54 СТРОИТЕЛЬНЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Архитектура и ст роительство 3|2015
УДК 624.154.54: 624.131.35
Аннотация
В статье приводятся результаты исследования работы буронабивных свай 0900  мм 
длиной от 5 до 10м методом CFA в грунтовых условиях на площадке строительства в 
Минске здания штаб-квартиры Национального олимпийского комитета Республики 
Беларусь. Приведены результаты статических испытаний свай вертикально-вдавливающей 
нагрузкой и результаты статического зондирования, проанализированы результаты 
для прогноза несущей способности оснований этих свай и преимущества устройства 
буронабивных свай данной технологией в естественных условиях строительства, 
сопоставлены результаты статического и динамического зондирования, определен 
поправочный коэффициент в данном объекте.
Ключевые слова: сваи CFA, несущая способность, статическое зондирование, 
динамическое зондирование.
Ил. 8. Библиогр.: 1 5 назв.
ANALYSIS THE RESULTS ОЕ PENETRATION AND CEA PILE LOADING TEST 
Abstract
The article presents the results of a study of bored piles (CEA pile) with 0900 mm and length 
from 5 to 10 m, in ground conditions on the construction site in Minsk, the building of the 
National Olympic Committee of Belarus. Represents the results of the pile loading tests, 
penetration tests, analyzed the results for prediction of bearing capacity of piles CEA and 
advantages of the device of bored piles of this technology, compares the results of static and 
dynamic penetration tests and correlation factor between them defined in this object.
Key words: CEA pile, bearing capacity, cone penetration test, dynamic probing test.
Eig. 8. Ref.: 1 5 titles.
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 
ЗОНДИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЙ 
СВАЙ CFA
Q
V
Моради Сани Б.
Введение
ектированию и устройству буронабивных свай 
системы CFA способствует существующая нор­
мативная база [2-6].
Устройство буронабивных свай методом CFA 
(Continuous Flight Auger), или НПЩ (непрерыв­
ный полый щнек), -  один из наиболее распро­
страненных методов устройства буронабивных 
свай за рубежом, в последнее время постепенно 
обретающий популярность в Республике Бела­
русь. Скорость и экономичность конструкции 
свай данного типа могут обеспечить большие 
преимущества для инженеров во многих про­
ектах и грунтовых условиях. Они являются на­
иболее подходящими для использования в пес­
чаных грунтах. Наиболее достоверные данные о 
несущей способности свай дают их статические 
испытания в конкретных инженерно-геологи­
ческих условиях, которые и предусматриваются 
действующими нормами [1-6, 8] с целью приня­
тия обоснованных и экономичных решений ну­
левого цикла. Получаемые при испытаниях ре­
зультаты позволяют в случае необходимости 
корректировать принятые исходные расчетные 
предпосылки при разработке проектов на базе 
прогноза несущей способности оснований свай 
по данным зондирования или табличным значе­
ниям сопротивлений грунтов. В Беларуси про­
Описание и основные механизмы
Технология непрерывного полого щнека (НПЩ) 
основана на бурении грунтов колонной полых 
щнеков и последующем заполнении скважи­
ны бетоном при подъеме щнека. Подача бето­
на в скважину происходит через внутреннюю 
полость колонны щнеков при контролируе­
мом давлении с помощью бетононасоса. Затем 
в бетон с помощью вибропогружателя опускает­
ся каркас (рис. 1).
Рис. 1. Технологическая последовательность для установки 
буронабивных свай по технологии CFA
Архитектура и строительство | www.arcp.by СТРОИ ТЕ ЛЬ Н ЫЕ  ТЕХ НО Л О ГИ И 55
В отличие ОТ обычных методов буре­
ния метод полого шнека не дает воз­
можности непосредственно наблюдать 
за этапами установки сваи, поэтому 
бурение и бетонирование контроли­
руются автоматически. Система мо­
ниторинга отслеживает скорости 
вращающего момента. На этапе бето­
нирования специальными датчиками 
контролируется давление подаваемо­
го бетона, его поставка в соответствии 
с расчетным диаметром сваи и ско­
рость извлечения.
Все данные отображаются на дис­
плее в кабине оператора. Такой мони­
торинг дает возможность оператору 
в онлайн-режиме устанавливать диа­
метр сваи. Данная технология не про­
изводит шума, вибрации, ударов, поз­
воляя работать в городе (населенных 
пунктах). Требуемое оборудование (ус­
тановка и бетононасос) дает возмож­
ность минимизировать участок работы 
и работать в ограниченных районах.
