Испытания просадочных грунтов сваей на действие всех типов нагрузки с предварительным замачиванием

Компания «ГлавФундамент» приняла участие в строительстве солнечной электростанции «Сигма Дракона» в Гафурийском районе Республики Башкортостан, проведя серию статических испытаний просадочных грунтов сваями на действие вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной нагрузки с предварительным замачиванием.

Грунтовые условия на участке строительства

Рельеф площадки изысканий относительно ровный, слабонаклонный, с общим уклоном в северо-восточном направлении.

Сводный инженерно-геологический разрез площадки изысканий сверху вниз до глубины изучения 7 м выглядит следующим образом:

• ИГЭ 1 – почвенно-растительный слой. Залегает с поверхности до глубины 0,8 м;
• ИГЭ 2 – суглинок желто-бурый, полутвердый, тяжелый пылеватый, макропористый, слабопросадочный, ненабухающий. Имеет широкое распространение, залегает под почвенно-растительным слоем до глубины 3,4 м;
• ИГЭ 3 – глина коричневато-бурая, полутвердая, легкая пылеватая, непросадочная, ненабухающая. Залегает до глубины 4,5 м;
• ИГЭ 4 – глина коричневато-бурая, тугопластичная, легкая пылеватая. Залегает ниже уровня грунтовых вод и в зоне его сезонного колебания, до глубины 5,3 м;
• ИГЭ 5 – песок желто-бурый, кварц-полевошпатовый, гравелистый, плотный, неоднородный, водонасыщенный. Имеет ограниченное распространение, залегает до глубины 3,1 м.

По сейсмическим свойствам грунты площадки изысканий относятся к следующим категориям:

• суглинок полутвердый при природной влажности ко II-ой категории, при водонасыщении – к III-ей категории;
• глина полутвердая при природной влажности и при водонасыщении – ко II-ой категории;
• глина тугопластичная при природной влажности – ко II-ой категории;
• песок гравелистый при природной влажности – к III-ей категории.

Кроме того, на глубине 1,5-2,5 м грунты имеют высокую коррозионную агрессивность по отношению к углеродистой и низколегированной стали.

Наличие на участке строительства специфических (в данном случае просадочных) грунтов, а также их широкое распространение (вскрыты всеми буровыми скважинами) и значительная мощность отложений (от 0,8 до 3,4 м) послужило основанием для проведения статических испытаний грунтов сваями на действие вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной нагрузки с предварительным замачиванием.

Статические испытания грунтов сваями с предварительным замачиванием

Испытания проводились винтовыми сваями, винтовыми сваями с элементом сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН), а также забивными сваями, погруженными в грунт с предварительным замачиванием. Данная методика соответствует ГОСТ 5686-2012.

В ходе испытаний необходимо было определить несущую способность свай. Ступени вертикальных нагрузок прикладывались на сваи с помощью гидравлического домкрата HHYG-10П150, упорная система выполнялась с использованием балки и анкерных сваи. Регистрация величины нагрузки проводилась с помощью манометра. Наблюдения за осадками велась по индикаторам часового типа. Ступени горизонтальных нагрузок для испытаний прикладывались с помощью натяжителей механического типа. В качестве упорной системы применялась соседняя испытуемая свая. Регистрация величины нагрузки проводилась с помощью динамометра. Наблюдения за перемещениями свай велись по индикаторам перемещений до условной стабилизации.

Замачивание грунта производилось через специальные траншеи, устраиваемые по периметру испытываемых свай на расстоянии 1 м от их боковой поверхности.

Замачивание основания свай перед началом и в процессе испытаний производилось путем инъектирования воды в основание через перфорированные инъекционные сваи. На каждую испытуемую сваю устанавливалось по 3 сваи-инъектора.

Расход воды контролировался с помощью расходомеров. Контроль замачивания осуществлялся по контрольным скважинам, пробуренным на расстоянии 1 м от испытуемых свай.