Co je dynamické testování pilot?

Při použití pilotového základu je nutné provést statické a dynamické zkoušky ražených pilot.

V průběhu práce se zjišťuje skutečné zatížení a získané výsledky se porovnávají s návrhovými hodnotami. Pomocí dynamických zatěžovacích studií je stanoven vztah mezi spotřebou energie při zarážení podpěr do země a jejich únosností.

Jaké informace poskytuje dynamický zátěžový test?

Ve srovnání se statickým testováním pilot má tato metoda nižší náklady a zabere méně času. Během procesu výzkumu je podpora méně náchylná k destrukci.

• Pokud se skutečná hodnota porušení liší od vypočtené hodnoty, změní se charakteristika piloty, její průřez nebo její délka.
• Zařízení pro dokončení konstrukce je vybráno shodné s tím, které bylo použito při její jízdě.
• Řídicí podpěry jsou raženy do hloubky specifikované ve stavebním projektu.

Nevýhodou takových studií je vysoké riziko nesprávných výsledků. Typicky jsou výzkumná data nadhodnocena ve srovnání se skutečnou nosností. Nejčastěji je to pozorováno na jílovitých, písčitých půdách, kdy snadné ponoření podpěry je způsobeno heterogenitou půdní struktury.

Jak probíhají dynamické zkoušky pilot?

Dynamické zatížení pilot zahrnuje výpočet hodnot mezi energií nárazu během jízdy a odporem půdy během tohoto procesu. Na půdách s různou hustotou a heterogenními strukturami se tyto hodnoty používají k výpočtu skutečného zatížení a únosnosti budoucího základu.

Algoritmus práce

1. Zarážení kontrolních pilot se provádí odděleně od místa instalace finální podpory. Zaznamenává se počet úderů na každý metr postupu. Poslední metrový úsek se přiděluje samostatně, zde se zohledňuje počet úderů na každých 10 cm.
2. Doba odpočinku konstrukce je stanovena předem v závislosti na podmínkách terénu.
3. Dokončení ovládacích podpěr ukazuje počet úderů potřebných k zanoření na maximální hodnotu. Zjišťuje se změna parametrů po klidu a velikost poruch.

Odpočinek a „odmítání“ hromádek

Důležitým ukazatelem je zbytek podpor před dynamickými zkouškami, tedy doba mezi jejich jízdou a dokončením. V tomto období půda obaluje konstrukci a ztěžuje její další postup.

Doba odpočinku se u různých půdních struktur liší a pohybuje se od 1 do 20 dnů. To je nutné zvlášť dohodnout s projektantem. Vypočtené hodnoty jsou stanoveny podle předběžné geologie lokality a studie složení půdy.

Zohledňuje se také „selhání“ pilot. Během jízdy se zvyšuje odpor půdy a dochází k sedání nebo selhání konstrukce, když je další postup nemožný.

Zpracování a reportování výsledků

Algoritmus pro provádění dynamických zkoušek je popsán v SP 24.13330.2011 „Pilotové základy“.

Inženýři vypracují harmonogram měření, protokol výzkumu a vydají osvědčení o dokončení práce. Zpráva reflektuje veškeré údaje z kontrolních přístrojů, změny odporu půdy a závěry o vhodnosti půdy pro další výstavbu.

Během výzkumu jsou zaznamenány následující výsledky:

• Počet úderů na metr ponoření na zadanou značku.
  Velikost selhání.

Na základě výsledků práce inženýři vypracují zprávu v souladu s GOST 5686-2020. Dokument obsahuje texty a grafiku. Graf celkového počtu dopadů a sedání na metr ponoření je uveden níže:

Výsledky kontrolních zkoušek pilot s dynamickým zatížením slouží ke zjištění souladu výpočtové a skutečné únosnosti podpor.

Na základě výsledků zkušebních pilot rozhodne speciální komise, zda skutečné zatížení odpovídá vypočteným hodnotám. Pokud jsou indikátory normální, stavba pokračuje. Pokud jsou výsledky nižší, projekt je revidován. Nejčastěji se na základě výzkumných dat mění značka podpory a její fyzické rozměry.

Inženýři SIBGEOPRO provádějí dynamické testy s veškerým potřebným vybavením. Specialisté využívají předem vyvinutý výzkumný program, jehož návrh bere v úvahu rozsah výstavby a zvláštnosti geologického složení půdy. Po dokončení prací poskytujeme oficiální závěr nezbytný pro schválení projektu státními orgány.

