СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ Российский патент 2016 года по МПК E02D33/00 

Описание патента на изобретение RU2583806C1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией.

Известно, что вокруг свай образуются области напряженного состояния грунта с зонами уплотнения вокруг боковой поверхности ствола и под его нижним концом (Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов. - М.: Стройиздат, 1994. - с. 384, 27-29). Взаимодействие указанных областей смежных свай в зависимости от расстояния между ними и вида вмещающего их грунта может приводить как к росту, так и к снижению несущей способности свай в составе фундамента по сравнению с несущей способностью одиночной сваи (Руководство по проектированию свайных фундаментов / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1980, с. 30).

Согласно действующим нормам по испытанию свай статической нагрузкой для исключения влияния анкерных свай расстояние от них до оси испытуемой сваи должно быть не менее 5d и не менее 2 м, где d - размер поперечного сечения сваи (ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями: утв. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 09.11.2012: дата введ. 01.07.2013. - Москва: [б.и.], 2008. с. 4).

Фактически при устройстве фундаментов с целью уменьшения размеров ростверков и расхода арматуры сваи размещают, как правило, на значительно меньших расстояниях. Согласно нормам проектирования минимальное расстояние между осями забивных свай составляет 3d (СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты: утв. Министерством регионального развития России 27.12.2010: дата введ. 20.05.11. - Москва: Стандартинформ, 2014. с. 47). При размере поперечного сечения сваи 0,30 м минимальное допустимое расстояние составляет 0,90 м. Поэтому учет влияния смежных свай при проведении статических испытаний под существующими зданиями позволит повысить достоверность получаемых результатов.

Известен способ определения несущей способности свай в существующих фундаментах, включающий отрывку фундамента, обнажение низа ростверка, отделение сваи от ростверка, установку между ростверком и верхним торцом сваи домкрата, ступенчатое нагружение сваи вдавливающей вертикальной нагрузкой с измерением ее осадки (П.А.Коновалов. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. - М: Стройиздат, 1988, с. 106, 188-190, 205 - аналог).

В способе не учитывается возможное влияние на результаты испытаний рядом расположенных свай в составе фундамента. Кроме того, в ходе испытаний возникает погрешность из-за неконтролируемого перемещения сваи вверх после снятия нагрузки. При повторном нагружении домкратом не принимается во внимание, что напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта отличается от исходного.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обследования существующего свайного фундамента, включающий отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, установку между подошвой ростверка и верхним торцом сваи домкрата, статическое испытание сваи вдавливанием и непрерывное с момента отрывки фундамента измерение перемещений фундамента и сваи (Авторское свидетельство СССР №1749389 A1, МПК G02D 33/00, 1992 - прототип).

В способе предусмотрено измерение перемещений сваи после снятия нагрузки и учет этого перемещения при оценке результатов испытаний, однако, как и в предыдущем способе, недостатком является погрешность в определении несущей способности из-за возможного влияния на испытуемую сваю смежных свай в составе фундамента.

Задачей изобретения является повышение надежности и достоверности определения несущей способности свай в фундаментах зданий путем статического нагружения.

Это достигается тем, что в способе испытания свай статической нагрузкой, включающем отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, статическое испытание сваи вдавливанием, измерение перемещений испытуемой сваи, перед отделением сваи от ростверка на испытуемую и смежные сваи устанавливают приборы для измерения деформаций ствола - экстензометры, с помощью которых в ходе испытания регистрируют изменение напряженного состояния стволов свай, оценивая тем самым наличие и величину влияния смежных свай на испытуемую.

Схема испытаний сваи показана на фиг. 1; результаты испытаний в виде графиков зависимости осадки сваи от нагрузки - на фиг. 2, фиг. 3.

Способ осуществляют следующим образом.

После отрывки грунта рядом с фундаментом обнажаются подошва ростверка 1 и верхние части стволов испытуемой сваи 2 и смежных свай 3 и 4. За пределами шурфа устанавливается реперная система с закрепленными на ней датчиками перемещений или прогибомерами 5 для измерения осадки испытуемой сваи. На испытуемой и смежных сваях крепятся приборы для измерения деформаций ствола - экстензометры 6, 7, 8. Выполняется отделение верха испытуемой сваи 2 от ростверка. В пространство между испытуемой сваей и подошвой ростверка устанавливается домкрат 9, в который с помощью насосной станции нагнетается рабочая жидкость. На первом этапе испытаний, следя за показаниями экстензометров и датчика перемещений, производят нагружение сваи домкратом 9 до момента достижения исходного напряженного состояния, то есть до состояния, имевшего место до отделения испытуемой сваи от ростверка, а по изменению напряжений в стволе испытуемой сваи определяют фактическое усилие, действовавшее на нее до начала испытаний.

Поддерживая постоянное значение усилия, создаваемого домкратом, выдерживают необходимую паузу для стабилизации напряжений в грунте основания и сваях. Затем приступают к наращиванию нагрузки на испытуемую сваю. Нагрузку увеличивают ступенями, регистрируя осадку сваи с помощью датчика 5 и изменение напряжений в ее стволе, а также в стволах смежных свай с помощью экстензометров 6, 7, 8. Завершают испытания при достижении заданного программой испытаний значения нагрузки на сваю 2 или предельных перемещений сваи.

