Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РК Разработка тестирования свай на сплошность НТП-07-02-2011

	
		
		
	
	

		

			

			
1. Подготовлен: 
			
			

			
РГП «КазНИИССА»
			
		
		

			

			
2. Представлен:
			
			

			
Департаментом научно-технической политики и нормирования Агентства по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Казахстан. 
			
		
		

			

			
3. Принят и введен 

			
в действие:
			
			

			
 Приказом Агентства по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Казахстан от 29 декабря 2011 года № 540 с 1 июня 2012 года.
			
		
		

			

			
4. Взамен:
			
			

			
Впервые
			
		
	

Устройство свайных фундаментов является одним из основных и важных видов работ в строительстве, от качества которой зависит будущее состояние строящегося здания или сооружения.  

Как правило, определенный процент свай после их устройства имеет некоторые дефекты, полученные в процессе изготовления или транспортировке. К нарушению сплошности ствола буронабивных (буроинъекционных) свай могут приводить многие причины, в частности: недостаточный объем бетона на площадке строительства в момент бетонирования сваи, перерыв в работах по бетонированию ствола, негерметичность соединения обсадных труб в водонасыщенных грунтах, расслоение бетонной смеси и т.д.  

В случаях забивных свай причиной может служить нарушение техники безопасности при транспортировке, складировании и монтаже на стрелу сваебойных агрегатов, некачественное выполнение стыка составных свай, а также скрытые дефекты изготовления ствола сваи (заводской брак), который невозможно определить визуально (микротрещины в стволе сваи, неоднородность материала, несоответствие проектному классу, марке бетона и пр.). В результате динамического воздействия сваи с подобными заводскими дефектами приходят в непригодность, сплошность сваи нарушается. Причиной развития трещин также может служить человеческий фактор, когда оператор корректирует вертикальность сваи в процессе забивке, что нередко наблюдается в нашей строительной практике.  

Нарушение сплошности ствола сваи может привести к значительному снижению несущей способности свай, как по грунту, так и по материалу. Это в равной мере относится к устройству свай по любым известным технологиям - к буронабивным, буроинъекционным, забивным или вдавливаемым сваям.  

В ряде случаев к контролю качества устройства свайных фундаментов относятся формально, и ограничиваются ведением журналов и актов скрытых работ, а также отбором образцов бетона при подаче. Отбор образцов бетона при подаче его в скважину может служить лишь для косвенной оценки т.к. набор прочности бетона в кубиках и бетона в скважине различны. В данном случае этот контроль относится к определению качества соответствия свай проектным документам, но никак не к качеству ее изготовления, выявлению нарушений сплошности ствола. В связи с этим при устройстве свай необходима другая система контроля их качества.  

Традиционные испытания свай статическими и динамическими нагрузками, являясь наиболее показательными тестами, могут определить только несущую способность свай, но ни в коей мере не могут гарантировать качество сваи как железобетонной конструкции.  

Выявить дефекты, нарушение сплошности ствола свай при традиционной системе контроля фактически невозможно. Контроль качества работ при бурении скважин и бетонировании ствола свай, проводимый непосредственно на строительной площадке во многих случаях оказывается недостаточным. В настоящее время надлежащего пооперационного контроля за соблюдением всех параметров технологии, как правило, не производится.  

Чтобы избежать серьезных погрешностей при строительных работах, связанных с нарушением сплошности ствола свай, необходимо производить оценку сплошности сваи неразрушающим методом сразу после их устройства с целью выявления дефектов на ранней стадии строительства. Для забивных свай перед началом использования также рекомендуется их проверить на наличие скрытых дефектов непосредственно на строительной площадке тем же неразрушающим методом.  

Основными преимуществами неразрушающего метода акустической дефектоскопии можно считать: очень быстрое получение данных по любой свае на стройплощадке и возможность проверки до 100 свай в день; определение длины сваи в пределах 80 м; выявление дефектов разного характера в стволе железобетонной сваи; возможность диагностики любой сваи одним оператором самостоятельно.

