Проведення статичних випробувань далеко не завжди проходить так гладко, як хотілося б. Цей процес пов’язаний з масою труднощів, уникнути яких простіше, якщо детально з ними ознайомитися.
Розбіжності в результатах геологічних досліджень і натурних випробувань
Першою складністю є невідповідність між показниками, отриманими при інженерних розрахунках, і дійсної несучою здатністю грунтів. Звичайно, випробування палями проводяться саме для підтвердження або спростування результатів геологічних досліджень і наступних розрахунків, і невідповідність показників – не така вже й рідкість. Однак трапляється, що різниця в результатах виявляється просто неприпустимо великий.
Як приклад можна навести випадок, коли палі, які згідно з розрахунками, повинні були витримувати навантаження в 400 тонн, на перевірку виявилися здатними витримати лише 80 тонн.
Причина таких помилок полягає в першу чергу в тому, що результати геологічних досліджень через неоднорідність геології об’єкта, найчастіше мають велику похибку. Таким чином, ці результати виявляються недостатніми навіть для проведення розрахунків несучої здатності паль.
Випробування палями дозволяють точно визначити, наскільки помилковими або точними виявилися попередні розрахунки. Однак основна проблема полягає в тому, що параметри паль (довжина, ширина і т.д.), що входять в випробувальний кущ, підбираються згідно з проектом будівлі, що зводиться і цим же геологічним розрахунками, найчастіше неточним. Результатом всіх докладених зусиль виявляються даремно витрачені час і кошти, так як пристрій випробувального куща і проведення випробувань вимагають чималих часових і грошових витрат.
Розтяг арматури
Ще одна складність у проведенні випробувань представлена розривом арматури, що фіксує стенд на випробуваному кущі.
Так буває найчастіше в тих випадках, коли грунт виявляється більш щільним, ніж припускав конструктор, який робить попередні розрахунки. Осадка паль виявляється набагато менше очікуваної, і за розпорядженням конструктора навантаження збільшують. Це робиться з метою з’ясування дійсної максимального навантаження на палю, щоб при бажанні збільшити навантаження на майбутній фундамент – наприклад, додавши ще кілька додаткових поверхів будівлі.
У підсумку, на прохання конструктора, на кущ дається збільшене навантаження, на яку сам стенд просто не розрахований. Арматура розрахована на те навантаження, яка зазначена в технічному завданні.
Крім розриву арматури надмірне навантаження на кущ може привести до висмикування анкерів або пошкодження оголовка випробуваної палі; іншими словами – до руйнувань за матеріалами.
Щоб уникнути цих ускладнень, подачу додаткового навантаження на кущ слід враховувати заздалегідь, обумовлюючи це з замовником і конструктором, або уникати подібних експериментів.
Водяні лінзи
Лінзами називають скупчення води під землею – своєрідні підземні озера. Такі лінзи можуть стати серйозною проблемою в зведенні будівлі на даній ділянці. Складність прогнозування їх наявності полягає в тому, що вони розташовані не суцільним шаром, а невеликими ділянками, хаотично. Вгадати контури лінзи, розташованої під землею, для геологів практично неможливо. Вони визначають лише геологічні умови, в яких ці самі лінзи найчастіше зустрічаються. Якщо статичні випробування були проведені не на місці лінзи, то про її наявності стає відомо тільки коли в певному місці починають “просаджувати” палі.
Перше, що в таких випадках роблять фахівці – це контроль якості паль. Далі слід статичне зондування, проведене геологами за допомогою спеціального зонда. Даючи навантаження на зонд поетапно, можна визначити глибину, на якій знаходиться лінза, а також її контур.
Особливості грунтів на прикладі районів Києва
Результати випробувань паль в чималому ступені залежать від властивостей грунту, на якій розташований об’єкт. Чим він щільніший, тим менше буде просідання випробуваної палі. Якщо брати за приклад райони Києва, то саме такий грунт характерний для місцевості над залізничним вокзалом (Солом’янський район). І навпаки, дуже “слабкі” грунти властиві районам з високим рівнем грунтових вод або підземних річок притаманні вулиці Електриків, зокрема району заводу «Кузня на Рибальському. Таким чином, можна дати наступну коротку характеристику грунтів окремих районах Києва:
- Солом’янський район – надзвичайно щільні грунти, в яких палі стоять дуже надійно. Запас висотності будинків досить великий.
- Лівобережжя (Харківський район, Троєщина і ін.) – піщані ґрунти, високо розташовані водоносні шари. Будинки в цих районах будуються на височинах і якісних палях з достатньою висотою.
- Правобережжя – дуже різноманітна геологічна картина. Тут можна зустріти як дуже щільні грунти, так і пісок. Трапляються підземні річки і лесові ґрунти, які в поєднанні можуть бути дуже небезпечні. Будучи по суті жорсткої пилом, сухий лес добре тримає палі. Однак, намокая, він моментально втрачає свої якості і стає, практично, непридатний для монтажу паль. Тому випробування в районах з такими особливостями грунту (проспект Науки, околиці Ботанічного саду) проводяться із застосуванням технології замочування – заливки великої кількості води в спеціально виритий басейн.
- Район ЦУМу – хороший, досить стійкий грунт.
- Поділ – шаруватий грунт, що складається з глинистих і високо розташованих водоносних шарів.
- Куренівка (стик Оболонського і Подільського районів) – досить міцний грунт. У цьому районі зривів паль не спостерігалося, але це також залежить і від грамотно підібраною довжини паль.
- Чоколівка – дуже хороші, жорсткі грунти.
- ЖК Respublika – дуже слабкі грунти (торф, глина, суглинки) і високо розташовані шари води.
- Борщагівка – глинистий грунт з хорошими несучими властивостями.
Незважаючи на важливість якості грунту, це не єдиний фактор, що впливає на несучі здатності паль. Завжди дуже важливо, наскільки правильно геолог вибрав висоту паль, глибину їх монтажу і шар, куди впираються ці палі.
Несучі здатності паль можна умовно поділити на два види. Перший пов’язаний з тертям стінок пальового стовпа, другий – з упором нижньої основи палі в дуже жорсткий грунт. Таким чином, вдалий вибір місця для розташування палі позитивно впливає на її несучі здібності. Якщо в грунті є водоносний або слабонесущих шар, палі або проходять його наскрізь, або не досягають його. Залишати палі в воді категорично не можна. Саме тому в технічному завданні завжди вказується той геологічний елемент, в який впирається паля.
Досвідчений фахівець, глянувши на технічне завдання, може ще до проведення випробувань дати рекомендації, спираючись на попередній досвід роботи в даному районі. До фахівців компанії Верум за подібними порадами нерідко звертаються колеги, щоб отримати рекомендації, що стосуються особливостей ґрунту в тому чи іншому районі Києва. Така інформація дозволяє уникнути зайвих витрат і скоротити час, витрачений на проведення випробувань.
Нерідко представників компанії Верум запрошують в якості консультантів і в інші міста. Наприклад, недавно компанія провела унікальні випробування у Львові, новий будинок обіцяє стати найвищим у Львові. Навантаження на палі становила до 900 тонн. Про успішне проведення випробувань читайте в наших майбутніх матеріалах на сайті.