Законодательная база Российской Федерации

"МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. ГРУНТЫ. МЕТОДЫ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ СВАЯМИ. ГОСТ 5686-94" (утв. Постановлением Минстроя РФ от 23.02.95 N 18-20)

Приложение А
(обязательное)

1 Программа полевых испытаний грунтов сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, должна быть составлена с учетом:

- имеющихся результатов инженерных изысканий и, в особенности, результатов статического зондирования;

- прогноза возможности изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий в процессе возведения и эксплуатации зданий и сооружений;

- характеристики проектируемых зданий и сооружений и их несущих конструкций;

- предполагаемых значений расчетных нагрузок или усилий, действующих на фундаменты проектируемых зданий и сооружений;

- намечаемых проектных отметок планировки застраиваемой территории и положения подошвы свайных ростверков;

- эксплуатационных требований к предельно-допускаемым перемещениям конструкций и, в частности, перемещениям на уровне подошвы свайного ростверка;

- результатов полевых испытаний грунтов сваями, ранее проводившихся на близрасположенных объектах с аналогичными грунтовыми условиями, а также опыта их строительства и эксплуатации.

2 Программа полевых контрольных испытаний свай при строительстве должна быть составлена с учетом принятых в проекте:

- вида и конструкций свай, их формы и размеров;

- способов погружения свай или их устройства;

- расчетных нагрузок на сваи;

- грунтовых условий объекта, принятых в проекте по результатам инженерно-геологических изысканий.

3 В программе полевых испытаний грунтов сваями должны быть предусмотрены:

- места проведения испытаний;

- количество испытываемых свай;

- конструктивная схема установки для испытания свай;

- направление и значение ступеней нагрузок при испытаниях;

- наибольшие нагрузки или наименьшие перемещения свай при испытаниях (осадки, выходы из грунта, горизонтальные перемещения);

- материалы, вид, размеры и конструкции испытываемых свай, глубина их погружения, а также проектный отказ для забивных свай (упругая и остаточная части отказа при возможности их измерения);

- способы погружения или устройства испытываемых свай;

- вид, материал, размеры, конструкция, глубина погружения при использовании анкерных свай.

Примечание - Количество испытываемых свай при строительстве должно составлять:

- при испытании свай динамической нагрузкой - до 1% от общего количества свай на данном объекте, но не менее 6 шт.;

- при испытании свай статической вдавливающей нагрузкой - до 0,5% от общего количества свай на данном объекте, но не менее 2 шт.;

- при испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой

- не менее 2 шт.

4 В программе полевых испытаний грунтов сваями, проводимых на акваториях, должна быть также отражены:

- температура воды;

- режим волнения или ледовый режим;

- скорость и направление течений;

- специфические условия, характеризующие конкретный водоем или морскую акваторию.

5 В программе должно содержаться технико-экономическое обоснование необходимости палевых испытаний грунтов сваями, а также вида испытаний.

Приложение Б
(рекомендуемое)

Приложение В
(рекомендуемое)

Приложение Г
(рекомендуемое)

Приложение Д
(рекомендуемое)

Организация ___________________      Пункт _______________________\r\n                                     Объект ______________________\r\n                                     Сооружение __________________\r\n \r\n                             Журнал\r\n     полевого испытания талых грунтов динамической нагрузкой\r\n \r\nДата испытания: начало            "____ "______________ 199____ г.\r\nокончание                         "____ "______________ 199____ г.\r\nСвая N ________________________   Дата погружения сваи\r\nВид сваи ______________________         "____ "__________ 199__ г.\r\nМатериал сваи _________________   Копер __________________________\r\nДата изготовления сваи_________   Молот (тип) ____________________\r\nСечение (диаметр) сваи на         Общая масса молота __________ тс\r\nверхнем и нижних концах _______   Масса ударной части молота ___ т\r\n____________________________ см   Паспортная энергия удара\r\nДлина сваи (без острия) _______   молота __________________ кг х м\r\n_____________________________ м   Паспортное количество  ударов  в\r\nДлина острия ________________ м   минуту _________________________\r\nМасса сваи __________________ т   Масса наголовника ____________ т\r\nПаспорт предприятия-              Прокладка в наголовнике ________\r\nизготовителя __________________   Способ   измерения   перемещений\r\n                                  сваи    (отказомером,   линейкой\r\n                                  и др.) _________________________\r\n \r\n                          Забивка сваи\r\n 

