Приложение К (рекомендуемое). Требования к приборам и оборудованию, используемым для оценки сопротивления грунтов основания свай при их испытании методом, основанным на принципах волновой теории удара

Приложение К
(рекомендуемое)

Требования
к приборам и оборудованию, используемым для оценки сопротивления грунтов основания свай при их испытании методом, основанным на принципах волновой теории удара

К.1 Оценку сопротивления грунтов основания сваи по данным, регистрируемым в процессе продольного удара молота по свае, проводят путем определения усилий в свае с использованием датчиков деформации и скоростей ее перемещения с использованием акселерометров, а также значений остаточных перемещений сваи после удара, определяемых, например, геодезическими приборами с точностью не менее 0,1 мм. Определение в процессе удара значений указанных величин во времени позволяет осуществить построение графиков зависимости осадки сваи от действующих в ней динамических усилий, которые могут быть пересчитаны (благодаря их квазистатичности) на соответствующие им статические нагрузки.

Допускается также в рассматриваемом случае проводить испытания свай с одновременной во времени регистрацией при продольном ударе сил, возникающих в голове сваи, и ее перемещений.

К.2 Типовая схема измерительной системы для регистрации, обработки и отображения результатов испытаний грунтов основания для рассматриваемого метода показана на рисунке К.1.

1-6 - см. обозначения в К.2

Рисунок К.1 - Типовая схема измерительной системы при испытании свай

Согласно представленной на рисунке К.1 схеме оборудование включает в себя датчики деформаций 1 и акселерометры 2, которые во время нанесения удара могут измерять деформацию материала сваи и ускорение сваи в зависимости от времени в точках установки приборов.

Датчики на свае должны располагаться диаметрально противоположно друг другу на одинаковых расстояниях или по ее оси. На одной свае используется не менее двух пар датчиков деформаций 1 и акселерометров 2, устанавливаемых в удалении от верха головы сваи не менее чем 1,6 размера поперечного ее сечения.

Датчики должны быть закреплены так, чтобы они не могли сдвигаться во время удара. Допускается болтовое крепление, приклеивание или сварное соединение датчиков со сваей.

В закрепленном виде собственная частота датчиков деформаций (тензометров) и резонансная частота датчиков ускорений (акселерометров) должна быть в пределах 2-10 кГц.

Датчики деформаций должны иметь линейный выход во всем диапазоне возможных деформаций материала сваи. При испытании железобетонных свай выходной сигнал акселерометров должен быть линейным до 950 g (где g - ускорение силы тяжести). Для стальных свай рекомендуется использовать акселерометры с линейным выходным сигналом до 4950 g.

Сигналы с датчиков по кабелю 3, электрические наводки на который должны быть менее 2 % ожидаемого максимума сигнала, передаются на измерительный компьютер 4 или шлейфный осциллограф. При этом поступающий сигнал должен быть прямо пропорционален регистрируемым параметрам в частотном диапазоне оборудования.

Сигналы от датчиков должны записываться в цифровой форме на диск 5 переносного регистрирующего компьютера так, чтобы частотные составляющие имели нижнюю граничную частоту 1500 Гц, а частотная дискретизация при оцифровке - не менее 4950 Гц для каждого канала данных.

Сигналы от датчиков должны также отображаться на дисплее компьютера 6, на котором во время нанесения удара можно было бы наблюдать силу и скорость как функцию времени по данным сигналов, получаемых непосредственно от датчиков с отображением их после предварительной обработки.

Используемые компьютеры должны позволять проводить регулировку, для того чтобы сигналы воспроизводились в интервале длительностью от 5 до 200 мс. Усилия, возникающие в стволе сваи, и скорости его перемещений должны воспроизводиться компьютерами для каждого удара, а оборудование должно позволять удерживать и отображать сигнал для любого выбранного удара в течение интервала времени не менее 30 с.

К.3 Типичные графики нагрузок и скоростей, а также нагрузок и перемещений, регистрируемые и представляемые по результатам испытаний грунта основания сваями, представлены на рисунке К.2.

Определение несущей способности сваи по грунту проводят с использованием программного обеспечения, разработанного на основе принципов волновой теории удара.

1 - нагрузки; 2 - скорости; 3 - перемещения

Рисунок К.2 - Типичные осциллограммы, регистрируемые при испытаниях ударом грунтового основания свай (при обработке результатов с учетом принципов волновой теории удара)

Дополнительно к перечисленным выше датчикам (используемым при испытаниях свай для повышения точности регистрации перемещений их головной части) рекомендуется предусматривать геодезическое определение конечного перемещения с использованием реперов, фиксирующих эти перемещения относительно неподвижной точки реперной системы.