低应变法检测桩身完整性分析论文
低应变检测技术论文桩基检测论文
低应变检测技术论文桩基检测论文【摘要】对于如何提高低应变检测技术在桩基检测上的应用来说,低应变检测技术在桩基检测中的应用原理、相关问题、应用实例、相关结论乃至展望等的关系是紧密相连且不可分割的,而就目前来说,因为各类原因的存在,低应变检测技术在桩基检测上的应用还存在不少问题,这是桩基检测随着社会经济不断进步的必然产物,也是顺应时代发展的必然选择。
1、低应变检测技术在桩基检测中的应用原理及其若干问题分析低应变检测是当前应用在桩身质量检测过程中最常见的办法种类,该办法中的反射波法被应用的尤为广泛。
在应用的过程中,震荡桩身所形成的弹性波会向周边其他部分进行传递。
通过对阻抗情况进行分析,可以获得出现问题的部分,从而有针对性地进行处理,比如断桩的情况。
在这种情况下,相关的反射数据会有所不同,通过对搜集到的反射数据进行分析就可以获知断桩出现的位置。
进一步计算波速情况,可以深入判断整个桩身的完整度。
从实质上来讲,低应变这一检测技术还是一维应力波理论的延伸。
根据桩身截面情况所产生的阻抗为Z,其为Z=ρCA,该数值可以用来表述某一桩身的质量情况。
其中A为桩身的截面积,C代表波速,ρ是其所用材料的密度。
在桩基底部用工具进行敲打的过程中,会产生应力波,在没有外界干扰的情况下,应力波会保持C的速度进行传递,当遇到特殊情况,阻抗Z会导致其向上反射。
除了向上反射的部分之外,还有部分会继续向下传递,直到桩端。
根据这一情况,可以利用撞地反射波所需要的相关时间进行计算,从而获得整个桩身混凝土的平均波速。
而出现问题的那些特殊情况,则可以根据缺陷发射波所花费的时间计算出其所在的位置。
当前,很多国外专家认为混凝土强度与波速之间并没有什么必然的关联,他们认为混凝土因为各种具体环境与配比的不同会有不同的性能,因而与速度之间难以关联。
也有很多专家认为,在同样的环境与配比情况下,混凝土的强度会与波速呈现正比关系。
波长的大小情况可以运用反射波检测办法获得,此过程中波速成为关键因素。
低应变法检测桩基完整性应注意的问题探讨
低应变法检测桩基完整性应注意的问题探讨摘要:本文旨在探讨低应变法在桩基完整性检测中的应用。
首先介绍了低应变法的原理和适用范围,然后综述了桩基完整性检测的常用方法及其优缺点。
接着详细阐述了低应变法检测桩基完整性的工作原理和步骤,并提出了在试验过程中需要注意的事项。
关键词:低应变法;桩基完整性检测;试验方法;注意事项;应用案例;发展趋势引言:桩基是土木工程中常用的地基处理方式之一,其稳定性和完整性对结构的安全性至关重要。
因此,对桩基完整性进行准确可靠地检测是工程实践中的重要任务之一。
低应变法是一种常用的桩基完整性检测方法,它通过监测桩身上的应变变化来评估桩体的完整性,具有非破坏性、高灵敏度和实时性等优点。
一、低应变法概述(一)低应变法的原理和基本概念低应变法是一种常用的非破坏性测试方法,用于评估桩基完整性。
其原理基于桩体在受到外部负荷或变形作用时,桩身产生的应变变化。
低应变法通过测量桩身表面的微小应变变化,来判断桩体是否存在损伤或缺陷。
低应变法的基本概念是在桩体表面或附近安装应变测量传感器,例如应变片或光纤传感器。
这些传感器能够实时监测桩体的应变变化,并将数据传输到数据采集系统进行记录和分析。
通常采用应变计算方法,将测得的应变数据转换为桩体受力或变形的信息,以评估桩体的完整性。
(二)低应变法的适用范围低应变法适用于多种桩基类型,包括混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管桩、预制桩等。
在满足桩径比的前提下,无论桩体的直径和长度如何,低应变法都能提供有效的完整性检测。
低应变法适用于各种桩基工况和工程环境。
它可以在静态或动态加载情况下进行检测,包括垂直受力、水平受力和弯矩受力等。
无论是新建桩基还是已存在的桩基,低应变法都可以进行检测和评估。
低应变法还适用于不同类型的桩基损伤和缺陷的检测,如桩体断裂、裂缝、夹泥、桩底沉渣等。
它可以检测桩体表面和内部的应变变化,从而提供有关桩体损伤类型、位置和程度的信息。
低应变法是一种广泛适用于不同桩基类型和工程条件的检测方法。
低应变法检测桩基础工程的桩身完整性分析李八全
低应变法检测桩基础工程的桩身完整性分析李八全发布时间:2023-05-09T06:51:57.577Z 来源:《建筑实践》2023年5期作者:李八全[导读] 经济的高速发展,高层建筑也在逐渐增加。
检测桩基础工程是建筑工程中最为常见的一种形式,其质量对整个工程有着直接的影响。
桩基的质量对上层建筑的安全与稳定起着至关重要的作用。
因此,本文主要对低应变法基本操作原理进行了分析,并对其注意要点进行了阐述,从而提出了相应的措施,以期为低应变法检测桩基工程的发展提供一定的作用。
天水冀城建设工程质量检测有限公司甘肃天水 741200摘要:经济的高速发展,高层建筑也在逐渐增加。
检测桩基础工程是建筑工程中最为常见的一种形式,其质量对整个工程有着直接的影响。
桩基的质量对上层建筑的安全与稳定起着至关重要的作用。
因此,本文主要对低应变法基本操作原理进行了分析,并对其注意要点进行了阐述,从而提出了相应的措施,以期为低应变法检测桩基工程的发展提供一定的作用。
关键词:低应变法检测;桩基工程;桩身完整性引言对于低应变法而言,该方法有着较高的优势与特色,是一种新型的桩基检测方法。
在此基础上,应力波在传播的过程中,依旧存在着较多的问题,如桩基上的裂纹等。
由于受周边地质情况及施工工艺等因素的影响,导致检测未有较高的准确性。
为此,根据工程的实际状况,对低应变法检测中出现的一些问题进行了分析,以此来促进工程的开展。
一、低应变法基本操作原理体现(一)反射波方式的基本要点根据相关分析可以得出,低应变法有较多类型,具体如下:一是反射波法,二是机械阻抗法,三是共振法,四是水电效应法。
从相关应用而言,反射波方法在桩基测试中是非常有效的,在对其应用的过程中,反射波法的基本原理则是通过对桩基顶部的检测信号进行分析来体现的,从而显示出桩基的整体性能,以此判断有无缺陷或定位缺失的现象。
若桩面上波阻差异性较大,则可从某种意义上说明此部位含有一定数量的反射波。
基桩低应变法检测技术应用论文
基桩低应变法检测技术应用论文【摘要】利用反射波法检测基桩的完整性,具有方法简单,时间短效率高,能及时提供测试结果,查出基桩的质量隐患,为及时稳妥地处理桩基工程事故,提供依据,便于有针对性地采取补救措施,防止重大安全质量事故的发生,减少工期延误,可达到事半功倍的效果,可在今后铁路建设中推广采用。
桩基作为高层建筑的承重部分,是建筑工程质量和安全的核心结构。
20 世纪 70 年代发展起来的低应变反射波法基桩检测技术以方便、快捷、成本低、方法可靠等优点,得到了广泛应用。
在实际应用过程中,笔者结合实际工作经验对现场数据采集、检测曲线的判读进行了分析探讨,希望对基桩低应变检测技术的应用推广提供参考。
一、低应变反射波法检测原理反射波法是一种瞬态激振无损测桩法,它基于以下假设:将桩假设成一端弹性连接的一维杆件,其材质均匀连续,信号沿桩身传播过程中不发生衰减,桩周土对桩身应力波的传播不产生影响。
在桩顶进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当波沿桩身传播遇到阻抗(如桩底或桩身缺陷等部位)发生变化时,应力波将产生反射,安装在桩顶的高灵敏度传感器接收响应信号,经过放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,据此判断桩身完整性,推断缺陷类型及其在桩身中的位置,验证核对有效桩长,对桩身混凝土强度等级做出定性估计。
