Jak badać pale fundamentowe z obciążeniami statycznymi i dynamicznymi?

Badania terenowe pali pomagają badać właściwości mechaniczne i fizyczne elementów, mierzyć poziom wytrzymałości i określać typowe odkształcenia bezpośrednio w warunkach konstrukcyjnych. Jakość badania zależy od użycia instrumentów i specjalnych urządzeń. Badania statyczne pali przeprowadzają akredytowane firmy, w których znajdują się specjaliści o wymaganym profilu i niezbędnym sprzęcie.

Dlaczego i kiedy testowane są stosy?

Eksperymentalne wbijanie słupów wsporczych odbywa się na specjalnej instalacji technicznej w celu określenia sił wyrywających, ściskających i rozciągających. Jednostka w postaci platformy ze standardowym obciążeniem zawiera mechanizm docisku pala, dźwig do podnoszenia. Urządzenie wyposażone jest w instalację wsporczą wykonaną z kratownic metalowych lub belek żelbetowych, poprzez system której na badany element przenoszone jest obciążenie pionowe.

Pomiar rzeczywistych parametrów gruntu jest ważny, aby zapobiec nagłemu osiadaniu i zniszczeniu konstrukcji. Badania gruntu z wykorzystaniem technologii wbijania pali wykonuje się podczas budowy nowego budynku oraz podczas przebudowy lub ponownego wyposażenia istniejącej konstrukcji.

Test ocenia jednorodność gleby, ściółkę, skład ilościowy, cechy fizyczne każdego rzędu. Sprawdź zgodność obciążeń projektowych z rzeczywistą wytrzymałością pręta. Stopień przemieszczenia pala podczas badania rejestrowany jest przez czujniki pomiarowe, detektory, sterowniki, które różnią się dokładnością pomiaru do 0,1 mm. Badania terenowe prowadzone są z uwzględnieniem wymagań norm ogólnych, które uzupełniane są odpowiednimi dokumentami regionalnymi i branżowymi.

Jakie informacje daje test

W wyniku przeprowadzonych badań nakreśla się efektywny plan prac przy montażu elementów palowych, prognozuje się trwałość i wytrzymałość konstrukcji oraz dobiera optymalne metody wzmacniania fundamentu. Mierzy się rezystancję gruntu, co umożliwia obliczenie charakterystyk wytrzymałościowych różnych warstw.

Badania stemplowe w terenie prowadzone są w celu określenia:

• precyzyjna konstrukcja i nośność belki nośnej;
• możliwość pogłębienia stelaża do głębokości projektowej;
• zależność między osiadaniem pala w gruncie a obciążeniem w wydłużonym przedziale czasu.

Czasami dom budowany jest na starym fundamencie palowym, a następnie przeprowadzane są testy statyczne, aby ocenić rzeczywisty stan gruntu wokół istniejących elementów. W ten sposób wybierają rodzaj wymaganego pala, materiał, jego średnicę oraz decydują o wierceniu i montażu dodatkowych prętów.

Hydraulika przenosi obciążenie na matrycę przez regał. Naprężenie reaktywne jest odbierane przez kotwę działającą w celu wyciągnięcia elementu pala. Grunt w osłoniętym otworze jest ładowany za pomocą urządzenia przymocowanego do rury. Nacisk jest kontrolowany przez ciężar ładunku na platformie, a pionowość kontrolowana jest przez płozy prowadzące.

Co obejmuje program testów terenowych

W terenie charakterystykę nośności i podatność na odkształcenia określa się na podstawie wyników badań gruntu stemplami w studzienkach, dołach przy pięcie fundamentu lub metodą badań statycznych lub dynamicznych pali.Badania w wyrobiskach prowadzone są za pomocą matryc metalowych lub betonowych o dużej sztywności i powierzchni 2500 - 5000 cm², a w otworach wiertniczych stosuje się elementy okrągłe o stopie kwadratowej powyżej 600 cm².

Metoda przeprowadzania badania na placu budowy:

• badania statyczne;
• kontrola dynamiczna;
• diagnostyka gleb z elementem referencyjnym;
• kontrola gleby poprzez sondowanie statyczne.