Глубина 
забивки,
   м    

Число ударов
 на 1 м или 
   10 см    
 погружения 

Высота 
подъема
ударной
 части 
молота,
  см 

 Средний 
отказ, см

 Число 
 ударов
с начала
забивки

Примечание

\r\nБлижайшая геологическая\r\nвыработка N ________________   Абсолютные отметки:\r\nпройдена "__"______ 199__ г.   - головы сваи после забивки _____ м\r\nРасстояние выработки           - нижнего конца _________________ м\r\nот сваи ___________________м   - поверхности грунта у сваи _____ м\r\nКраткая характеристика         Глубина забивки сваи ____________ м\r\nинженерно-геологического\r\nразреза  в  месте              Состояние головы сваи после забивки\r\nрасположения сваи __________   ___________________________________\r\n____________________________   ___________________________________\r\n____________________________   ___________________________________\r\n____________________________   ___________________________________\r\nТемпература воды (при          ___________________________________\r\nиспытаниях на акватории)__°С   Температура воздуха _____________°С\r\n \r\n                         Добивка сваи\r\n 

Дата 

Время "отдыха",
      сут      

  Число 
 ударов 

Отказ, см

  Средний отказ от
  одного удара, см 

    3

    5

\r\nСпособ измерения перемещений\r\nсваи (отказомером,  линейкой\r\nи др.) _____________________\r\n \r\n               Схема расположения точек испытаний, \r\n            а также ближайших инженерно-геологических \r\n                 выработок и точек зондирования\r\n 

\r\nВ журнале пронумеровано __________ стр.;   заполнено ________ стр.\r\nНачальник полевого подразделения   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\nНаблюдатели                        _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n                                   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\nПредставитель организации, \r\nзабивающей сваи                    _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n \r\n \r\n 

Приложение Е
(рекомендуемое)

Приложение Ж
(рекомендуемое)

Организация ____________________    Пункт ________________________\r\n                                    Объект _______________________\r\n                                    Сооружение ___________________\r\n \r\n                               Журнал\r\n    полевого испытания талых грунтов статическими вдавливающими, \r\n           выдергивающими и горизонтальными нагрузками\r\n \r\n     Дата испытания: начало  "_____ " _________ 199 ___ г.\r\n                  окончание: "_____ " _________ 199 ___ г.\r\n \r\nСвая N __________________________ Дата погружения сваи\r\nВид сваи ________________________ "_____ " _________ 199 ___ г.\r\nМатериал сваи ___________________ Способ погружения или устройства\r\nДата изготовления сваи __________ ________________________________\r\nСечение (диаметр) сваи на         Оборудование, применявшееся  при\r\nверхнем и нижнем концах ______ см погружении  или  устройстве сваи\r\nДлина сваи (без острия) _______ м ________________________________\r\nДлина острия __________________ м Абсолютные отметки:\r\nМасса сваи ____________________ т - головы  сваи  после погружения\r\nБлижайшая геологическая           ______________________________ м\r\nвыработка N _____________________ - головы  сваи  перед испытанием\r\n    пройдено "__"_______ 199__ г. ______________________________ м\r\nРасстояние выработки от сваи __ м - нижнего конца\r\nКраткая характеристика инженерно-   ____________________________ м\r\nгеологического разреза в месте      - поверхности  грунта  у  сваи\r\nрасположения сваи _______________ ______________________________ м\r\n_________________________________ Состояние  головы   сваи   после\r\n_________________________________ погружения (забивки)____________\r\n_________________________________ ________________________________\r\nТемпература воздуха ___________°С Глубина  погружения  (заложения)\r\nТемпература воды (при испытаниях    сваи _______________________ м\r\nна акватории) _________________°С Тип   приборов   для   измерения\r\n                                  перемещений сваи _______________\r\n                                  ________________________________\r\n                                  ________________________________\r\n \r\n          Схема испытательной установки и расположения \r\n            приборов для измерения перемещений сваи, \r\n      а также расположения ближайших инженерно-геологических \r\n                 выработок и точек зондирования\r\n 

 \r\n                                    (последующие страницы журнала)\r\n \r\n      Объект ____________ Испытание N ___________ Стр. ___________\r\n 

Дата

Время,
ч, мин

Интервал
времени 
между 
отсчетами
Дельта t,
 мин 

        Нагрузка, 
         кН (тс) 

общая

      для эталонной 
     сваи и сваи-зонда         

 под 
нижним
концом
 сваи 

    на 
  боковой 
поверхности
   сваи 

 \r\n 

  Отсчеты 
по приборам, 
    мм 

          Перемещение 
 S = (S_1 + S_2 + ... + S_n)/n <*>,
               мм 

первому
S_1 

второму
S_2 

...

