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 включает отрывку фундамента с обнажением подошвы ростверка, поочередное выполнение двух прорезей со стороны противоположных углов поперечного сечения ствола сваи с установкой в них плоских домкратов, прорезку арматуры в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, отделение сваи от ростверка растяжением оставшегося бетонного сечения ствола сваи домкратами, статическое испытание сваи вдавливанием с измерением ее перемещений. Способ позволяет определять несущую способность, не выключая испытуемую сваю из работы, не снижая нагрузку на нее и не допуская перемещений, возникающих обычно при снятии нагрузки. Напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта, сформировавшееся за время эксплуатации фундамента, остается неизменным, тем самым повышается достоверность определения несущей способности. 5 ил.

 

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

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 (Nevzorov A, Nikitin A, Korshunov A, Veshnyakov V. Estimation of bearing capacity of piles while reconstructing buildings, Kanazawa e-Publishing Co., Ltd, 2012, 847-852) и (А.Л. Невзоров, A.B. Никитин, A.B. Заручевных. Город на болоте: монография. - Архангельск: ИПЦ САФУ, 2012, с. 104-111).

Недостатком способа является погрешность в определении несущей способности, возникающая из-за полного снятия нагрузки на сваю при отделении ее от ростверка. Свая после снятия нагрузки получает неконтролируемое перемещение вверх. При повторном нагружении домкратом напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта отличается от исходного. Кроме того, при обследовании зданий, особенно претерпевших деформации, иногда вывести из работы сваю не представляется возможным.

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 и статистическое испытание сваи вдавливанием, 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, однако из-за отличия напряженного состояния грунтового основания при повторном нагружении от исходного несущую способность сваи можно найти лишь путем численного моделирования фундамента, что требует знания нескольких деформационных характеристик грунтов. Кроме того, как отмечалось выше, вывести из работы одну из свай в фундаменте иногда не представляется возможным.

Задачей изобретения является повышение достоверности и безопасности определения несущей способности свай в фундаментах зданий.

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 сваи, после обнажения подошвы ростверка со стороны противоположных углов поперечного сечения ствола сваи поочередно выполняют две прорези, в каждую из которых устанавливают плоские домкраты, перерезают арматуру, размещенную в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, а отделение сваи от ростверка выполняют растяжением оставшегося бетонного сечения ствола сваи при начале статического нагружения сваи домкратами.

Схема испытаний сваи показана на чертежах, где на фиг. 1 дан вид спереди до начала нагружения сваи, на фиг. 2 - вид спереди в ходе нагружения, на фиг. 3 - поперечное сечение ствола сваи после выполнения первой прорези и установки в нее домкрата, на фиг. 4 - поперечное сечение ствола сваи после выполнения второй прорези и установки в нее домкрата, на фиг. 5 - поперечное сечение ствола сваи после прорезки арматуры в углах.

Способ осуществляют следующим образом.

После отрывки грунта рядом с фундаментом, включающего ростверк 1 и сваи 2 (показана одна свая), обнажаются подошва ростверка 3 и верхняя часть ствола сваи, в которой с одного из углов выполняют прорезь 4 и устанавливают в нее плоский домкрат 5. В домкрат нагнетают рабочую жидкость, обеспечивая усилие распора

N=F(а/А),

где F - расчетная нагрузка на сваю,

а - площадь поперечного сечения прорези,

А - площадь поперечного сечения ствола сваи.

Затем с противоположного угла выполняют вторую прорезь 6, устанавливают в нее второй домкрат 7 и нагнетают в него рабочую жидкость, обеспечивая такое же усилие распора.

Выполняют прорези 8 и 9 в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, перерезая рабочую арматуру.

С помощью одной насосной станции нагнетают рабочую жидкость в два домкрата одновременно. Ствол сваи 2 начинает перемещаться вниз, образуя разрыв 10 в ослабленном поперечном сечении ствола.

Увеличивая ступенями нагрузку на сваю и измеряя осадку, выполняют статическое испытание. Завершают испытания после достижения заданного программой испытаний значения нагрузки или предельных перемещений сваи. Снижают давление рабочей жидкости в домкратах 5, 7 до величины усилия распора N, найденной по приведенной выше формуле. После чего, сохраняя давление в одном из домкратов, сбрасывают давление во втором и извлекают его из прорези. Заполняют прорезь бетонной смесью, приготовленной на быстротвердеющем цементе. После набора бетоном прочности сбрасывают давление во втором домкрате и извлекают его из прорези. Заполняют бетоном вторую прорезь.

Предлагаемый способ испытания свай статической нагрузкой позволяет определять несущую способность, не выключая испытуемую сваю из работы, не снижая нагрузку на нее и не допуская перемещений, возникающих обычно при снятии нагрузки. Напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта, сформировавшееся за время эксплуатации фундамента, до начала испытаний остается неизменным, тем самым повышается достоверность определения несущей способности сваи в фундаментах зданий.