Зная относительную деформацию ствола сваи 2 при различных значениях нагрузки, создаваемой домкратом, получаем зависимость ε=f(F), где ε - относительная деформация ствола сваи, F - нагрузка, кН.

С помощью указанной зависимости по результатам измерения относительной деформации стволов свай 3 и 4 находят ΔN - разницу между конечным и начальным усилием в свае, кН.

В результате предложенного способа по графику "осадка-нагрузка" определяется несущая способность с учетом влияния соседних свай, , кН по формуле:

где Fu - достигнутая нагрузка на сваю, кН;

ΔNi - разница между конечным и начальным усилием в i-той свае, кН.

Знак плюс в формуле берется в случае снижения усилия в случаях смежных свай 3 и 4, а знак минус - при его увеличении.

Резерв несущей способности ΔV, кН:

где N0 - фактическое усилие, действовавшее на нее до начала испытаний, кН.

Предлагаемый способ испытания свай статической нагрузкой позволяет определять несущую способность в существующих фундаментах с учетом влияния соседних свай. Кроме того, в ходе испытаний определяется фактическая нагрузка, действующая на испытуемую сваю в составе фундамента, что является необходимым условием разработки проекта реконструкции сооружения.

Похожие патенты RU2583806C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ 2014
  • Невзоров Александр Леонидович
  • Саенко Юрий Викторович
RU2557277C1
Способ обследования существующего свайного фундамента 1990
  • Попсуенко Иван Константинович
  • Пельц Михаил Ярославович
SU1749389A1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ 2012
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Туманов Вячеслав Александрович
  • Туманов Антон Вячеславович
RU2509842C2
ИНВЕНТАРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ-ОБОЛОЧЕК ЧЕТЫРЕХОБОЛОЧЕЧНОЙ ОПОРЫ МОСТА СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ 2003
  • Кулиш В.И.
  • Вдовенко А.В.
  • Вдовенко В.А.
  • Кулиш И.В.
RU2244070C1
ОДНОСВАЙНО-ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ 2016
  • Борозенец Леонид Михайлович
  • Мишин Семён Алексеевич
  • Гурский Виталий Владимирович
RU2638664C2
Способ возведения комбинированного фундамента (свайно-плитного, свайно-ленточного, свайно-столбчатого) 2015
  • Власов Александр Николаевич
  • Королев Михаил Владимирович
  • Королев Петр Михайлович
RU2667163C2
СПОСОБ ВЫПРАВЛЕНИЯ КРЕНА ЗДАНИЯ, ВОЗВЕДЕННОГО НА СВАЙНОМ ФУНДАМЕНТЕ 2008
  • Бронин Владимир Николаевич
  • Стриганов Юрий Павлович
  • Стриганов Михаил Юрьевич
  • Котов Николай Викторович
RU2382146C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 1993
  • Драновский А.Н.
RU2068916C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ 2007
  • Куценко Мирослав Владимирович
  • Столяренко Анатолий Иванович
RU2349711C2
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ СВАЕЙ С РОСТВЕРКОМ 2014
  • Денисенко Виктор Викторович
  • Ляшенко Павел Алексеевич
RU2554978C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 583 806 C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СВАЙ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией. Способ испытания свай статической нагрузкой включает отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, статическое испытание сваи вдавливанием, измерение перемещений испытуемой сваи. Перед отделением сваи от ростверка на испытуемую и смежные сваи устанавливают экстензометры. В ходе испытания регистрируют изменение напряженного состояния стволов свай. Затем оценивают величину влияния смежных свай на испытуемую. Технический результат состоит в повышении надежности и достоверности определения несущей способности свай в фундаментах зданий путем статического нагружения. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 583 806 C1

Способ испытания свай статической нагрузкой, включающий отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, статическое испытание сваи вдавливанием, измерение перемещений испытуемой сваи, отличающийся тем, что перед отделением сваи от ростверка на испытуемую и смежные сваи устанавливают экстензометры, в ходе испытания регистрируют изменение напряженного состояния стволов свай, затем оценивают величину влияния смежных свай на испытуемую.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2583806C1

Способ обследования существующего свайного фундамента 1990
  • Попсуенко Иван Константинович
  • Пельц Михаил Ярославович
SU1749389A1
Устройство для статических испытаний свайных фундаментов 1986
  • Лях Вадим Николаевич
  • Тяглик Виктор Егорович
  • Сеськов Валерий Ефимович
  • Безверхий Вячеслав Михайлович
SU1423696A1
СПОСОБ СТАТИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ СВАЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ СВАЙ 2000
  • Драновский А.Н.
  • Хенвен Е.М.
  • Шакиров И.Ф.
  • Прыгунов М.А.
RU2173747C1
US 20020095976 A1, 25.07.2002
УПАКОВАННЫЙ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ПЛОТНОСТИ ТЮК ИЗ ЛЕНТЫ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2003
  • Керн Дитмар
RU2283807C2
ЩИПЦЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ ИЛИ ЛИСТОВ 1926
SU5686A1
Методы полевых испытаний, Москва, 1979.

RU 2 583 806 C1

Авторы

Невзоров Александр Леонидович

Саенко Юрий Викторович

Даты

2016-05-10Публикация

2015-04-06Подача