заикиным 11 мая 2000 года
"Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства" разработаны лабораторией оснований и фундаментов ГУП "НИИМосстрой" (к.т.н. В.А.Трушков) при участии ГУ "Мосстройлицензия" (Ю.П.Емельянов).
Технические рекомендации составлены на основе результатов научно-исследовательских работ, выполненных НИИМосстроем, МГСУ, МНИИТЭП, а также многолетнего опыта специализированных организаций по устройству свайных фундаментов Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города. Ежегодно в г.Москве при устройстве фундаментов промышленных, жилых и гражданских зданий погружается более 70 тыс.м железобетонных свай.
Рекомендации предназначены для испытания пробных забивных свай, применяемых для уточнения заданной глубины погружения.
Технические рекомендации согласованы с Управлением экономической, научно-технической и промышленной политики в строительной отрасли, ОАО ХК "Главмосстрой", ЗАО "Мосфундаментстрой-6".
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие рекомендации составлены на основе обобщения опыта статических и динамических испытаний забивных свай, являются дополнением к СНиП и распространяются на работы по определению несущей способности и необходимой длины забивных свай в жилищном строительстве Москвы.
1.2. При определении несущей способности и необходимой длины забивных свай следует руководствоваться СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты", ГОСТ 5686-94* "Грунты. Методы полевых испытаний сваями" и настоящими рекомендациями.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
И НЕОБХОДИМОЙ ДЛИНЫ ЗАБИВНЫХ СВАЙ
2.1. Необходимая глубина забивки свай и допустимая на них расчетная нагрузка устанавливается проектной организацией на основании материалов инженерно-геологических изысканий в соответствии с конструктивными особенностями фундамента, действующими на него вертикальными и горизонтальными нагрузками, допустимыми величинами деформаций здания. При этом учитываются результаты зондирования грунта и испытания пробных свай, если они выполнялись, опыт эксплуатации построенных вблизи зданий, а также условия, способные влиять на несущую способность свай и величину их осадок под нагрузкой (наличие слоя слабого грунта, подсыпка территории, рытье грунта вблизи свай и т.д.).
2.2. Полевые испытания грунтов сваями выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-94 с учетом положений соответствующих федеральных, территориальных и отраслевых нормативных документов. Полученные данные необходимы для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства, в том числе:
- определения вида и размеров свай и их несущей способности;
- проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;
- определения зависимости перемещений свай в грунте от нагрузок и во времени.
При этом испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой проводят только натурными сваями.
2.3. Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят также с учетом требований ГОСТ 5686-94 с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.
2.4. Виды и количество испытаний при инженерных изысканиях, а также количество контрольных испытаний свай устанавливаются программой испытаний.
2.5. Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний и где выполнено статическое зондирование.
Испытания должны быть выполнены на участках с грунтами, характерными для данной площадки, а также где выявлены слабые грунты.
Расстояние от оси испытываемой натурной сваи до анкерной сваи или до ближайшей опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее 5 наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3d, но не менее 1,5 м. Для эталонной сваи или сваи-зонда расстояние должно быть не менее 1 м.
Для свай диаметром более 800 мм, а также для винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2d.
2.6. В процессе проведения испытаний грунтов сваями всех типов следует вести журналы испытаний, а результаты испытаний оформлять в виде графиков зависимостей перемещений сваи от статической нагрузки или графиков изменения отказов и зависимости общего количества ударов от глубины погружения - для испытаний динамическими нагрузками.
2.7. Напряжения в материале свай от действующих на них вертикальных и горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов с учетом допустимого отклонения свай от проектного положения не должны превышать величин, нормируемых СНиП 2.03.01-84*.
2.8. При назначении необходимой длины свай следует использовать разработанные ГлавАПУ г.Москвы "Временные технические указания по расчету, проектированию и производству работ по свайным фундаментам зданий и сооружений в г.Москве", содержащие обобщенные геологические профили, привязанные к разным районам г.Москвы, с рекомендациями несущего слоя и длины свай.
2.9. Длина свай должна быть назначена с учетом грунтовых условий и глубины залегания кровли несущего слоя. В г.Москве в качестве несущего слоя могут быть использованы: моренные суглинки и глины днепровского и московского оледенения; флювиогляциальные пески, юрские глины ниже их кровли не менее чем на 2-3 м. При опирании нижних концов свай на карбонные глины, известняки и гравийно-галечниковые отложения необходимой мощности с песчаным заполнением несущую способность грунтов свай следует определять как для свай стоек в соответствии со СНиП 2.02.03-85.
