Проверка целостности сваи

Свая – это тонкий элемент, забитый в землю или вбитый в нее. Поскольку свайная конструкция, а также конечный продукт по большей части невидимы, инженеры часто ставят под сомнение их целостность, то есть соответствие проектным чертежам и спецификациям. На самом деле опыт ^[1] показало, что в сваях могут возникать разного рода дефекты. Целью тестирования целостности является обнаружение таких недостатков до того, как они смогут нанести какой-либо ущерб.

Исторически целостность свай исследовали прямыми методами. ^[2] К ним относятся внешние методы, такие как раскопки вокруг сваи, и внутренние или интрузивные методы, такие как колонковое бурение. Хотя раскопки могут быть эффективными для выявления дефектов во внешней части сваи, они обычно ограничиваются глубиной в несколько метров. С другой стороны, колонковое бурение может осуществляться на большую глубину и дает полную информацию, но только для очень небольшой части объема сваи.

Косвенные методы, или визуализация, были впервые разработаны в начале 1970-х годов. К ним относятся три различных метода:

Ядерное излучение, или гамма-гамма-метод. ^[3]
Коротковолновой (ультразвуковой) акустический метод ^[4]
Длинноволновой (звуковой) акустический метод ^[5]

Испытание на целостность свай (также известное как динамическое испытание при низкой деформации , акустическое эхо-тестирование и испытание на целостность при низкой деформации ) является одним из методов оценки состояния свай или валов. Это экономически выгодно и не требует много времени.

Испытание целостности свай с использованием испытаний на низкую деформацию, таких как метод TDR (переходный динамический отклик), является быстрым способом оценки непрерывности и целостности бетонных свайных фундаментов.

Тестовые меры:

длина сваи или глубина аномалий
жесткость головки сваи
подвижность ствола сваи, которая зависит от сечения сваи и свойств бетона

Программное обеспечение также производит компьютерное моделирование и профили импеданса результатов испытаний для детального анализа любых промежуточных реакций вала сваи.

Тест TDR требует минимальной подготовки и способен обнаружить дефекты, соответствующие трещинам, сокращениям сечения и зонам некачественного бетона.

Тест основан на теории распространения волн . Название «динамическое испытание с низкой деформацией» связано с тем, что при легком ударе по свае возникает низкая деформация. В результате удара возникает волна сжатия, которая распространяется вниз по свае с постоянной скоростью волны (аналогично тому, что происходит при динамических испытаниях с высокой деформацией ). Изменения площади поперечного сечения (например, уменьшение диаметра) или материала (например, пустоты в бетоне) вызывают отражения волн.

Эта процедура выполняется с помощью ручного молотка для создания удара, акселерометра или геофона, размещаемого на вершине сваи, подлежащего испытанию, для измерения реакции на удар молотка, а также электронного прибора для сбора и интерпретации данных.

Испытание хорошо работает на бетонных или деревянных фундаментах, которые не слишком тонкие. Обычно этот метод применяется к недавно построенным сваям, которые еще не прикреплены к конструкции. Однако этот метод также используется для проверки целостности и определения длины свай, заложенных в конструкции.В настоящее время широко используется в Австралии на существующих конструкциях.

Этот метод описан в ASTM D5882-16 — Стандартный метод испытаний свай на целостность при низкой деформации.

Ссылки

^ Флеминг, WGK; Велтман, Эй Джей; Рэндольф, МФ; Элсон, В.К. (1992). Свайная инженерия . Глазго: Блэки. стр. 251–281. ISBN 0-7514-0194-3 .
^ Тернер, MJ (1997). Проверка целостности свай . Лондон: CIRIA. стр. 71–86. ISBN 086017-473-5 .
^ Прайс, К. (май 1971 г.). «Проверка монолитных бетонных свай методом рассеяния гамма-лучей». Земляное строительство : 70–76.
^ Леви, Дж. Ф. (1970). «Акустический импульсный метод испытания монолитных бетонных свай». Земляная инженерия . 3 (3).
^ Штайнбах, Дж. (апрель 1975 г.). «Оценка кессона методом распространения волн напряжения». Журнал инженерно-геологического отдела . 101 (ГТ4): 361–378.

Рауше Ф., Ликинс Г.Е., Хусейн М.Х., май 1988 г. Целостность сваи под воздействием низких и высоких деформаций. Третья международная конференция по применению теории волн-напряжений к сваям: Оттава, Канада; 44-55

Хусейн М.Х., Гарлангер Дж., июнь 1992 г. Обнаружение повреждений бетонных свай простым неразрушающим методом. Материалы Первой международной конференции по механике разрушения бетонных конструкций: Брекенридж, Колорадо

Ликинс Г.Е., Рауше Ф., Майнер Р., Хусейн М.Х., октябрь 1993 г. Проверка глубоких фундаментов методами неразрушающего контроля. Ежегодное собрание ASCE: Вашингтон, округ Колумбия

Массуди Н., Теферра В., апрель 2004 г. Неразрушающий контроль свай с использованием метода целостности низкой деформации. Материалы Пятой Международной конференции по практическим примерам в области геотехнической инженерии: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. (CD-ROM)

70% отказов сооружений происходит из-за разрушения фундамента ^{[ нужна ссылка ]}

[1] Флеминг, WGK; Велтман, Эй Джей; Рэндольф, МФ; Элсон, В.К. (1992). Свайная инженерия . Глазго: Блэки. стр. 251–281. ISBN 0-7514-0194-3 .

[2] Тернер, MJ (1997). Проверка целостности свай . Лондон: CIRIA. стр. 71–86. ISBN 086017-473-5 .

[3] Прайс, К. (май 1971 г.). «Проверка монолитных бетонных свай методом рассеяния гамма-лучей». Земляное строительство : 70–76.

[4] Леви, Дж. Ф. (1970). «Акустический импульсный метод испытания монолитных бетонных свай». Земляная инженерия . 3 (3).

[5] Штайнбах, Дж. (апрель 1975 г.). «Оценка кессона методом распространения волн напряжения». Журнал инженерно-геологического отдела . 101 (ГТ4): 361–378.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]