Характеристики грунтов основания [10]
Таблица 1
№
ИГЭ Наименование грунта у ,  кН/м^ С|, кПа ф|, град. Е, МПа
1 Насыпной грунт 18,7/9,3 - - -
2 Песок пылеватый средней прочности 17,6/10,3 4,0 30 18
3 Песок пылеватый прочный 17,7/10,4 6,0 34 36
4 Песок мелкий средней прочности 17,8/10,3 2,0 32 25
5 Песок мелкий прочный -/10,3 4,0 36 38
7 Песок крупный средней прочности -/10,6 1,0 39 25
8 Песок крупный прочный -/10,6 1,0 41 41
9 Суглинок пылеватый слабый 20,1 19 18 4,6
10 Суглинок пылеватый средней прочностг1 20,2 30 21 15
11 Суглинок пылеватый прочный 20,4 39 21 21
12 Суглинок пылеватый очень прочный 20,4 42 21 27
13 Супесь средней прочности 21,9 45 27 12
14 Супесь прочная 21,9 44 27 22
15 Супесь очень прочная 21,5 48 31 26
В знаменателе даны значения удельных весов во взвешенном состоянии
Схемы статических 
испытаний свай
Испытательные нагрузки на сваи 
обычно создают с помощью грузо­
вых платформ (рис. 2) или домкратами 
с их упором в анкеруемые конструк­
ции. При балочной конструкции для 
ее закрепления чаще всего использу­
ют смежные выдергиваемые сваи, вин­
товые или буроинъекционные анкеры, 
располагаемые на удалении от испы­
туемой сваи для исключения взаим­
ного влияния. Упорные балки больщих 
пролетов должны иметь увеличенные 
поперечные сечения, особенно при 
испытании свай повыщенной несущей 
способности. Для их испытания усили­
ем вдавливания до 5000 кН ОАО «Бу­
ровая компания «Дельта» изготовило 
стенд в виде удерживаемой системы 
винтовых анкеров перекрестной ба­
лочной конструкции (рис. 3) [9].
Рис. 3. Балочный стенд для испытания свай 
при вдавливании до 5000 кН
Особенности инженерно­
геологических условий
В связи с разными свойства ­
ми грунтов (табл. 1) и характе­
ром напластований сваи [10] име­
ли длины 7,5; 8,5 и 9,5 м и диаметры 
по 0,9 м. В этих условиях их вдавли­
вали нагрузками от 2500 до 4000 кН. 
При этом несущие способности соста­
вили от 2500 до 3800 кН при осадках 
24 мм согласно [1].
Определение несущей 
способности свай по результатам 
полевых исследований
Рис. 2. Платформа для испытания свай 
с грузами из бетонных плит и блоков
Графики зависимостей осадок 
свай от вдавливающих усилий на ри­
сунке 4, а имеют большой разброс, 
а при обработке в относительных ве­
личинах в единой системе координат 
на рисунке 4, б они все сгруппированы
тесно [9,10]. При этом опытные соотно­
шения, принятые для предельных зна­
чений осадок 24 мм и для максимально 
достигнутых от 28,32 мм до 52,14 мм, 
практически дают одинаковый харак­
тер кривизны графиков. Такое свой­
ство графиков в относительных ве­
личинах позволяет с достаточной 
степенью достоверности прогнозиро­
вать несущие способности оснований 
свай посредством нелинейной экстра­
поляции в случае достижения при ис­
пытании свай ограниченных нагрузок 
с осадками менее требуемых значений 
[8] и даже допустимых согласно [1].
При проектировании несущую спо­
собность оснований свай прогнози­
руют суммированием расчетных со­
противлений грунтов на боковой 
поверхности и под нижними конца­
ми и уширениями при их наличии. Эти 
сопротивления определяют по итогам 
зондирования [2] или табличным зна­
чениям [4, 6], полученным в результа­
те статистической обработки опытных 
данных для различных глубин и соот­
ветствующих грунтов с учетом измен­
чивости их свойств за счет технологи­
ческих особенностей устройства свай 
[3-7]. Достоверность такого прогно­
за попытались оценить сравнением 
с данными испытаний свай статиче­
скими нагрузками согласно [8] в конк­
ретных геологических условиях.
I СТРОИТЕЛ ЬНЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Архи те кт у р а  и строительство 3|2015
Р,кН aj
О 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 0 2 03 0.4 03 0.6 0 7
б)
Рис. 4. Графики зависимостей осадок от нагрузок для свай Ne 1-23: а -  абсолютные; б -  относительные значения
В таблице 2 приведены значения со­
противлений грунтов вдоль боковых 
поверхностей и под нижними конца­
ми свай по результатам их статических 
испытаний согласно [7] и вычислен­
ные с учетом статического или дина­
мического зондирования [2] и по таб­
личным расчетным сопротивлениям
грунтов [3-5]. Анализ этих значений 
указывает на малую достоверность 
прогноза несущей способности осно­
ваний буронабивных свай по результа­
там зондирования и по табличным рас­
четным сопротивлениям грунтов.
