Испытание целостности сваи (ПИТ) определяется как качественная оценка целостности свай. Согласно стандарту ASTM D5882, целостность сваи включает в себя физические размеры, непрерывность и постоянство материала. Физические размеры включают длину и поперечное сечение сваи, а непрерывность сваи относится к пустотам или значительным трещинам.
В этой статье объясняются важные особенности испытания целостности свай и его методы.
Цель испытания свай на целостность
Свайный фундамент эффективно передает нагрузки, действующие на массивную надстройку, на нижние слои грунта. Несмотря на относительно высокую стоимость, они очень востребованы при строительстве мостов, высотных зданий и т.д.
Однако уникальная геометрия свай создает особые трудности при их строительстве. Наиболее распространенные проблемы связаны с вопросами, касающимися укладки бетона, установки стальной обоймы, формирования сваи, управления обсадными трубами, бурения, управления шламом и т. д.
Все эти проблемы могут привести к разрыву и вызвать изменения в поперечном сечении, которые могут повлиять на общую целостность сваи.
Когда элементы сваи заглублены под землю, нет возможности проводить контроль и обеспечение качества. В большинстве случаев оголовок сваи является единственной доступной частью для проведения инспекции и испытаний.
Поэтому было разработано несколько надежных и экономически эффективных методов оценки качества и целостности свайных элементов, одним из таких методов является испытание целостности сваи. Существует несколько методов проведения испытания на целостность сваи. Выбор испытания зависит от размеров сваи, типа сваи и состояния грунта.
Типы испытаний целостности свай
Наиболее распространенными методами неразрушающего контроля (NDT), используемыми для оценки целостности свай, являются:
1. Испытание целостности свай с низкой деформацией
Испытание на целостность свай глубокого заложения или испытание на целостность свай при ударе с малой деформацией является наиболее часто используемым неразрушающим методом испытаний для оценки целостности свайных элементов.
Испытание целостности свай с низкой деформацией (PIT)
Image Courtesy: GRL Engineers
В этом методе реакция головы сваи на внешнее воздействие регистрируется с помощью высокоточного преобразователя. Датчик устанавливается на оголовок сваи во время проведения испытания. Используемый датчик может быть либо датчиком скорости, либо ускорителем.
Метод испытания может использовать метод импульсного эха (PEM)/сонического эха (SE) и процедуры импульсного отклика (IR)/переходного отклика для определения ускорения и информации об источнике.
Испытание свай на целостность при низкой деформации определяет:
- Разрывы в сваях, такие как пустоты и трещины
- Изменения в поперечном сечении сваи, такие как выпячивание или выпучивание
- Глубина погружения сваи
- Соответствие материалов сваи.
Метод не позволяет определить несущую способность сваи и не может быть выполнен над оголовками свай. Кроме того, испытание неэффективно при проведении на сваях с переменным сечением.
2. Межскважинный звуковой каротаж
Это испытание дает информацию об однородности и целостности бетона. Вертикальные отверстия создаются с помощью труб во время строительства свай (делается минимум две сваи). Во время испытания трубы заполняются водой. Датчик-излучатель акустической волны помещается в трубу-1 на ее дне, а датчик-приемник акустической волны – на дне трубы-2. Оба датчика поднимаются с одинаковой скоростью.
В ходе испытания анализируется сигнал и определяется целостность профиля, называемого ультразвуковым профилем. Испытание проводится в соответствии с ASTM D6760.
Межскважинный звуковой каротаж
Image Courtesy: GRL Engineers
Метод определяет местоположение и степень дефектов. Его можно проводить на сваях большого диаметра. Установка труб во время строительства свай – сложный процесс. Кроме того, регистрация и анализ данных являются дорогостоящими.
3. Профилирование тепловой целостности
Профилирование термической целостности (TIP) определяет целостность свай путем оценки изменения температуры цементной пасты бетона. Испытание может проводиться на широком спектре свайных фундаментов, таких как микросваи, буронабивные сваи, буронабивные стволы, буронабивные сваи и т.д.
Испытание на профилирование тепловой целостности регистрирует изменения температуры и их историю в течение периода твердения бетона. Зафиксированная температура коррелирует с приростом прочности и целостностью фундаментов.
Профилирование тепловой целостности
Image Courtesy: GRL Engineers
TIP обладает следующими преимуществами по сравнению с другими методами:
- Метод профилирования тепловой целостности оценивает часть бетона, находящуюся за пределами стальной обоймы.
- Он генерирует данные в реальном времени о качестве сваи, что помогает сократить сроки строительства
- Интерпретация данных очень проста
Метод профилирования тепловой целостности имеет некоторые ограничения:
- Метод может быть использован только на новых сваях
- Для сравнения записанных журналов требуется эталонный график
- провода и датчики TIP могут быть повреждены во время установки и укладки бетона.
Часто задаваемые вопросы
Что такое испытание целостности сваи?
Испытание целостности свай определяется как качественная оценка целостности свай. Согласно ASTM D5882, целостность сваи включает в себя физические размеры материала, непрерывность и постоянство.
Каковы типы методов испытания целостности свай?
Наиболее распространенными методами неразрушающего контроля (NDT), используемыми для оценки целостности свай, являются:
1. Испытание целостности сваи при низкой деформации
2. Межскважинный звуковой каротаж
3. Тепловое испытание целостности
Что дает испытание целостности свай с низкой деформацией?
Испытание целостности свай с низкой деформацией определяет:
1. Нарушения в сваях, такие как пустоты и трещины
2. Изменения в поперечном сечении сваи, такие как выпячивание или выпучивание
3. Глубина сваи
4. Консистенция материалов сваи
Испытания бетонных свай на целостность для правильного функционирования
Неразрушающие испытания железобетонных конструкций: Основные методы и цели
ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
Читайте далее:- Испытание свай методом перекрестного звукового каротажа для определения целостности фундамента.
- Как построить буронабивной свайный фундамент?.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Интеграционные испытания бетонных свай для правильного функционирования.
- Буронабивные бетонные сваи, их конструкция и применение.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Как обследовать конструкцию с помощью акустико-эмиссионного испытания?.