Испытание динамической нагрузкой

(1) Испытания динамической нагрузкой⁶⁾ можно использовать для оценки сопротивления вдавливанию при условии, что выбрано соответствующее местоположение и используется откалиброванный метод испытаний при статической нагрузке для одинаковых типа, длины и поперечного сечения свай в схожих грунтовых условиях (см. 7.6.2.4 и 7.6.2.6).

(2)P Если используется более одного типа динамических испытаний, то результаты различных испытаний всегда нужно рассматривать в сравнении друг с другом.

(3) Испытания динамической нагрузкой могут всегда служить в качестве индикатора густоты размещения свай и для обнаружения слабых свай.

Отчет об испытаниях свай нагрузкой

(1)P Испытания свай нагрузкой описываются в отчете, который включает:

— описание площадки застройки;

— грунтовые условия по данным изысканий;

— тип свай;

— описание процесса устройства свай и всех проблем, возникших во время проведения работ;

— описание вида нагружения, измерительной аппаратуры и системы регистрации;

— градуировочные данные для динамометрических датчиков, различного рода приспособлений и средств измерений;

— записи об устройстве опытных свай;

— фотографии свай и места проведения их испытаний;

— результаты испытаний в числовом виде;

— графики зависимости время-перемещение на каждой ступени приложения нагрузки, если нагрузка прилагается ступенями;

— измеренные зависимости нагрузка-осадка;

— причины всех отклонений от вышеупомянутых требований.

Сваи, нагруженные осевой нагрузкой

Общие положения

Проектирование по предельным состояниям

(1)P В проекте должно быть показано, что превышение следующих предельных состояний маловероятно:

— аварийные предельные состояния одиночной сваи при разрушении от вдавливающей или выдергивающей нагрузки;

— аварийные предельные состояния при разрушении от вдавливающей или выдергивающей нагрузки свайного фундамента в целом;

— аварийные предельные состояния при разрушении (коллапсе) или при серьезном разрушении надфундаментных конструкций от чрезмерных осадок или чрезмерной разности осадок свайного
фундамента;

— функциональные предельные состояния надфундаментных конструкций, вызванные перемещениями свай.

(2) Обычно в проекте следует учитывать запас надежности по разрушению от вдавливания или растяжения, т. е. состоянию, когда свайный фундамент имеет значительные перемещения вниз или вверх при незначительном увеличении или уменьшении сопротивления (см. 7.6.2 и 7.6.3).

(3) Для вдавливаемых свай часто довольно трудно определить аварийное предельное состояние по графику нагрузка-осадка, имеющему непрерывную кривизну. В этих случаях за критерий «разрушения» следует принять осадку головы сваи, равную 10 % диаметра ее пяты.

___________________________

⁶⁾ См. ASTM Designation, Американское общество по испытанию материалов D 4945. Стандартный метод ис­сле­дования для испытания свай под большой деформирующей динамической нагрузкой.

(4)P Для свай, которые имеют значительные осадки, аварийные предельные состояния могут возникнуть в надфундаментных конструкциях при неполной мобилизации сопротивления свай. В этих случаях следует дать осторожную оценку возможного диапазона осадок.

Примечание — Осадки свай рассматриваются в 7.6.4.

Общая устойчивость

(1)P Разрушения из-за потери общей устойчивости фундаментов, содержащих вдавливаемые сваи, рассматриваются в разделе 11.

(2) Если возможна потеря устойчивости, то необходимо рассматривать поверхности разрушения, проходящие ниже свай и пересекающие сваи.

(3)P Проверка на разрушение за счет поднятия блока грунта, содержащего сваи, выполняется
в соответствии с 7.6.3.1 (4) P.

Сопротивление основания вдавливанию

Общие положения

(1)P Чтобы показать, что вдавливаемый в грунт свайный фундамент выдержит проектную нагрузку с достаточным запасом надежности, необходимо выполнение следующего неравенства для всех аварийных предельных состояний и сочетаний нагрузок:

F_c;d £ R_c;d. (7.1)

(2) В принципе параметр F_c;d должен учитывать вес самой сваи, а параметр R_c;d должен отражать нагрузку верхнего слоя грунта на основание фундамента. Однако эти два параметра можно не учитывать, если они близки к нулю. Их нельзя не учитывать, если:

— существенным является негативное трение;

— грунт очень малопрочный,

— голова сваи выше поверхности земли.

(3)P Для свай в группах следует рассматривать два механизма разрушения:

— разрушение от вдавливания отдельных свай;

— разрушение от вдавливания свай и вдавливания межсвайного грунта, которые работают как единый блок.

Проектная несущая способность должна иметь наименьшее значение, обусловленное этими двумя механизмами.

(4) Прочность на сжатие группы свай, взаимодействующих как блок, может быть рассчитана путем обработки блока как единственной сваи большого диаметра.

(5)P При определении сопротивления свайного фундамента следует учитывать жесткость и прочность конструкции, соединяющей сваи в группу.

(6) Если на сваи опирается жесткое сооружение, то следует использовать преимущества, связанные со способностью сооружения перераспределять нагрузку между сваями. Предельное состояние достигается только тогда, когда одновременно разрушается большое число свай, поэтому не нужно рассматривать разрушение одной единственной сваи.

(7) Если на сваи опирается гибкое сооружение, то предполагается, что предельное состояние
определяется сопротивлением одиночной слабой сваи вдавливанию.

(8) Особое внимание нужно уделять возможным разрушениям крайних свай, вызванным наклонными или эксцентричными нагрузками от надземного строения.

(9)P При определении сопротивления свайного фундамента следует учитывать присутствие слабого слоя грунта, залегающего ниже слоя, на который опираются сваи.

(10)P При расчете несущей способности основания сваи необходимо учитывать несущую способность зоны грунта основания, расположенного выше и ниже пяты сваи.

Примечание — Эта зона может простираться на несколько диаметров выше и ниже пяты сваи. Любое слабое основание, расположенное в этой зоне, имеет относительно большое влияние на несущую способность основания.

(11) Если слабый грунт залегает на глубине менее четырех диаметров пяты сваи ниже концов свай, то следует учитывать возможность его продавливания.

(12)P Если диаметр пяты сваи превышает диаметр скважины, необходимо учитывать возможные неблагоприятные эффекты.

(13) Для забивных свай в виде труб с открытыми концами или свай коробчатого сечения с отверстиями размером более 500 мм в любом направлении без специальных устройств для обеспечения закупорки отверстия грунтом, сопротивление грунта под пятой должна ограничиваться наименьшим значением из:

— сопротивления сдвигу между грунтовой пробкой и внутренней поверхностью сваи;

— несущей способности основания, рассчитанной исходя из площади поперечного сечения пяты.