На рисунке 5 представлены резуль­
таты определения несущей способно­
сти свай по методике ТКП в сопоставле­
нии с нормативными сопротивлениями 
свай, F , полученными по данным ста- 
тических испытаний,
В результате проведенного стати­
стического анализа опытных данных 
получены соотношения между ре­
зультатами испытаний статической
Значения в кН сопротивлений грунтов по боковым  
поверхностям, под нижними концами свай и суммарные, 
определенные разными методами
Таблица 2
Сваи' L,м
Значения сопротивлений в кН, определенные
статическими
испытаниями
ПО расчетным 
сопротивлениям 
[13,19]
F J F ^
1 8,7 2900= 1800+ 1100 4565.4 0,635
2 8,4 3600 = 2200 + 1400 4031 0,893
3 8,6 3600 = 2200 + 1400 1379 2,611
5 8,6 3600 = 2000 + 1600 1878 1,917
6 8,7 2600 = 1600 + 1000 1581 1,645
7 8,7 2405 = 1400 + 1005 4715 0,510
8 8,9 3000 = 1500 + 1500 2548 1,177
10 9,25 3100= 1600+ 1500 1930 1,606
11 9,25 3067 = 1600 + 1467 1897 1,617
12 11,0 3600 = 2200 + 1400 3940 0,914
14 10,6 2700 = 2000 + 700 1973 1,368
17 12,9 3600 = 2100 + 1500 2999 1,200
18 12,9 2500 3061 0,817
20 13,0 3000 = 2000 + 1000 2678 1,120
21 13,0 2500 = 1200 + 1300 2714 0,921
22 13,4 2600 = 2000 + 600 3145 0,827
І^ сі.(кН )
Рис. 5. График соотношений между значениями несущих 
способностей свай CFA: 1 -  линии абсолютной сходимости;
2 -  линии отклонений на ±20%; 3 -  опытные точки для полученных 
соотношений; 4 -  то же, наиболее соответствующая линия 
с использованием поправочного коэффициента
Архитектура  и строительство | www.arcp.by С ТР О ИТ Е Л Ь Н Ы Е  Т Е Х Н О Л О Г И И 57
нагрузкой свай CFA и расчетными со­
противлениями по нормативным доку­
ментам. Такой анализ опытных данных 
(табл. 3) позволил при коэффициенте 
детерминации = 0,806 получить для 
полученной зависимости расчетную 
формулу:
F =1,10F , (1)
где F^  ^ -  прогнозируемая несугцая спо­
собность свай по результатам испы­
таний статической нагрузкой свай 
SFA, кН;
р^асч “  прогнозируемая несугцая спо­
собность свай, рассчитанная по нор­
мам, кН.
Статистический анализ данных испытаний статической нагрузкой  
свай CFA и расчетного сопротивления по нормам [4, 6]
Таблица 3
Результаты статического
и динамического зондирований 
на объектах, а также
корреляционные зависимости 
между ними
В таблице 4 приведены результаты 
совместных исследований процессов 
статического и динамического зон­
дирований на плогцадке с песчаны­
ми грунтами. Среднее сопротивление 
грунта проникновению зонда на рас­
четном отрезке 5с/ (один d выше, 4d -  
ниже отметки острия сваи, где сУ- сто­
рона квадратной или диаметр круглой 
сваи, м).
На рисунке 6 приведены графики 
сопротивлений грунтов при статиче­
ском и динамическом зондировании 
в одной из точек в объекте [11].
Пенетрационный каротаж (ПК) и ста­
тическое зондирование (СЗ) выпол­
нены согласно [12] с использовани­
ем каротажных станций СПК и СПК-Т 
зондом диаметром 62 мм и приставкой 
(СЗ) к установке ПБУ зондом II типа 
диаметром 36 мм. Усилия при этом со­
ставили: вдавливания -  19 кН, извле­
чения -  25 кН. Максимальная глубина 
зондирования на плогцадке № 1 до­
стигла 14 м.
Статическое зондирование (СЗ) вы­
полнено по [12] установкой GeoMil 
Equipment с регистрацией: удельного 
сопротивления под наконечником зон­
да q ,^ МПа; удельного сопротивления 
на участке боковой поверхности зон­
да / ,  кПа.