Liczba pali do sprawdzenia zależy od różnych czynników, ale nie powinna być mniejsza niż 1% całkowitej liczby zamontowanych regałów. Na wybór ilości próbek do badań ma wpływ złożoność warunków, wielkość przesyłanego napięcia oraz różnorodność standardowych rozmiarów prętów nośnych.

Przetestuj określone obszary na całym placu budowy i sprawdź obszary o osłabionej wydajności. Wyniki są zapisywane w dzienniku, sporządzonym w postaci wykresów współzależności obciążenia i przemieszczenia regału. Uwzględnia się zależność między liczbą uderzeń a liczbą niepowodzeń pogrzebowych.

Dokumenty regulacyjne

Normą badania pali wierconych, a także elementów wkręcanych, prasowanych i wbijanych jest GOST 56.82-2012. Zasady dokumentu regulują badania na placu budowy oraz opisują metody kontroli kontrolnych regałów palowych. Istnieją SNiP 2.02.03-85 i SP 50.102-2003, które standaryzują badanie fundamentów i projektowanie podpór palowych dla nowej konstrukcji i przebudowy.

Badania statyczne wytrzymałości pali i gruntu są drogie, wykonuje się je w ciągu doby (czas zależny od wielkości obiektu), ale zaliczane są do badań dokładnych z bezbłędnymi wynikami.

Badania są dozwolone na różnych etapach budowy:

• badania geologiczne;
• przed rozpoczęciem projektu;
• podczas instalacji podpór palowych;
• podczas akceptacji cyklu zerowego.

Testowe dokumenty techniczne opisujące elementy są przekazywane monterom pali. W referatach znajduje się plan z wykonaniem przyłącza studni w osiach, punkty próbnego sondowania statycznego i dynamicznego, lokalizacja komunikacji na obiekcie, wskazano budynki. Przekazuje się zakres zadań do badania pali i wnioski geologów o warunkach budowy, a także kosztorys robót.

Cechy testów dynamicznych

Dynamika służy do określenia rzeczywistego naprężenia w prętach nośnych i nośności. Ładunek o wadze standardowej jest zrzucany na regał z wyznaczonej wysokości i znajduje się wielkość zanurzenia. Nośność obliczana jest z uwzględnieniem zastosowanych parametrów i uzyskanych wyników. Metoda dynamiczna nie trwa długo, ale daje dokładne wskaźniki.

Test wykorzystuje mierniki ugięcia. Przed obciążeniem rejestrowany jest pierwszy wynik zerowy, następnie drugi odczyt i pomiary wykonywane sekwencyjnie przez 30 minut (w sumie 4). Pale uważa się za ustabilizowane, jeżeli w ciągu ostatniej godziny osiadanie nie przekracza 0,1 mm.

Obciążenie jest doprowadzane do obliczonego po zanurzeniu w gęstych gliniastych, gruboziarnistych glebach i piaskach, ale wartość nie powinna być mniejsza niż 1,5 wskaźnika nośności pala.

Cechy testów statycznych

Technika zapewnia obciążenie skokowe, którego wielkość ustala się z uwzględnieniem ciśnienia projektowego (ale nie więcej niż 1/10). Następna siła jest podawana po całkowitym osiadaniu pala od pierwszego naprężenia. Na czujnikach pomiarowych ustawia się zero, po przyłożeniu pierwszej siły iw kolejnych krokach rejestrowane są odczyty przyrządów.

Nośność graniczna jest określona przez wartość obciążenia, po której następuje zatrzymanie pogłębiania pala. Metoda jest prosta, ale wymaga czasu i sprzętu technicznego. Zasada testowania statycznego polega na tym, że element jest dociskany, a nie zrzucany z wysokości.

Zastosuj podnośnik hydrauliczny, który dociska metalową belkę przyspawaną do próbki pala i łączy ją z sąsiednimi słupkami kotwiącymi. Odległość od pala kontrolnego do pala kotwiącego wynosi co najmniej 2 m lub pięć średnic (w elementach o przekroju do 80 cm).W przypadku elementów kontrolnych szczelinę wykonuje się o co najmniej trzech średnicach, ale nie mniej niż 1,5 m. Wzorcowy stos parasola jest umieszczony w odległości co najmniej 1 metra.