S_n

 \r\n 

  Приращение 
  перемещений 
 Дельта S, мм 

    Сумма 
 перемещений 
 Сумма S, мм 

 Суммарное время 
  Сумма t, мин 

 Примечание  

 \r\n
\r\n    <*> n - число приборов.\r\n \r\n                                      (последняя страница журнала)\r\n \r\nДомкрат N _____ на __ кН (тс)   Манометр N ____ на ____ МПа (атм)\r\nПлощадь плунжера ___________ см2\r\nЦена деления манометра _____ МПа (атм)\r\n 

Номер ступени
   нагрузки  

 Ступень 
нагрузки,
 кН (тс) 

    Общая   
нагрузка, кН
    (тс)    

 Показания
 манометра,
  кН (тс) 

Примечание

      1

      2 

     ...

     ...

     ...

     ...

      m

 \r\nm - число ступеней нагрузки\r\n \r\nВ журнале пронумеровано __________ стр.;   заполнено ________ стр.\r\nНачальник полевого подразделения   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\nНаблюдатели                        _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n                                   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n \r\n \r\n 

Приложение И
(рекомендуемое)

1 Ускоренное испытание талых грунтов статической вдавливающей нагрузкой при инженерных изысканиях для строительства проводят ступенчатым нагружением натурной или эталонной сваи до заданных значений осадок, принимаемых по таблице в зависимости от грунтовых условий на боковой поверхности сваи и интервала достигнутых осадок сваи.

Таблица

2 По достижении заданной ступени осадки (точки а_1, а_3 и т.д. на рис.1) проводят измерение нагрузки на сваю (сопротивления грунтов основания), а также снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в следующей последовательности: перед нагружением сваи (нулевой отсчет), первый отсчет - сразу после достижения заданной осадки, затем последовательно три отсчета с интервалом 5 мин и далее через каждые 10 мин до условной стабилизации нагрузки (прекращения релаксации нагрузки - точка а_2, а_4 и т.д. на рис.1).

3 За критерий условной стабилизации нагрузки принимают ее конечное значение за последний интервал измерения, при котором была достигнута предусмотренная программой испытаний скорость снижения нагрузки.

Скорость снижения нагрузки определяют на основе данных о грунтах испытываемого вида или сопоставительных испытаний грунтов по указаниям 8.2 и рекомендуемым методом. При этом количество сопоставительных испытаний для грунтов испытываемого вида должно быть не менее двух.

4 Испытания проводят до достижения общей осадки сваи не менее 40 мм для натурной сваи и 20 мм для эталонной сваи или до нагрузки, предусмотренной программой испытаний.

5 Разгрузку сваи производят после достижения наибольшей осадки (п. 4) ступенями, равными 1/5 нагрузки при достижении наибольшей осадки с выдержкой не менее 5 мин.

Отсчеты по приборам для измерения деформаций снимают сразу после каждой ступени разгрузки и через 5 мин наблюдений.

6 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении Ж. Форма последующих страниц журнала приведена в настоящем приложении.

7 Результаты испытаний грунтов оформляют в виде графиков зависимости осадки сваи от нагрузки и изменения нагрузки во времени по ступеням осадки.

При этом для построения графика S = f(P) используют стабилизированные значения нагрузки и соответствующие им значения осадки (рис.1 и 2).

8 Частное значение предельного сопротивления сваи по результатам полевого испытания талых грунтов методом релаксации напряжений определяют по указаниям разд.5 СНиП 2.02.03.

(последующие страницы журнала)

Объект _________ Испытание N ___________ Стр. ______________________

<*> n - число приборов.