2.10. Не допускается оставлять нижний конец свай в торфах и заторфованных грунтах, сапропелях, сапропелитах, илах, илистых суглинках, текучих суглинках, озерно-болотных отложениях и плывунах.
2.11. В г.Москве для песчаных ненасыщенных водой грунтов (кроме пылеватых) и глинистых грунтов (при показателе текучести от 0,4 до 0,6 включительно) с содержанием органических остатков не более 3% для песка и 5% для глинистых грунтов при определении несущей способности свай (табл.1 и 2 СНиП 2.02.03-85) следует учитывать увеличение сопротивления грунта при уплотнении его забивкой или в результате тиксотропного упрочнения и консолидации.
2.12. Динамические и статические испытания пробных свай производятся в соответствии с ВСН 32-95 "Указания по устройству свайных фундаментов для домов повышенной этажности".
2.13. Необходимость проведения статических испытаний одиночных свай определяется проектной организацией с учетом результатов инженерно-геологических изысканий или результатов испытаний свай динамическими нагрузками.
Испытания свай статическими осевыми вдавливающими нагрузками производятся:
а) при погружении сваи в слабые грунты, представленные торфами, заторфованными грунтами, сапропелями и сапропелитами, текучими суглинками, насыпями и другими сильносжимаемыми грунтами;
б) на объектах с предполагаемым количеством свай более 2000 шт.;
в) для высотных зданий с расчетными нагрузками на фундамент более 1000 тс;
г) при расчетной нагрузке на сваю не менее 200 тс;
д) для подтверждения соответствия несущей способности свай требованиям проекта.
Сваи для статического испытания при неблагоприятных грунтовых условиях располагают в пределах контура здания на наиболее нагруженных участках.
2.14. Испытываемые статической нагрузкой сваи после отдыха в грунте необходимо предварительно испытать динамической нагрузкой в соответствии с п.3.4 настоящих рекомендаций.
2.15. На одном объекте статической вдавливающей нагрузкой испытывают 1% от общего количества свай, но не менее 2 шт.
2.16. Количество пробных свай, подлежащих испытанию динамической нагрузкой, принимается 2% от общего числа свай на объекте, но не менее 6 шт. в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.
2.17. Погружение и испытания пробных свай выполняются по заданиям проектных институтов специализированными организациями ОАО ХК "Главмосстрой" в соответствии с перечисленными в п.1.2 настоящих указаний нормативными документами.
2.18. Техническая документация на погружение пробных свай с указанием их типов, длины и несущей способности, разработанная проектным институтом, передается в 2 экземплярах специализированной организации, выполняющей пробную забивку свай. Указанная документация должна соответствовать требованиям ГОСТ 5686-94 и содержать:
а) план здания с указанием и привязкой на нем положения геологических скважин (шурфов), точек статического и динамического зондирования грунта, пробных свай, подлежащих забивке и испытанию, подземных коммуникаций (газопровод, канализация, водосток, теплосеть, водопровод, кабели и др.), существующих строений и т.д.;
б) техническое задание на испытание пробных свай в грунте, а также техническое заключение об инженерно-геологических условиях участка строительства;
в) смету на проведение полевых испытаний по действующим расценкам.
2.19. На строительной площадке места расположения пробных свай, испытываемых динамической нагрузкой, и длина их должны назначаться с таким расчетом, чтобы получить данные для определения необходимой расчетной нагрузки на сваи фундамента и глубины их погружения на всех характерных участках проектируемого свайного поля.
2.20. При рядовом расположении свай в фундаменте расстояние между пробными сваями рекомендуется принимать не более 30 м.
При кустовом (или многорядном) расположении свай расстояние между ними в кусте, их длину и несущую способность (особенно при песчаных грунтах) определяют по результатам пробной забивки нескольких свай в характерных местах строительной площадки с испытанием отдельных свай динамической или статической нагрузкой.
В тех случаях, когда уплотнение грунта в результате забивки препятствует погружению части свай куста на заданную глубину, расстояние между сваями в проекте следует по возможности увеличить, сократив число свай в кусте за счет увеличения в допустимых пределах нагрузки на каждую сваю.
Если в кусте нельзя уменьшить число свай принятого сечения в связи со значительной нагрузкой на них, следует рассмотреть вопрос о применении в фундаменте свай другого сечения с большей несущей способностью.
Во всех случаях, а в плотных песках особенно, учитывая явление уплотнения грунта при погружении свай, забивку следует вести от середины свайного поля к его периметру.