Способ испытания свай статической нагрузкой, включающий отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, статическое испытание сваи вдавливанием, измерение перемещений сваи, отличающийся тем, что после обнажения подошвы ростверка со стороны противоположных углов поперечного сечения ствола сваи поочередно выполняют две прорези, в каждую из которых устанавливают плоские домкраты, перерезают арматуру, размещенную в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, а отделение сваи от ростверка выполняют растяжением оставшегося бетонного сечения ствола сваи при начале статического нагружения домкратами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности сваи, погружаемой в грунт забивкой. Способ забивки сваи в грунт заключается в определении параметров сваи и параметров молота, в проведении динамических испытаний путем забивки сваи в грунт молотом с определением отказов сваи, по которым, параметрам сваи и параметрам молота, несущую способность сваи определяют по приведенной зависимости.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком и определения распределения нагрузки на фундамент между сваей и ростверком в конкретных условиях строительства и распределения реактивных нормальных напряжений грунтового основания по подошве ростверка, необходимых для расчета внутренних усилий в теле свайного фундамента.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком. Способ испытания грунтового основания сваей с ростверком включает приложение вертикальной силы на сваю с ростверком в виде квадратной плиты в плане, измерение приложенной силы и осадки сваи и расчет сопротивления грунта.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для определения несущей способности натуральных свай в фундаменте сооружений. Сущность: непрерывно возрастающую вдавливающую нагрузку на модельную сваю прикладывают с постоянной скоростью, а ее величину принимают, в зависимости от диаметра модельной сваи, влажности, пределов пластичности и коэффициента пористости грунта под нижним концом опытной сваи, исходя из формулы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов. .

Изобретение относится к строительной технике к области фундаментостроения и предназначено для длительных измерений касательных сил морозного пучения, действующих на сваи в процессе промерзания грунтов, совместно с измерением сил трения немерзлого грунта у границы промерзания в любых инженерно-геологических условиях.

Изобретение относится к строительству, а именно к испытаниям несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к обеспечению сейсмостойкости фундаментов зданий, сооружений, возводимых в сейсмоопасных районах, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений.

Изобретение относится к области строительства, в частности при устройстве и динамических испытаниях одиночных свай гражданских и промышленных зданий. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к определению несущей способности буроинъекционной сваи. Способ определения несущей способности буроинъекционной сваи включает изготовление по принятой проектной технологии не менее двух буроинъекционных свай. С целью снижения трудоёмкости и повышения точности определения несущей способности производят последовательно несколько циклов опрессовки скважины под давлением не менее 4 кг/см2 продолжительностью 10-12 минут. После каждого цикла опрессовок производят доливку цементно-песчаного раствора до полного насыщения скважины. При этом по замеру всего объёма долитого раствора за все циклы опрессовки определяют радиус буроинъекционной сваи по приведенной зависимости. Соответственно несущую способность буроинъекционной сваи с учетом расширения стенок скважины определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности буроинъекционной сваи, сокращении трудоемкости. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформативности грунтовых оснований при нагружении осесимметричными моделями фундаментов. Установка для испытания грунтовых оснований осесимметричными моделями фундаментов с целью исследования их деформативности путем визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании через прозрачный экран в процессе погружения (извлекания) осесимметричных моделей фундаментов состоит из рабочего лотка цилиндрической формы, выполненного из половины трубы, образованной вследствие разреза цельной трубы на половину вдоль оси симметрии, к которой прикреплена прозрачная съемная вертикальная стенка, выполненная из утолщенного органического стекла с обрамляющими металлическими элементами, усиленная в верхней части горизонтальной фермой. Жестким основанием для установки является станина, выполненная из двух горизонтальных швеллеров. В целях исключения деформаций стекла в процессе испытания на вертикальную стенку до начала эксперимента установлена и закреплена прижимная рама и прижимная ферма. Нагрузка на осесимметричную модель фундамента передана при помощи рабочего рычага через центрирующее нагрузку приспособление, состоящее из вертикальной направляющей и силового приспособления, перемещающегося вдоль направляющей, предусматривающее установку двух динамометров (или других регистрирующих приборов). В качестве реперной системы для закрепления прогибомеров использована рамная конструкция, не связанная с элементами конструкций, участвующих в нагружении осесимметричной модели фундамента. В конструкции предусмотрен поворотный шарнир для осуществления поворота лотка до 90 градусов. Технический результат состоит в обеспечении визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе погружения (извлечения) осесимметричных моделей фундаментов при исследовании их деформативности. 3 ил.