Рис. 1 - График зависимости осадки сваи S от нагрузки Р

Рис. 2 - График релаксации нагрузки за время испытания

Приложение К
(рекомендуемое)

Приложение Л
(рекомендуемое)

Приложение М
(рекомендуемое)

Приложение Н
(рекомендуемое)

Результаты испытания талых грунтов эталонной сваей типа III позволяют построить график зависимости осадки натурной сваи от нагрузки с использованием формулы

(1)

где F_s - сопротивление натурной сваи при осадке s, задаваемой при построении графика, kH;

- коэффициент условия работы грунта под концом сваи, принимаемый по таблице 1 в зависимости от удельного сопротивления грунта под концом эталонной сваи и относительной осадки натурной сваи s/d (где d - приведенный диаметр сваи);

R(s) - удельное сопротивление грунта под концом эталонной сваи при ее осадке s, кПа;

А - площадь поперечного сечения натурной сваи, м2;

гамма_cf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, определяемый по формуле

гамма_cfi - коэффициент условий работы i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый по табл.2 в зависимости от вида грунта и значения удельного сопротивления на боковой поверхности f(s) при осадке s;

l_i - толщина i-го слоя грунта, м;

f(s) - среднее значение удельного сопротивления грунта на боковой поверхности эталонной сваи при ее осадке s, кПа;

u - периметр поперечного сечения натурной сваи, м

h - глубина погружения натурной сваи, м.

Таблица 1

Таблица 2

Частное значение предельного сопротивления натурной забивной сваи по результатам полевого испытания талых грунтов эталонной сваей типа III определяют с помощью построенного графика по указаниям разд.5 СНиП 2.02.03.

Приложение П
(рекомендуемое)

Организация ____________________    Пункт ________________________\r\n                                    Объект _______________________\r\n                                    Сооружение ___________________\r\n \r\n                              Журнал\r\nполевого испытания вечномерзлых грунтов статическими вдавливающими\r\n                   и выдергивающими нагрузками\r\n \r\n     Дата испытания: начало  "_____ " _________ 199 ___ г.\r\n                  окончание: "_____ " _________ 199 ___ г.\r\n \r\nСвая N __________________________ Дата погружения сваи\r\nВид сваи ________________________      "___" ________ 199 ___ г.\r\nМатериал сваи ___________________ Способ погружения или устройства\r\nДата изготовления сваи __________ ________________________________\r\nСечение (диаметр) сваи на         Оборудование, применявшееся  для\r\nверхнем и нижнем концах_______ см бурения  скважин  и   погружения\r\nДлина сваи (без острия) _______ м (устройства) сваи_______________\r\nДлина острия __________________ м ________________________________\r\nМасса сваи ____________________ т ________________________________\r\nСпособ исключения сезонного       Лидерная скважина:\r\nсмерзания грунта со сваей _______   диаметр ___________________ см\r\nБлижайшая геологическая выработка   глубина ____________________ м\r\n______________________________  N   способ проходки ______________\r\n   пройдено "__" ______ 199 __ г. Абсолютные отметки:\r\nРасстояние выработки от сваи ___м   головы сваи после погружения_м\r\nКраткая характеристика инженерно-   головы сваи перед испытанием_м\r\nгеокриологического разреза в        нижнего конца сваи __________м\r\nместе расположения сваи _________   забоя лидерной скважины _____м\r\n_________________________________   поверхности грунта у сваи ___м\r\n_________________________________   верхней границы вечномерзлых\r\n_________________________________   грунтов _____________________м\r\nВремя погружения сваи _______ мин Состояние головы сваи после\r\nПродолжительность вмерзания сваи  погружения (забивки) ___________\r\n_____________________________ сут Глубина погружения сваи\r\nТип приборов для измерения:         общая ______________________ м\r\nперемещения сваи ________________   ниже максимального сезонного\r\n_________________________________   промерзания-оттаивания _____ м\r\nтемпература грунта ______________   ниже верхней границы вечно-\r\n_________________________________   мерзлых грунтов ____________ м\r\n                                    ниже забоя скважины ________ м\r\n \r\n          Схема испытательной установки и расположения \r\n  приборов для измерения перемещений сваи и температуры грунта, \r\n    а также расположения ближайших инженерно-геокриологических \r\n                            выработок\r\n 

 \r\n                                    (последующие страницы журнала)\r\n \r\n     Объект ____________ Испытание N __________ Стр. _____________\r\n 

Дата

Время,
ч, мин

Интервал 
 времени 
  между 
отсчетами 
 Дельта t,
   мин 

 Общая 
нагрузка,
 кН (тс) 

     Отсчеты по 
    приборам, мм 

первому
  S_1 

второму
  S_2 

... 