Для изучения прочности грунтов ниж­
ней части разреза до заданной глуби­
ны, а также для сравнительной оценки 
прочности грунтов двумя видами зонди­
рования выполнено 7 точек динамиче­
ского зондирования (ДЗ) согласно [12].
Несущая
способность
свай
Среднее Стандартное 
арифметическое отклонение 
(х) (S)
Коэффициент
вариации Медиана(Median)
Коэффициент
асимметрии
F 3023,25 453,13 14,99 3000 0,204
р^асч 2814,63 1049,38 37,28 2696 0,512
Р езультаты  с о п р о тив л е н и я  гр ун то в  вд о л ь  б о к о в ы х  п о ве р хн о сте й  
и по д  ни ж н и м  кон ц о м  свай на пл о щ а дке
Таблица 4
N9 L, м D, ьл
Статические зондирование
1
Динамическое
зондирование
Fc3, кН Л/,з = Р,з/1,25
4 8,7 0,9 2033 = 1076 + 957 1626 1663 1279
7 8,7 0,9 3443 = 2508 + 934 2755 2735 2104
11 9,25 0,9 2112= 1280 + 832 1690 1659 1276
21 8,0 0,9 2474 = 1940 + 534 1979 2289 1761
30 5 0.9 2790 2232 2074 1595
31 8,4 0,9 2179 1743 2620 2015
43 9 0,9 2963 = 2112 + 851 2370 2483 1910
49 8 0,9 2474 = 1940 + 534 1979 2289 1761
50 8 0,9 2699 = 1953 + 746 2159 2471 1901
54 7 0,9 3326 = 2863 + 463 2661 3349 2576
66 6 0,9 2466 1897 2284 1757
77 9 0,9 3424 = 1979 + 1445 2739 3804 2926
83 10 0,9 3242= 1756+ 1486 2594 3223 2479
Рис. 6. График 
статического 
и динамического 
зондирования 
в одной из точек 
испытаний 
в объекте
58 СТРОИТЕЛЬНЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Архит е кт ура  и строительство 3|2015
Сравнение приведенных на рисун­
ке 6 данных выявило взаимосвязь меж­
ду результатами статического и динами­
ческого зондирования. Статистическая 
обработка этих данных (табл, 5) позво­
ляет получить поправочные коэффици­
енты для расчетных формул определе­
ния несущих способностей свай [13].
В частности, для сваи CFA диамет­
ром 0,9 м при коэффициенте детерми­
нации = 0,974 получена следующая 
расчетная формула:
ВЫВОДЫ
/ " r , T = 1 .0 6 F „ (2)
где Рдз -  прогнозируемая несущая спо­
собность свай по результатам стати­
ческого зондирования, кН;
собность свай по результатам динами­
ческого зондирования, кН.
На рисунке 7 сопоставлены результа­
ты статического и динамического зон­
дирования для свай CFA (диаметр 0,9 м).
Результаты показывают, что в боль- 
щинстве случаев несущие способно­
сти свай, определенные с использо­
ванием поправочных коэффициентов, 
находятся в пределах ±20% от ли­
нии абсолютной сходимости. Однако 
в ряде случаев имеется существенное 
расхождение, и отношение X = 
превышает этот предел.
1. Новые геотехнические технологии 
устройства буронабивных свай обеспе­
чивают опрессовку окружающих ство­
лы грунтов с получением высоких зна­
чений несущей способности оснований.
2. Прогнозируемые при проектиро­
вании значения несущих способно­
стей оснований свай по результатам 
зондирования и по табличным рас­
четным сопротивлениям грунтов могут 
быть заниженными или завышенными 
по сравнению с фактическими в ре­
альных грунтах.
3. Устройство буронабивных свай 
методом CFA (полым шнеком) комби­
нируют достоинства набивных свай 
без извлечения из грунта и универса­
лизм буронабивных свай: надежность, 
высокую несущую способность и тех­
нологичность. Метод предоставляет 
возможность сооружать сваи в раз­
нообразных грунтах: плотных, сухих, 
заболоченных, рыхлых. Он прекрас­
но зарекомендовал себя в известня­
ке, слабых породах, туфе, песчанике, 
суглинке. Отсутствие ударного воздей­
ствия и вибрации является еще одним 
из преимуществ метода полого шнека.
Параметры статистической обработки данных статического  
и динамического зондирования для объекта
Таблица 5
Несущая
способность
свай
Среднее
арифметическое (/)
Стандартное
отклонение
(S)
Коэффициент
вариации
(VJ, %
Медиана
(Median)
Коэффициент
асимметрии
и .)