Vypočítaná zatížení v projektu nejsou vždy objektivní a vyžadují skutečné potvrzení. To je důvod, proč je statické a dynamické testování pilot tak důležité.

Dynamické zkoušky pilot Zkoušky pilot s dynamickým zatížením Dynamické zkoušky zemin s pilotami Provádění dynamických zkoušek pilot Dynamické zkoušky ražených pilot Zkoušky zemin s pilotami s dynamickým zatížením Výsledky dynamických zkoušek Dynamické zkoušky vrtaných pilot

Často kladené dotazy

Podle GOST 5686-2020 se poruchy hromady během jejího dokončování určují po „klidu“, tj. po přestávce mezi koncem jízdy a začátkem dokončování. Doba „odpočinku“ je stanovena zkušebním programem a závisí na složení, vlastnostech a stavu řezané zeminy a zeminy pod spodním koncem hromady.

Doba hromadění je uvedena v článku 7.2.3 GOST GOST 5686-2020

Typy půd.

Období „odpočinku“ hromady.

Pro písčité půdy na bočním povrchu pilot a pod jejich spodními konci, s výjimkou sypkých, vodou nasycených, jemných a prašných půd.

Pro hlinité, písčité, kypré i heterogenní půdy.

Při prořezávání písčitých půd, pokud jsou pod špičkou hromady hrubé, husté písčité nebo jílovité půdy pevné konzistence.

Lze zkrátit na 1 den.

Při řezání vodou nasycených jemných a prašných písků.

Minimálně 10 dní.

Při prořezávání jílovitých půd měkké a tekutě plastické konzistence.

Minimálně 20 dní.

Zkoušky piloty při zatížení je metoda posouzení únosnosti piloty aplikací dynamického zatížení. Pomocí výzkumu se únosnost piloty zjišťuje rychleji než při statických zkouškách. V závislosti na požadavcích projektu lze testovat jednu nebo více pilot za den.

Při dynamických zkouškách existuje riziko získání nadhodnocených hodnot únosnosti ve srovnání se statickými zkouškami. Při zpracování výsledků dynamických testů se používá empirický vzorec s koeficienty, který často dává nepřesné výsledky.

Energie přenesená kladivem na jeden úder se vypočítá vynásobením hmotnosti kladiva výškou jeho pádu. Hmotnost x výška = energie Energie jednoho úderu kladiva.

Hnané piloty se používají v hromadné výstavbě k vytvoření základů budov, konstrukcí, nádrží a mostů. Jedná se o ekonomické řešení pro hlubinné základy. Hnané piloty se také používají pro pobřežní stavby, opěrné zdi a přístavby.

Porucha piloty je maximální hloubka, do které je pilota zanořena do půdy v důsledku rázového zatížení mechanismu beranidla piloty. Parametr porušení se zaznamená, když zatloukání piloty již není možné z důvodu zvyšujícího se odporu zeminy.

Nejběžnější dynamické vzorce, které se používají ke stanovení únosnosti ražené piloty:
● Formula Engineering News.
● Highleyho vzorec.
● Dánský vzorec.
Vzorec Engineering News je nejjednodušší a nejoblíbenější dynamický vzorec pro odhad nosnosti. Vzorec Highley byl vyvinut později, aby překonal některá omezení vzorce Engineering News.
V Rusku je vzorec N.M. široce používán. Gersevanov (SP 24.13330.2016).

Zatížení v budovách a konstrukcích se dělí na svislé, vodorovné a podélné. Vertikální zatížení se skládá z konstantního, dynamického a rázového zatížení. Horizontální zatížení se skládá z větru a seismického zatížení. Podélná zatížení, tedy tažná a brzdná síla, se zohledňují ve speciálních návrhových případech.

Zatěžovací zkouška pilot je metoda posouzení únosnosti piloty působením dynamického zatížení na hlavu piloty (kladívka) a zaznamenáním jejího sedání.