2.21. В качестве пробных свай могут применяться как обычные железобетонные, входящие в состав свайного поля, так и инвентарные сваи конструкции НИИМосстроя, извлекаемые после испытания.
2.22. Испытания пробных свай производятся в соответствии с техническим заданием специализированной организацией (испытательная лаборатория ООО "ФКС-Л") под наблюдением представителя проектной организации или лаборатории оснований и фундаментов ГУП "НИИМосстрой".
Несущая способность грунтов пробных свай определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85, ГОСТ 5686-94, ГОСТ 20522-96.
Результаты испытания пробных свай передаются проектной организации, которая принимает окончательное решение о конструкции фундамента, расчетной нагрузке на сваи и необходимой глубине погружения их в грунт.
3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ
И УТОЧНЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ДЛИНЫ СВАЙ
3.1. При производстве свайных работ специализированная организация производит погружение каждой сваи фундамента до сопротивления, обеспечивающего указанную в проекте несущую способность грунта сваи, определяемую динамическим методом в соответствии с СНиП 2.02.03-85. При этом учитывается обязательное приложение N 5 к СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты".
3.2. Глубину погружения свай в процессе их погружения следует уточнять по согласованию с проектной организацией. Для этого до массового завоза свай на строительную площадку необходимо погружать первые рабочие сваи в отдельных точках свайного поля с таким расчетом, чтобы охватить все характерные участки, а также выполнить на этих участках испытания грунтов сваями динамическими нагрузками.
Необходимость такой проверки, ее объем и места погружения устанавливаются проектной организацией.
Указанные сваи следует располагать так (например, по периметру свайного поля), чтобы после погружения в грунт они не мешали передвижению сваебойного агрегата.
3.3. Для полевых испытаний грунтов динамическими нагрузками с помощью натурных свай применяют то же оборудование, что было использовано для забивки сваи.
3.4. Рабочие сваи, испытываемые динамическим методом в отдельных точках свайного поля перед массовой забивкой, погружаются копровым агрегатом, предназначенным для производства свайных работ, или специальной самоходной установкой на базе автомашины, способной выполнить эту работу до окончания перебазирования и монтажа основного сваебойного агрегата.
3.5. Испытания грунтов динамической (ударной или вибрационной) нагрузкой проводят забивными сваями для проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, для оценки несущей способности сваи, определяемой по значению отказа, а также для относительной оценки однородностей грунтов по их сопротивлению погружению.
За отказ сваи принимают среднюю величину погружения в см от одного удара молотом или от работы вибропогружателя за 1 мин.
Приборы НИИМосстроя для измерения упругой и остаточной части отказа должны обеспечивать погрешность измерения не более 1 мм. Отказомер НИИМосстроя раздельно фиксирует остаточную и упругую части отказа.
Методы полевых испытаний сваями
Sоils. Fiеld tеst mеthоds bу рilеs
* Поправка (ИУС N 11-2020), Поправка (ИУС N 12-2020)
Дата введения 2021-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) - Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 апреля 2020 г. N 129-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2020 г. N 281-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5686-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2021 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2020 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на методы полевых испытаний грунтов сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, на контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, а также при реконструкции.
Настоящий стандарт не распространяется на набухающие и засоленные грунты при необходимости их исследования с замачиванием и на грунты, содержащие крупнообломочные включения более 40% по массе при испытании их эталонными сваями или сваями-зондами (кроме случаев их залегания под нижними концами этих свай), а также на испытания, имитирующие сейсмические и эксплуатационные динамические воздействия.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
ГОСТ 31547-2012 Вибропогружатели и сваевыдергиватели. Общие технические условия
ГОСТ 31550-2012 Молоты сваебойные. Общие технические условия
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 натурная свая: Обычная по материалу, конструкции и размеру свая, применяемая в строительстве.
3.2 эталонная свая: Забивная инвентарная металлическая составная свая диаметром 114 мм.
3.3 свая-зонд: Забивная инвентарная металлическая составная свая диаметром 127 мм с коническим наконечником и муфтой трения.
3.4 рабочая испытуемая свая: Испытуемая свая под здание или сооружение, которая после испытания будет использована в составе фундамента.
3.5 анкерная свая: Дополнительно устраиваемая свая для анкеровки испытательных стендов.
3.6 анкерная рабочая свая: Свая в составе свайного поля или куста свай для здания, сооружения, используемая для анкеровки испытательных стендов.
3.7 выход сваи из грунта: Перемещение сваи под действием выдергивающей, направленной соосно свае нагрузкой.