Пособие подготовлено под научным руководством профессора, д.т.н. А.Ж.Жусупбекова коллективом авторов в составе: Dr.Ph.Р.Е.Лукпанова, Dr.Ph.А.А.Жусупбекова, к.т.н.С.Ф.Шевцова, к.т.н. С.Енкебаева, А.Тулебековой и др.

Пособие принято в качестве нормативного документа по тестированию свай на сплошность.  

Настоящее пособие разработано на основе следующих документов:  

1. Еврокод 7 - Геотехническое проектирование.

2. Американский стандарт ASTM D5882 «Низкочастотные испытания свай на сплошность».

3. Американский стандарт ASTM D6760 «Методы испытаний железобетонных свай на сплошность».

4. Британский стандарт BS 5228 Часть 4: «Контроль качества, применимый в свайных работах».

5. Британский стандарт BS 8004: «Фундаменты: установка, испытание и материалы для буронабивных свай».

6. СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», стр.76.

7. A.Zh. Zhusupbekov, N.Zh Kuanshaliev, A.S. Zhakulin, C. Secchi, K.S. Bizhanov. В кн.:Geotechnical problems at during time of interaction foundation with soil ground of West Kazakhstan. Proceeding of the International Conference on Coustal Geotechnical Engineering in Practice, Atyrau, 2002 р. 87-91.

8. Французские нормы NF 94-160-2 «Метод отраженных волн», 1993.

9. Стандарты Австралии AS 2159 Supplement 1-1996 «Piling-Design and Installation Guidelines».

10. P. Middendorp, M.W. «Bielefeld Reliability of Sonic Integrity Testing» (Надежность испытания свай на сплошность звуком», Семинар CLAS 1993.

11. N.Zh. Kuanshaliev, A.Zh. Zhusupbekov. Geotechnical Problems of Astana and West Kazakhstan. В кн.:Abstracts of Japan-Kazakhstan Joint Geotechnical Seminar, Tokyo, Japan, 2003, р. 29-30.

12. P. Middendorp, F.J. Reiding, «Determination of discontinuities in piles by TNO integrity testing and signal matching techniques» (Определение сплошности в сваях методом испытания сплошности компании TNO и технологии по управлению сигналом), Оттава, 1998.

13. Мангушев Р.А., Ершов А.В., Осокин А.И. Современные свайные технологии. Учебное пособие - СПб.:СПбГАСУ, 2007.  

14. Временный стандарт «Тестирования свай на сплошность» методом FPDS SIT-KIT-B. Foundation pile diagnostic system sonic integrity testing-KIT-B, Астана, 2011.

15. Руководство к пользованию оборудованием тестирования свай на сплошность Pile Integrity Tester (PIT). Quality Assurance for Deep Foundatio, Pile Integrity Tester (PIT), PDI Users Manual, Cleveland, Ohio 44128 USA, 2005.

16. Руководство к пользованию оборудованием тестирования свай на сплошность Profound SIT. Manual for Pile Integrity Testing, Profound SIT, Holland, 2001.  

Термины и определения: 

Акселерометр - датчик ускорений фиксации сигнала

Велосиметр - датчик скоростей для фиксации сигнала

Аналого-цифровой преобразователь - прибор для получения данных зафиксированных датчиком, визуализации, регистрации и обработки сигналов и преобразования их в рефлектограммы

Шейка ствола сваи - сужение поперечного сечения сваи

Обозначения и единицы измерения: 

В (м)  - диаметр или ширина сваи

С (м/сек)  - скорость прохождения волны в бетоне

D (м)  - длина сваи в момент испытания

L (м)  - расстояние между точкой исхода и точкой отражения вибрирующей

Z b   (м)  - переменная высотная отметка относительно некоторой точки на основания сваи

Z N  (м)  - то же, относительно некоторой точки грунта, соседсвующего сo сваей в момент испытания

Z (м)  - то же, относительно некоторой точки на верхнем краю сваи в момент проведения испытания

∆f (Гц)  - частотное отклонения между следующим друг за другом максимальным и минимальным значением амплитуды сваи

∆t (сек)  - продолжительность времени, отдаляющего момент удара от первого отражения(эха) сигнала

z i   = A i  c i  ρ i   - акустическое сопротивление (импеданс) i -й среды