Pro stanovení únosnosti pilot se používají dynamické a statické zatěžovací zkoušky. Statická zatěžovací zkouška se provádí postupným zvyšováním zatížení piloty na stanovenou hodnotu a pozorováním jejího pohybu. Zatížení je pak po určitou dobu drženo, aby se zajistilo, že se půda stabilizuje a nedojde k deformaci, testování může trvat až 15 hodin. Testování živého zatížení je založeno na aplikaci rychlého nárazu na hlavu piloty a následném měření reakce piloty na náraz. Tato metoda je rychlejší a levnější než statické zátěžové testování, ale je také méně přesná. Výsledky dynamické zatěžovací zkoušky se obvykle porovnávají s výsledky statické zkoušky.

Zkouška se provádí úderem na hlavu piloty kladivem nebo jiným vhodným pádovým závažím a sledováním reakce zeminy a piloty. Test lze provést na mnoha typech pilot.

Metoda dynamického zkoušení pilot je jednou z metod stanovení únosnosti pilot v zemi. Je založen na měření vibračních parametrů piloty, ke které dochází při úderu kladivem o určité hmotnosti. Během zkoušky udeří kladivo do hlavy piloty a měří se vibrace vyskytující se v pilotě. Na základě naměřených dat je možné určit únosnost půdy, ve které se nachází.

Senzory jsou připojeny k analyzátoru zatloukání (PDA) buď bezdrátově nebo pomocí hlavního kabelu. S každým úderem kladiva měřící PDA zpracovává deformace a zrychlení v reálném čase a poskytuje jak grafické zobrazení dat, tak numerické výsledky.

Při dynamickém testování pilot se pro stanovení charakteristik piloty používají různé vzorce. Některé z nich: Vzorec rázové práce: W = (mgh) / n kde W – rázová práce, m; m – hmotnost kladiva, kg; g – zrychlení volného pádu, m/s²; h – výška zdvihu kladiva, m; n – počet úderů. Vzorec pro výšku průniku: H = (E * A) / (m * g) kde H – výška průniku, m; E – korekční faktor stanovený z tabulek; A – plocha průřezu hromady, m²; m – hmotnost kladiva, kg; g – zrychlení volného pádu, m/s². Vzorec rychlosti nárazu: V = (2gh) ^ 0.5 kde V – rychlost nárazu, m/s; g – zrychlení volného pádu, m/s²; h – výška zdvihu kladívka, m. Vzorec mezního odporu: qf = (2 * E * Ap) / d kde qf – mezní odpor piloty, kPa; E – modul pružnosti zeminy, kPa; Ap – plocha průřezu hromady, m²; d – úhel sklonu piloty, stupně. Vzorec penetrační rychlosti: Vs = (qf / γ) * As kde Vs – penetrační rychlost, m/s; qf – mezní únosnost piloty, kPa; γ – měrná hmotnost zeminy, kN/m³; As – plocha průřezu hromady, m².

Pro výpočet dynamického zatížení piloty se obvykle používá vzorec energie nárazu, který je definován jako součin hmotnosti části nárazu a druhé mocniny rychlosti nárazu. Vzorec je následující: E = 1/2 * m * v^2, kde E je energie nárazu, m je hmotnost části nárazu, v je rychlost nárazu. Rychlost nárazu se vypočítává měřením výšky kladiva po dopadu a doby, kterou trvá, než se zvedne. Rychlost dopadu lze také vypočítat pomocí vzorce: v = √(2gh), kde g je zrychlení volného pádu, h je výška kladiva.

Matematicky je vzorec pro výpočet součinitele dynamického zatížení následující: KDN = (Pm * H) / (As * Qs * Es) kde: Pm – maximální rázový impuls přenesený na pilotu H – výška piloty As – příčný- průřezová plocha piloty Qs – odporová zemina v místě upevnění piloty Es – modul pružnosti piloty Hodnotu součinitele dynamického zatížení získanou jako výsledek testování piloty lze použít pro výpočet dovoleného zatížení na pilotách v souladu s platnými regulačními dokumenty.

Ve srovnání se statickým zátěžovým testováním je dynamické zátěžové testování výrazně levnější a rychlejší. Například při zarážení ocelové piloty není potřeba žádné další vybavení ve formě nosníků, kotevních pilot nebo těžkých balastních závaží.