3.8 двунаправленное испытание грунтов сваей: Испытание грунтов сваей, изготовленной на площадке, с раздельным определением сил трения грунта по ее боковой поверхности и сил лобового сопротивления под ее нижним концом путем двунаправленного распорного, соосного со сваей, нагружения домкратов, установленных в тело сваи.
3.9 сопоставимые испытания грунтов сваями: Испытания грунтов, проводимые одинаковыми сваями, находящимися в сходных грунтовых условиях, с приложением к сваям одинаковых суммарных нагрузок.
4 Общие положения
4.1 Настоящий стандарт в соответствии с ГОСТ 30672 предусматривает следующие методы полевых испытаний грунтов сваями:
- статическими осевыми вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными (поперечными) нагрузками.
Примечание - При испытаниях свай методом, использующим принципы волновой теории удара, сопротивление грунтов погружению сваи оценивают по их условно-мгновенному сопротивлению.
4.2 Полевые испытания грунтов сваями, в том числе проводимые при инженерных изысканиях для строительства, проводят по программе, утвержденной заказчиком, удовлетворяющей требованиям приложения А и положений соответствующих федеральных, территориальных и отраслевых нормативных документов, в целях получения данных, необходимых для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства, в том числе:
- определения вида и размеров свай и их несущей способности;
- проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;
- определения зависимости перемещения свай в грунте от нагрузок и во времени.
При этом испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, а также все испытания многолетне-мерзлых грунтов проводят только натурными сваями.
4.3 Полевые контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, в том числе рабочими испытуемыми сваями с использованием анкерных рабочих свай, проводят также с учетом требований 4.2 и приложения А в целях проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.
4.4 Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом:
- использования типа или метода устройства сваи, не имеющего сопоставимых опытных данных;
- отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения;
- когда на сваи будет действовать нагрузка, применительно к которой теория и практика разработаны недостаточно;
- если наблюдения в процессе устройства свай показывают, что инженерно-геологические или гидрогеологические условия участка строительства сильно отличаются в неблагоприятную сторону от тех, которые прогнозировались на основе изысканий и опыта строительства, а также если дополнительные изыскания не дают возможности выяснить причины этих отклонений.
Испытания свай нагрузкой допускается проводить для решения следующих задач:
- обоснования выбранного метода строительства;
- определения осадок свай и предельной для них нагрузки;
- оценки несущей способности свайного фундамента в целом.
Необходимое число испытуемых свай для обоснования принятых в проекте решений назначается в соответствии с приложением А и с учетом следующих данных:
- грунтовых условий и их неоднородности на площадке;
- геотехнической категории сооружения;
- существующих документированных данных по сваям того же типа в сходных грунтовых условиях;
- общего числа и типов свай в проекте фундамента.
Если при соответствующем обосновании проводят испытание нагрузкой одной сваи, то она должна располагаться в наихудших грунтовых условиях. Если это невозможно, следует учесть характерное значение сопротивления грунтов в месте ее устройства.
Если испытания нагрузкой проводят для двух и более испытуемых свай, то места испытаний должны быть наиболее характерными для площадки проектируемого свайного фундамента и одна из испытуемых свай должна находиться в месте с предположительно наихудшими грунтовыми условиями.
Между моментом установки испытуемых сваи и началом испытаний нагрузкой должно пройти достаточное время для обеспечения необходимой прочности материала сваи и стабилизации в грунте поровых давлений до начального уровня (так называемый "отдых" сваи).
Методика испытаний пробных свай нагрузкой по числу этапов нагружения, продолжительности этих этапов и применяемых циклов нагружения должна быть такой, чтобы по результатам измерений можно было получить данные о предельной нагрузке, деформациях, ползучести и разгрузке свайного фундамента.
Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний.
4.5 Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 м и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний или выполнено статическое зондирование.
Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки.
Примечание - В случае возможного развития сил отрицательного трения часть боковой поверхности свай, подверженной действию этих сил, рекомендуется изолировать от окружающих грунтов при испытаниях сваи вдавливающей нагрузкой и обеспечить контакт с окружающим грунтом при испытании свай выдергивающей нагрузкой для оценки сил отрицательного трения.
4.6 Испытания просадочных грунтов с замачиванием следует проводить на специально отведенной опытной площадке, расположенной на расстоянии не менее 1,5Н от строящегося объекта со стороны понижения рельефа площадки (Н - общая толщина всех просадочных слоев грунта).
Читайте также: