Испытание винтовых свай СВС знакопеременными нагрузками

Винтовые сваи являются одной из самых важных составляющих при постройке, так как они – основа всего строения. Свайно-винтовые конструкции подвергают самым жестким испытаниям. Для этого разработаны специальные установки. Они рассчитаны на проведение проверки свай на сжимающую и выдергивающую нагрузки до 50 ТС (тонн сил; 1 ТС - 10000 кН). Испытательные установки, чаще всего, сборно-разборной конструкции. Это позволяет без труда их транспортировать. Такая структура вызвана тем, что возможно провести всего три-четыре испытания свай на одной опытной площадке. Установку можно спокойно монтировать и демонтировать.   
Испытания заключаются в приложенной вертикальной статической и циклической нагрузках на сжатие и выдергивание. 
Основная цель проверки – это определение несущей способности свай в зависимости от их диаметра, длины, а ещё характера загрузки и грунтовых условий. Также детально изучают деформацию почвы, что может повлиять на устойчивость конструкции. 
Помимо полной проверки винтовой сваи, подвергается испытаниям и её основная часть – наконечник-лопасть. 
Несущая способность определяется предельным сопротивлением почвы действию сжимающей или выдергивающей сил. 
Существует два основных испытания винтовых свай: 
1). На сжатие - после полной установки сваи, проходят контрольные измерения. Далее её начинают нагружать. Весь процесс поделен на десять этапов, во время каждого из которых нагрузка увеличивается на десятую часть от максимальной (предел изначально определяют с помощью расчета, в зависимости от параметров сваи и типа грунта). 
Во время испытания каждые 15 минут проводятся замеры, которые определяют степень осадки. Если она составляет 0.1 миллиметр за 2 часа для глинистых грунтов, 30 минут для песчаных или 15 – для крупнообломочных, то переходят к следующему уровню нагрузки. Потом следует разгрузка – когда на сваю перестают воздействовать. Так продолжается до того, пока сила сжатия не будет равна предельной (определенной с помощью расчетов). Если осадка не стала критической, то свая (а точнее её конструкция) прошла испытание. На каждый цикл загрузки и разгрузки затрачивается одинаковое время. 
2). На выдергивание - целью является определение несущей способности сваи в зависимости от размера и типа почвы, а также выявление деформаций грунта при её «ввинчивании» выше и ниже чем критическая глубина. Так называют глубину погружения сваи, выше которой грунт выходит на поверхность, а ниже - прорезается. До прорезания в прилегающей к лопасти почве, возникает состояние предельного равновесия. Оно достигается без значительных деформаций и появления трещин в грунте.   
Испытание проводится, как и сжатие, в десять стадий, при добавлении десятой части нагрузки на каждом этапе. Нормой считается смешение сваи на 0.1 миллиметр. Чередуются нагрузка и разгрузка. Так продолжается до критической силы. 
Наша компания "Скру Пайлз" провела ряд испытаний на вдавливающую и выдергивающую силу. Ниже представлены данные о проведенных испытаниях наших винтовых свай.     
Характеристики грунта погружения винтовых свай: 
Глина, влажность 22%, плотность 2,2 г/см3, угол внутреннего трения 27º, удельное сцепление 27 КПа. 
Результаты испытаний винтовых свай СВС вдавливающей нагрузкой: 

Dсваи = 57 мм;   Dлопасти = 250 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

В процессе нагружения свая CВC-57 разрушена. (пригодна для заборов и легких конструкций). 

Dсваи = 89 мм;    Dлопасти = 250 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 73 80 76 85,5 77 75


Dсваи = 108 мм;    Dлопасти = 300 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 100 116 97 107 112 95


Dсваи = 133 мм;    Dлопасти = 350 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 140 154 135 155 140 153

Испытания винтовых свай CВC выдергивающей нагрузкой: 
Dсваи = 89 мм;    Dлопасти = 250 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 100 112 105 101 111 100

 Dсваи = 108 мм;    Dлопасти = 300 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 130 136 128 132 130 135


Dсваи = 133 мм;    Dлопасти = 350 мм;  Lсваи = 2500 мм. 

Номер испытания сваи СВС 1 2 3 4 5 6
Предельная несущая способность Рб, кН 200 218 205 207 210 200


Максимальный крутящий момент винтовых свай:

Dсваи = 57 мм;   Dлопасти = 250 мм;  Lсваи = 2500 мм;       Мкр = 4,1 кНм (0,41 тсм); 

Dсваи = 89 мм;    Dлопасти = 250 мм;  Lсваи = 2500 мм;    Мкр = 4,1 кНм (0,41 тсм);  

Dсваи = 108 мм;    Dлопасти = 300 мм;  Lсваи = 2500 мм;     Мкр = 5 кНм (0,5 тсм);

Dсваи = 133 мм;    Dлопасти = 350 мм;  Lсваи = 2500 мм;     Мкр = 5 кНм (0,6 тсм).