Несущая способность винтовых свай: методы испытаний по ГОСТ 5686-2020

Задачи испытаний винтовых свай

Цель испытаний по ГОСТ 5686-2020 — проверка соответствия расчетной и фактической несущей способности свай. Стандарт требует:

• оценки работы сваи при статической вдавливающей нагрузке;
• определения предельного сопротивления при выдергивающей нагрузке;
• проверки горизонтальной устойчивости;
• фиксации деформаций грунта и ствола.

Результаты испытаний необходимы для проектирования по СП 50-102-2003 и СП 50-101-2004, а также для подбора оптимальных типоразмеров свай по ГОСТ Р 59106-2020.

Типоразмеры свай для испытаний

Испытания проводятся на сваях разных диаметров и длин. На практике применяются следующие типы:

• 57x1500x3 мм, 57x2000x3 мм, 57x2500x3 мм, 57x3000x3 мм, 57x3500x3 мм, 57x4000x3 мм, 57x4500x3 мм;
• 76x1500x3 мм, 76x2000x3 мм, 76x2500x3 мм, 76x3000x3 мм, 76x3500x3 мм, 76x4000x3 мм, 76x4500x3 мм;
• 89x1500x3.5 мм, 89x2000x3.5 мм, 89x2500x3.5 мм, 89x3000x3.5 мм, 89x3500x3.5 мм, 89x4000x3.5 мм, 89x4500x3.5 мм, а также облегченные варианты 89x1500x3 мм – 89x4500x3 мм;
• 108x1500x4 мм, 108x2000x4 мм, 108x2500x4 мм, 108x3000x4 мм, 108x3500x4 мм, 108x4000x4 мм, 108x4500x4 мм, облегченные 108x1500x3.5 мм – 108x4500x3.5 мм;
• 133x1500x4 мм, 133x2000x4 мм, 133x2500x4 мм, 133x3000x4 мм, 133x3500x4 мм, 133x4000x4 мм, 133x4500x4 мм.

Статические испытания

ГОСТ 5686-2020 предусматривает статические вдавливающие нагрузки. Свая нагружается постепенно, ступенями, до достижения предельной осадки или отказа. Измеряются:

• осадка при каждой ступени нагрузки;
• остаточные деформации после снятия нагрузки;
• характеристика работы боковой поверхности и лопасти.

Для свай диаметром 89 мм с длиной 3000–4000 мм в глинах обычно фиксируется несущая способность 2–3 т, для свай 108x4000x4 мм — до 6 т в песках средней плотности. Сваи 133x4500x4 мм могут достигать 10 т при испытаниях в плотных песках и супесях.

Испытания на выдергивающую нагрузку

Методика применяется для проверки работы сваи на отрицательное трение. Свая нагружается усилием вверх, фиксируется предельная сила выдергивания. Для свай 76x3000x3 мм предельные значения составляют около 1.5 т, для свай 108x3500x4 мм — до 4 т. Эти данные применяются при проектировании пристроек и террас, где возможны силы морозного пучения.

Испытания на горизонтальную нагрузку

ГОСТ 5686-2020 предписывает проверку работы свай при боковой нагрузке. Этот метод важен для свай под ограждения, пирсы, опоры. Для свай 57x2500x3 мм предельная горизонтальная нагрузка составляет порядка 0.3–0.5 т, для свай 133x3000x4 мм — до 3 т. Расчёт по СП 24.13330.2011 учитывает эти данные при определении жёсткости конструкции.

Динамические испытания

В ряде случаев проводятся динамические испытания методом удара. По ГОСТ 5686-2020 определяется сопротивление грунта при погружении сваи. Этот метод используется при массовом строительстве, но для винтовых свай применяется ограниченно, так как основной способ заглубления — завинчивание.

Фиксация и обработка результатов

Все испытания фиксируются в журналах установленной формы (приложения к ГОСТ 5686-2020). Результаты представляют графики зависимости осадки от нагрузки. При проектировании по СП 50-102-2003 принимается расчетная несущая способность, равная 0.7 от предельной, полученной при испытании.

Примеры применения по диаметрам

• 57 мм — временные ограждения, малые постройки, испытания подтверждают работу при нагрузке до 0.8 т;
• 76 мм — террасы, веранды, допустимая нагрузка до 1.5 т;
• 89 мм — бани и бытовки, работа на 2–3 т на сваю;
• 108 мм — универсальные дома из бруса, газобетона, расчёт до 4–6 т;
• 133 мм — капитальные дома и пирсы, несущая способность до 10 т.

Контроль качества

ГОСТ Р 59106-2020 дополняет требования по материалам и сварке. Испытания по ГОСТ 5686-2020 подтверждают фактическую прочность и несущую способность. Совместное применение стандартов обеспечивает надежность свайно-винтовых фундаментов. При производстве дополнительно контролируется металл по ГОСТ 1050 и ГОСТ 19281, сварка по ГОСТ 5264, антикоррозионная защита по ГОСТ 9.032 и ГОСТ 9.401.

Заключение

Методы испытаний по ГОСТ 5686-2020 являются обязательным этапом проектирования свайно-винтовых фундаментов. Результаты статических и выдергивающих нагрузок позволяют корректно назначать несущую способность свай диаметром от 57x1500x3 мм до 133x4500x4 мм. Совместное использование СП 50-102-2003, СП 24.13330.2011 и ГОСТ Р 59106-2020 гарантирует нормативное качество и долговечность оснований.