Fca 2740,38 503,07 18,4 2699 0,129
2534,08 627,47 24,8 2471 0,578
Рис. 7. Сопоставление 
результатов статического 
и динамического 
зондирования 
для свай CFA 
(диаметр 0,9 м):
1 -  линии абсолютной 
сходимости; 2 -  линии 
отклонений на ±20%;
3 -  результаты несущих 
способностей свай, 
определенных
по существующей 
методике 
с использованием 
нормативных 
коэффициентов;
4 -  то же, с использованием 
поправочного 
коэффициента
4. При устройстве буронабивных 
свай по технологии CFA подтвержда­
ется высокая несущая способность 
и производительность, что вызывает 
значительный экономический эффект.
5. Соотношения между значением 
несущей способности свай CFA при 
использовании расчетных сопротив­
лений по нормам и полученных по ре­
зультатам их испытаний статической 
нагрузкой находятся в пределах 1,10.
6. Прогнозируемая несущая способ­
ность свай по результатам статиче­
ского зондирования в среднем превы­
шает 6%-ные результаты, полученные 
по динамическому зондированию для 
сваи CFA диаметром 0,9 м при коэф­
фициенте детерминации FP= 0,974.
Литература
1. СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий 
и сооружений. -  Минстройархитектуры РБ. -  Минск, 
1999.-3 6  с.
2. Пособие П 2-2000 к СНБ 5.01.01-99. Проекти­
рование забивных и набивных свай по результа­
там зондирования грунтов. -  Минстройархитектуры 
РБ. Минск, 2001. -  23 с.
3. Пособие П 4-2000 к СНБ 5.01.01-99. Проектиро­
вание забивных свай. -  Минстройархитектуры РБ. -  
Минск, 2001. -6 8  с
4. Пособие П 13-01 к СНБ 5.01.01-99. Проектиро­
вание и устройство буронабивных свай -  Мин­
стройархитектуры РБ. -  Минск, 2002 -  43 с.
5. Пособие П 18-04 к СНБ 5.01.01-99. Проектиро­
вание и устройство буроинъекционных анкеров 
и свай. - Минстройархитектуры РБ. -  Минск, 2005. -  
79 с.
6. Пособие П 19-04 к СНБ 5.01.01-99. Проектиро­
вание и устройство фундаментов из свай с уплот­
ненным основанием. -  Минстройархитектуры РБ. -  
Минск, 2006. -  88 с.
7. ТКП 45-5.01-45-2006 (02250). Фундаменты и под­
земные сооружения, возводимые с использовани­
ем струйной технологии. Правила проектирования 
и устройства. -  Минстройархитектуры РБ. -  Минск, 
2006. -  33 с.
8 ГОСТ 5686-94. Грунты. Методы полевых испыта­
ний сваями. МНТКС. - Минск, 1995. -  36 с.
9. Никитенко, М.И., Моради Сани, Б., Черношей, 
Н В., Шипица, В.И Анализ результатов испыта­
ний буронабивных свай системы CFA / М.И. Ники­
тенко, Б Моради Сани, Н.В. Черношей, В.И. Ши­
пица / Актуальные вопросы геотехники при реше­
нии сложных задач нового строительства и ре­
конструкции: науч.-техн. конф.: сб тр. / Санкт-Пе­
тербургский гос арх.-строит, ун-т -  СПб, 2010. -  
С. 213-218.
10. Никитенко, М.И., Моради Сани, Б. Методы опре­
деления несущей способности свай по технологии 
SFA / М И. Никитенко, Б. Моради Сани. Н.В. Черно­
шей // Строительная наука и техника. -  2008. -  № 1 
(34).-С . 43-49.
11. Объект № 2733/07-02 Штаб квартира Националь­
ного олимпийского комитета, УП «ГЕОСЕРВИС-, 
Минск. -  2010 г.
12. ГОСТ-19912-01. Грунты. Методы полевых испы­
таний статическим и динамическим зондированием
13. Родкевич, Г.С. Определение характеристик 
грунтов и несущей способности забивных свай ста­
тическим зондированием с применением зондов 
с муфтой трения; автореф. дис...канд. техн. наук: 
05.23.02 / Г.С. Родкевич; Мин-во высшего и среди, 
спец, образования РСФСР, Пермский политехи, 
ин-т. -  Пермь, 1986. - 40 с.
14. ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых ис­
пытаний сваями -  М.: Издательство стандартов, 
1994.
15. Zhusupbekov A.Zh., Ashkey Y.. Popov V.N. и др. 
Analyzing the static test of boring piles through CFA 
technology. Proceedings 4th International Conference 
on Soft Soil Engineering -  Ванкувер, 2006. -  P. 213- 
215.
Статья поступила 20.04.2015 г.