根据V=2L/Δt,由Δf或Δt及已知桩长,求得混凝土平均速度Vp。
设桩底反射初至时间为t,桩长为L,则混凝土平均速度:Vp=2L/t。
对于有缺陷的桩,如果缺陷部位反射初至时间为t1,则缺陷部位深度:H=Vp·t1/2二、低应变检测20 世纪80年代,以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期,各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面,取得了许多有价值的成果。
江苏地区低应变检测法的应用历史在几种基桩检测方法中算是较早的。
自二十世纪八十年代以来,低应变检测就以其过程简单、耗时较短、费用低廉等优势受到参建各方的推崇,检测地位从未动摇。
【低应变检测桩身完整性】低应变法检测桩身完整性
【低应变检测桩身完整性】低应变法检测桩身完整性摘要:本文通过介绍低应变法检测桩身完整性的特点,验证低应变法测桩身完整性方法的可行性。
关键词:低应变法;钻孔抽芯法;埋管式声波透射法一、国内外研究现状(一)目前国内常用的检测方法有1、钻孔抽芯法由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大,用静力试桩法有许多困难,所以常用钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观察和试压芯样,确定桩身的质量。
但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量,而且设备庞大、费工费时、价格昂贵,不宜作为大面积检测方法,而只能用于抽样检查,或作为无损检测结果的校核手段。
2、埋管式声波透射法在预埋声测管之间并联接受声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。
3、高、低应变动力检测法根据作用在桩顶上动荷载能量是否使桩土之间发生塑性位移或弹性位移而把动力测桩分为高、低应变2种方法。
桩动测法具有以下优点:(1)仪器设备轻便,检测速度快;(2)动力测桩除了与静力试桩一样能检测单桩承载力外,还有桩身结构完整性检测沉桩能力分析、桩动态特性测定等功能;(3)可区分破坏模式是土的破坏还是桩身结构破坏。
(4)不仅可得到单桩总承载力,还可进行侧阻力分布和端阻力值的估计。
(二)反射波法基本原理反射波法是一种瞬态激振无损测桩法,它基于以下假设:将桩假设成一端弹性连接的一维杆件,其材质均匀连续,信号沿桩身传播过程中不发生衰减,桩周土对桩身应力波的传播不产生影响。
在桩顶进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当波沿桩身传播遇到阻抗(如桩底或桩身缺陷等部位)发生变化时,应力波将产生反射,安装在桩顶的高灵敏度传感器接收响应信号,经过放大、滤波和数据处理,可识别桩身不同部位的反射信息,据此判断桩身完整性,推断缺陷类型及其在桩身中的位置,验证核对有效桩长,对桩身混凝土强度等级做出定性估计。
根据V=2L/At,由△厂或At及已知桩长,求得混凝土平均速度。
低应变法在基桩完整性检测中的运用浅析
低应变法在基桩完整性检测中的运用浅析摘要:基桩是建筑工程的基础性结构,其强度、稳定性直接决定了项目质量。
当前我国建筑领域的科学技术发展迅速,越来越多先进技术都被广泛应用到基桩的完整性检测中,其中低应变法具有经济性、检测效率高等优势,应用十分普遍。
检测人员要在工程实践中积累丰富的经验,牢固理论知识储备,并参照实际情况来对结果进行合理判断。
基于此,本文对低应变法在基桩完整性检测中的运用进行了分析。