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.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам испытания элементов свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов вдавливающей нагрузкой. Способ статических испытаний элемента свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов здания путем воздействия статической ступенчато возрастающей нагрузкой на сваю в грунте, построения графика зависимости «нагрузка-осадка» и определения несущей способности сваи. Дополнительно на уплотненный грунт укладывают фрагмент плиты ростверка и воздействуют на него статической ступенчато возрастающей нагрузкой до достижения осадки сваи и фрагмента плиты ростверка не менее 0,2 допустимой осадки здания и определяют несущую способность элемента как суммарную несущую способность сваи и фрагмента плиты ростверка. Технический результат состоит в обеспечении снижения материалоемкости фундамента при обеспечении его несущей способности, обеспечении определения несущей способности по грунту сваи и плиты ростверка. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности, к определению несущей способности свай в просадочных грунтах. Способ определения несущей способности сваи в просадочных грунтах включает испытание сваи в грунтах природной влажности. Несущую способность сваи в замоченных грунтах определяют по приведенной зависимости, а испытывают сваю, погруженную на проектную глубину, без изоляции от грунта ее верхней части в пределах просадочной толщи. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности, снижении материалоемкости и трудоемкости проведения испытаний. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформированного состояния грунтовых оснований при нагружении. Установка для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов содержит рабочий лоток в форме параллелепипеда, гидравлический домкрат с динамометром, упорную балку и маломасштабную модель фундамента. Рабочий лоток имеет две прозрачные угловые вертикальные стенки, благодаря которым доступно визуальное наблюдение за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе нагружения моделей фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента. Технический результат состоит в обеспечении визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании, а также обеспечении нагружения маломастабными моделями фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы. 2 ил.
В изобретении раскрыто применение фторсодержащего полимера в получении прозрачного мерзлого грунта, который используется в качестве прозрачного твердого материала при получении прозрачного мерзлого грунта, причем фторсодержащий полимер представлен тефлоном AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3 и имеет вид частиц диаметром 0,25-2,0 мм или частиц диаметром ≤ 0,074 мм с неправильной формой. Когда указанный фторсодержащий полимер используется как прозрачный твердый материал для получения прозрачного мерзлого грунта, полученный грунт обладает высокой прозрачностью, низкозатратен, нетоксичен и не вреден и по своим свойствам подобен естественному мерзлому грунтовому массиву. 2 н.п. ф-лы, 4 пр.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром ≤0,074 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц ≤0,074 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Смешивают сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед, равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0°С до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу помещают в плотномер для затвердевания со значением степени переуплотнения 0,8-3 и загружают в криогенный бокс при температуре -20°С, где замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенную мерзлую глину, физические свойства которой следующие: плотность - 1,63-2,1 г/см3, удельная масса - 16-21 кН/м3 и значение степени переуплотнения - 0,8-3; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 19-22°, связность - 1-3 кПа, модуль упругости - 5-9 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,3. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта, в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром 0,25-2,0 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц 0,1-0,5 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0 до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу загружают в криогенный бокс при температуре -20°С и замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенный мерзлый песчаный грунт, физические свойства которого следующие: плотность - 1,53-2,0 г/см3, удельная масса - 15-20 кН/м3 и относительная плотность - 20-80%; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 30-31°, модуль упругости - 8-61 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,4. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта и в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытанию несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки. Способ приложения нагрузки к свае, в котором размещают верхнюю часть ниже первого участка сваи, при этом верхнюю часть крепят к первому участку сваи. Размещают донную часть вблизи от верхней части, при этом зону отделения создают таким образом, что введение текучей среды под давлением в зону отделения обеспечивает силу, стремящуюся продвинуть верхнюю часть и донную часть друг от друга, и вызывает продвижение вверх верхней части на первом участке сваи, причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхней части и по меньшей мере часть поперечного сечения донной части открыта для обеспечения прохождения материалов сверху от верхней части к низу от донной части, и если происходит отделение верхней части и донной части, то верхняя часть и донная часть сохраняют относительное боковое положение в течение отделения. Вводят текучую среду в зону отделения, чтобы приложить нагрузку к свае, при этом верхнюю часть выполняют кольцеобразной с u-образным поперечным сечением, а донную часть выполняют либо кольцеобразной с формой поперечного сечения, дополняющей u-образное поперечное сечение верхней части, либо кольцеобразной с u-образным поперечным сечением, имеющим открытый конец, при этом открытый конец донной части расположен в u-образной верхней части. Когда текучую среду под давлением вводят в зону отделения, наружная стенка донной части будет продвинута к наружной стенке верхней части, чтобы создать уплотнение, и внутренняя стенка донной части будет продвинута к внутренней стенке верхней части, чтобы создать уплотнение. Технический результат состоит в обеспечении испытаний несущей способности бетонных столбов с их использованием после испытаний, повышении точности испытаний. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией. Способ включает отрывку фундамента с обнажением подошвы ростверка, поочередное выполнение двух прорезей со стороны противоположных углов поперечного сечения ствола сваи с установкой в них плоских домкратов, прорезку арматуры в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, отделение сваи от ростверка растяжением оставшегося бетонного сечения ствола сваи домкратами, статическое испытание сваи вдавливанием с измерением ее перемещений. Способ позволяет определять несущую способность, не выключая испытуемую сваю из работы, не снижая нагрузку на нее и не допуская перемещений, возникающих обычно при снятии нагрузки. Напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта, сформировавшееся за время эксплуатации фундамента, остается неизменным, тем самым повышается достоверность определения несущей способности. 5 ил.

Наверх