V souladu s platnou regulační a technickou dokumentací u nás i se zavedenou praxí jsou před zahájením hromadného beranění prováděny zkušební jízdy a testování. Faktem je, že plán pilotového pole, zahrnutý v souboru dokumentace nezbytné pro naši práci, je výsledkem výpočtů získaných na základě údajů o zatížení na jedné straně a údajů o geologické stavbě půdy lokality na straně druhé. ruka. A pokud je u prvního vše jasné, pak zpráva o inženýrsko-geologických průzkumech ne vždy reálně odráží stávající obraz. Problém může být způsoben nekvalitní prací geologů a chybami v experimentech půdní laboratoře. Proto se provádějí zkoušky k objasnění požadované délky pilot. Podle našich zkušeností se vyskytly případy, kdy byla délka pilot navýšena 2x a byly i opačné situace – podle výsledků zkoušek byly piloty zcela zrušeny kvůli tomu, že zeminy byly poměrně husté a to bylo možné vystačit s obyčejnou monolitickou deskou. Zhruba řečeno, testování je test skutečné únosnosti piloty pro zjištění potřeby úpravy návrhu.

Zkoušky se provádějí působením svislého zatížení na raženou pilotu po tzv. „odpočinek“, obvykle 6-7 dní. Podle druhu zatížení se zkoušky dělí na dynamické a statické. Za zmínku také stojí, že se netestují piloty, ale zeminy, takže je správné neříkat „testy pilot“, ale „testy zemin s pilotami“.

Dynamické testování pilot

„Dynamika“ je nejjednodušší a nejlevnější způsob, jak získat údaje o nosnosti piloty. Podstata testu spočívá v upuštění břemene na hromadu a měření sedání hromady od tohoto nárazu. Průvan, nebo v odborném slangu „porucha“, se měří hladinou nebo speciálním přístrojem – poruchoměrem. Na ražených pilotách se provádějí zkoušky přímo kladivem, kterým byly piloty raženy. Vrtané piloty používají betonové nebo kovové „sloupy“, které jsou spouštěny z dané výšky. Laborant s údaji o sedání, parametrech hromady, hmotnosti nárazové části a výšce výsypu vypočítá nosnost hromady a vystaví protokol ve stanoveném formuláři. Tyto testy jsou rychlé, levné a poměrně přesné. Celkový objem dynamických zátěžových zkoušek pilot podle doporučení GOST je 1 % z celkového počtu pilot.

Statické zkoušení pilot

„Statika“ je simulace mechanismu fungování piloty v základu budovy bez budovy samotné a základu, resp. Princip testování je také extrémně jednoduchý, ale vyžaduje určité náklady na pracovní sílu a vybavení. Musíme tlačit na hromadu takovou silou, aby šla dolů. Navíc musíte vyvinout tlak a ne odhodit něco těžkého, jako při dynamických testech. Pro vrtané piloty se nad hromadou staví speciální masivní stojany. Na tyto stojany jsou postupně jeřábem vykládány betonové bloky známé hmotnosti a laborantka sleduje sedání hromady a po poklesu hromady nad stanovenou hodnotu zastaví testování. Ve vztahu k hnaným pilotám existuje jednodušší a levnější řešení – vyvinout tlak pomocí hydraulického zvedáku. Zbývá vyřešit otázku – kam opřít zvedák, protože je třeba přitlačit. Problém je vyřešen zaražením několika dalších pilot v těsné blízkosti (obvykle v jedné linii s testovací pilotou). Tyto piloty se nazývají kotvící piloty. Hlavy těchto pilot jsou zničeny, na piloty je uvolněna výztuž, je instalován silný kovový nosník, který je přivařen k výztuži kotevních pilot. Právě o tento nosník bude spočívat náš hydraulický zvedák s manometrem. Zde je nejčastěji používaný návrh testu.

Zkušební pilot je zaražen těsně pod kotevní piloty, aby se umožnila instalace zvedáku. Zátěž je aplikována po etapách pod neustálým dohledem laboranta. Zkoušky se zastaví buď při dosažení určité hodnoty na manometru (obvykle o 20-30% vyšší než je specifikované návrhové zatížení), nebo pokud hromada nevydržela zatížení a „šla“ dolů. Statické testy jsou mnohem dražší a trvají asi jeden den, ale jsou nejvíce odhalující a s nejpřesnějšími výsledky. V souladu s SNiP je až 0,5 % z celkového počtu pilot testováno se statickým zatížením.

Volitelně jsou 2 nosníky instalovány do „kříže“. Kotevní piloty zadává zpravidla projekční organizace, pokud však nejsou k dispozici údaje o kotvách, vybereme optimální kotvy sami s podmínkou, že maximálně využijeme pilotové pole a nezatlučeme další piloty do odpadu. .