Свайный фундамент представляет собой сложную конструкцию, состоящую из свай и ростверка, взаимодействующих с грунтом и между собой так, что сопротивление его внешней нагрузке и деформации не являются простой суммой реакций его частей. Изучение работы свайного фундамента под нагрузкой включает как анализ сопротивления грунта перемещению отдельной сваи, так и синтез факторов, влияющих со стороны других свай с учетом их особенностей [1].
Сопротивление грунта свае определяется многими факторами, в числе которых размеры и форма свай, грунтовые условия, способ устройства, тип передачи нагрузки от сваи на основание, режим нагружения при испытании и эксплуатации в фундаменте. Степень влияния каждого из них не всегда можно измерить. Полевое испытание статической нагрузкой интегрально учитывает все факторы, но способ приложения нагрузки также влияет на результат.
Испытание по ГОСТ 5686-2012 проводится путем приложения вдавливающей силы ступенями, с выдержкой каждой ступени до стабилизации осадки, причем приложение ступени производится практически мгновенно. Ступени назначают порядка 1/10 от несущей способности сваи (предельного сопротивления грунта). Такой режим испытания не соответствует, в полной мере, режиму нагружения сваи в фундаменте сооружения, где нагрузка увеличивается более плавно по разным временны́м графикам, без мгновенного приложения крупных ступеней, и с меньшей скоростью [2]. Таким образом, испытание статической нагрузкой моделирует только значение полной нагрузки, но не режим ее приложения.
Несущая способность длинной висячей буронабивной сваи, изготовленной по традиционной технологии, с выемкой грунта из скважины, по результатам их статических испытаний обеспечивается сопротивлением грунта сдвигу по их боковой поверхности в значительной степени. «Ствол сваи включается в работу сразу по мере роста внешней нагрузки, и только затем вступает в работу пята сваи» [3]. При этом схема распределения сопротивления грунта перемещению сваи должна измениться. «После превышения сил сопротивления грунта сдвигу по боковой поверхности произойдет проскальзывание сваи по неподвижному грунту» [4], что должно отразиться на изменении скорости перемещения сваи при испытании. По результатам стандартных испытаний это сложно заметить из-за больших ступеней увеличения вдавливающей силы.