Опытные работы по испытанию оснований и фундаментов

В процессе проведения инженерно-геологических изысканий либо до начала строительства должны выполняться опытные работы по испытанию различных видов оснований и конструкций фундаментов, намеченных к применению на исследуемой площадке.

Уплотненные и закрепленные различными методами основания, сложенные просадочными грунтами, испытывают на отдельных фрагментах — массивах с загрузкой их опытными фундаментами.

Фрагменты уплотненных и закрепленных массивов, в том числе возможные минимальные размеры их в плане и по глубине, выполняются в соответствии с требованиями проектов, действующих нормативных документов и рекомендаций авторов-разработчиков методов. Размеры опытных фундаментов в плане целесообразно принимать равными или близкими к размерам применяемых фундаментов с учетом толщины уплотненного или закрепленного массива и сжимаемой зоны, а нагрузку на них назначать в 1,1—1,2 раза превышающей проектную.

Опытные работы по испытанию различных конструкций фундаментов выполняют на фундаментах, выполненных в натуральную величину по проекту или в соответствии с заданием на их проведение. Испытания проводят статическими вертикальными, горизонтальными, выдергивающими нагрузками, или на их наиболее неблагоприятные сочетания.

Испытания различных видов оснований и конструкций фундаментов на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности проводятся с полным замачиванием уплотненных, закрепленных массивов и окружающих фундаменты просадочных грунтов до степени влажности G≥0,8. Для этого в пределах уплотненного, закрепленного массивов, а также вокруг опытных фундаментов устраивают скважины диаметром 150—250 мм с последующей их засыпкой дренирующим материалом (песком, щебнем, гравием и т. п.). Расстояния между скважинами в пределах уплотненного, закрепленного массивов принимаются равными 1,5—3 м, а между скважинами и опытными фундаментами от 1 до 2 м, но не менее ширины фундамента. Количество дренирующих скважин должно быть не менее четырех, а глубина их 0,8 величины просадочной толщи или глубины фундамента.

В зависимости от поставленной цели и решаемых задач испытания уплотненных, закрепленных массивов, а также опытных фундаментов на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности могут выполняться при природной влажности с последующим замачиванием грунтов или в водонасыщенном состоянии. По первой методике испытаний замачивание производят после стабилизации осадок на последней ступени загрузки, а по второй — до начала загрузки и продолжают в, течение всего периода загружения фундаментов.
На площадках со II типом грунтовых условий по просадочности различные виды оснований и конструкций фундаментов должны испытываться, как правило, при полном промачивании просадочных грунтов и проявлении просадок от собственного веса с изучением влияния на испытываемые массивы и конструкции сил нагружающего трения от просадок окружающих грунтов. В этих случаях грунты замачивают в котлованах с размерами сторон, близкими к величине просадочной толщи, по описанной выше методике замачивания опытных котлованов. Уплотненные, закрепленные массивы, а также свайные кусты целесообразно испытывать при одностороннем замачивании с расположением котлована для замачивания вдоль одной из их сторон. Одиночные сваи и фундаменты следует размещать в средней части замачиваемого котлована. При этом с учетом армирующего влияния свай и фундаментов на просадку грунта ширина котлована должна быть не менее 0,8 H, а длина (1—1,2) H, где H — величина просадочной толщи.

При испытании уплотненных, закрепленных массивов или различных конструкций фундаментов на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности нагружение их внешней нагрузкой может производиться после или до замачивания грунтов и проявления просадки от собственного веса. В первом случае вначале определяются осадки уплотненных, закрепленных массивов и фундаментов при просадках окружающих грунтов, а затем, при загружении их ступенями до расчетной нагрузки, дополнительные осадки от нагрузки здания или сооружения. Во втором случае вначале производится загружение массивов или фундаментов также отдельными ступенями до нагрузки 0,5—1 от расчетной, затем выполняется замачивание грунта в котловане до полного проявления просадки от собственного веса, после чего при необходимости фундаменты и опытные массивы догружают.

Испытание свай на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности в отдельных случаях возможно проводить с локальным замачиванием грунтов через дренажные скважины, как и на площадках с I типом грунтовых условий. При этом для определения сил нагружающего трения на сваи испытания вертикальной вдавливающей нагрузкой должны дополняться испытаниями на вертикальные выдергивающие нагрузки.