S_n 

 \r\n 

 S_1 + S_2 + ... + S_n, мм

            Перемещение 
 S = (S_1 + S_2 + ... + S_n)/n <*>,
                мм 

 \r\n 

 Приращение
Дельта S, мм

 Сумма перемещений 
    Сумма S, мм 

  Суммарное время 
    Сумма t, мин 

Примечание

 \r\n
\r\n    <*> n - число приборов.\r\n \r\n 

  Дата 
измерения

          Температура грунта, °С,
          на глубине h (h'), м 

 в слое сезонного 
   промерзания - 
    оттаивания 

  в вечномерзлом 
     грунте 

h_1

h_2

...

h_n

h_1

h_2

...

    h_n 
(на глубине 
расположения 
  нижнего 
 конца сваи) 

\r\nДомкрат N _____ на __ кН (тс)   Манометр N ____ на ____ МПа (атм)\r\nПлощадь плунжера _________ см2\r\nЦена деления манометра ___ МПа (атм)\r\n

  Номер 
 ступени
нагрузки

 Ступень 
нагрузки,
 кН (тс) 

  Общая  
нагрузка,
 кН (тс) 

Показания 
манометра,
 кН (тс)  

    Температура 
   вечномерзлого 
    грунта, °С 

  на 
отметке
 низа 
 сваи 

средняя 
по длине
 сваи

    1 

    2 

    _ 

    _ 

    _ 

    _ 

    m 

 \r\nm - число ступеней нагрузки\r\n \r\nВ журнале пронумеровано __________ стр.;   заполнено ________ стр.\r\nНачальник полевого подразделения   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\nНаблюдатели                        _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n                                   _____________    ______________\r\n                                     (подпись)         (Ф.И.О.)\r\n \r\n \r\n

Приложение Р
(рекомендуемое)

1 Для ускоренного испытания вечномерзлых грунтов статической вдавливающей нагрузкой с динамометрическим загружением применяют установки согласно 5.1. При этом наибольший прогиб инвентарной балочной конструкции, служащей упором для домкрата, должен быть не более 0,002 ее расчетного пролета.

2 Нагружение испытываемой сваи производят (рис.1) быстро, без ударов ступенями нагрузки, значение которых принимают равным 1/8 от предельно длительного сопротивления сваи статической вдавливающей нагрузке, полученного по результатам испытаний, или от полуторного значения несущей способности, сваи по грунту, определенной расчетом по указаниям СНиП 2.02.04. Каждую ступень нагружения выдерживают в течение 4 ч, за которые нагрузка снижается по динамометрическому закону вследствие развития осадки.

3 На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в следующей последовательности: перед нагружением сваи (нулевой отсчет), первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно четыре отсчета с интервалом 15 мин и далее через каждый час до конца ступени.

4 Нагрузка при испытании должна быть доведена до конечного значения (после релаксации), которая оказывается практически постоянной на последних трех ступенях нагружения. Последнюю ступень выдерживают до условной стабилизации нагрузки. За критерий условной стабилизации нагрузки принимают скорость снижения нагрузки, равную 0,02 от нагрузки предыдущей ступени за последние 4 ч наблюдений.

5 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении П. Форма последующих страниц журнала приведена в настоящем приложении.

6 Результаты испытаний грунтов оформляют в виде графиков изменения нагрузки во времени по ступеням нагружения.

7 Частное значение предельно длительного сопротивления сваи по грунту по результатам полевого испытания вечномерзлых грунтов методом динамометрического загружения определяют по графику Р = f(t) как значение нагрузки на последней ступени, при которой происходит условная стабилизация нагрузки.

(последующие страницы журнала)

Объект _______________ Испытание _______________Стр. _______________

Рисунок 1 - График изменения нагрузки P во времени t

Приложение С
(рекомендуемое)

Приложение Т
(рекомендуемое)

Частное значение предельно длительного сопротивления сваи по грунту по результатам полевых испытаний вечномерзлых грунтов сваями принимают равным:

- при испытании при инженерных изысканиях для строительства - наибольшей нагрузке, при которой происходит условная стабилизация деформации (осадки, выхода) сваи в соответствии с 9.3.4;

- при контрольных испытаниях сваи при строительстве - нагрузке, определяемой по формуле

где F_и - предельная нагрузка при испытаниях, определяемая как наибольшая нагрузка на сваю, при которой не начинает развиваться осадка с увеличивающейся скоростью в соответствии с 9.4.3;

k_t - коэффициент, учитывающий кратковременность испытаний, принимаемый равным 0,65;

- при ускоренном испытании с динамометрическим загружением - по указаниям приложения Р.