关键词:低应变法;基桩;完整性检测引言:近些年我国城镇化进程正深入推进,基础设施建设正不断区域完善,高层建筑、桥梁、道路、工厂等建设规模越来越大,项目数量也持续扩增。
部分地区受到地理位置、地质条件等因素的影响,基础性结构的强度和承载力严重不足,比如软土地基、膨胀土等。
为了提升土壤结构的稳定性,基桩得到了广泛应用,其具有强大的抗变形能力,而且可适用于不同的地形环境。
但是基桩作为隐蔽性工程,往往埋设在地下环境中,如果在施工完成之后对其质量进行检验,钻芯取样环节就会对其钢筋和结构造成较大破坏。
在承载力检测方面,一般会应用到静载试验法、高应变法等;如果想要检测基桩的完整性,目前低应变法是最有效、最直接的手段。
但是在应用过程中,需要考虑到地质条件、施工工艺等因素,以免影响到检测结果。
因此,对低应变法在基桩完整性检测中的应用进行分析具有重要意义。
1 低应变法的检测原理低应变法的检测是以弹性传播理论为重要依据的,在对基桩完整性进行检测时,可假设桩身是连续弹性的一维均质杆件,在不断对基桩桩顶位置进行锤击之后,桩身会在外力作用下产生不同程度的震动,震动产生的应力波会顺着桩顶向下进行传播;如果在传播过程中,应力波遇到的阻碍发生了明显变化,那么就表明基桩存在缺陷。
在桩身材质均匀的情况下,应力波会发生透射与反射,并且会带动桩身质点进行振动;反射波会以桩身为介质传递到桩顶,利用传感器接收之后,可对波形进行分析和推测,从而准确掌握桩身缺陷的类型、位置等,便于施工人员及时采取有效策略进行应对,以全面提升工程质量。
低应变法检测桩基础工程的桩身完整性
低应变法检测桩基础工程的桩身完整性摘要:桩基工程,桩身的完整性属于核心内容,以低应变法为基础实施检测操作,可为桩基工程总体质量提供可靠性保证。
为了进一步了解低应变法及,在桩身实际完整性实测期间最佳应用路径,更好地利用反射波检测方法应用优势,开展高精准度地桩身自身完整性实测。
鉴于此,本文主要围绕着依托于低应变法实施桩基工程桩身的完整性检测开展深入研究,便于今后更好地借助低应变法高效开展桩基工程桩身的完整性检测操作。
关键词:低应变法;桩基础;检测;工程;桩身;完整性前言桩,主要指的埋入地下土当中柱形的杆件,主要作用在于把上部结筑项目工程常见桩型,因不同施工工艺、技术及作用等,包含着多种桩型。
检测桩基工程桩身的完整性,属于保证桩基项目工程总体质量、安全及效率的关键,只有检测更好装身自身完整性,才可更好地保证项目安装、质量和效率。
因而,综合分析低应变法实施桩基工程桩身的完整性检测,现实意义较为突出。
1、概述桩基知识倘若桩身的横截面实际尺寸并未有较为严重的变化情况,且转身部位材料均匀、密实,便可判定桩身处于完整状态。
而若桩身的完整性遭到破坏,则桩身结构的强度及耐久性必定降低,便可判定桩身存在缺陷问题,常见质量问题主要包含着断桩、离折等。
离折质量问题,是因混凝土的细料分布不均匀及不均匀地振捣等所致;断桩,它主要指桩身存在着断开及断裂情况。
混凝土的灌注桩存在这一情况主要原因大致是灌注期间,发生了设备故障或突然停电等情况,以至于持续灌注期间形成了浮浆引起隔断。
桩身的混凝土自身强度降低,无力支撑住周边土体及外部大强度作用力。
加之,混凝土相对较干燥,在提拉套管期间速度极快,极易夹杂着泥土,最后便会出现断裂该质量问题。
那么,为尽快发现这些质量问题,就必须通过检测桩身的完整性来实现。
2、低应变法2.1 概念对于低应变法法来说,一推波动学属于基础理论。
在对桩顶部施加某一瞬时的激振,便可经过实测桩顶部加速度及速度响应的曲线,可获取桩头瞬时激振的信号参数,用以对桩身实际完整性的科学检测。
【低应变检测桩身完整性】低应变法检测桩身完整性
【低应变检测桩身完整性】低应变法检测桩身完整性摘要:本文通过介绍低应变法检测桩身完整性的特点,验证低应变法测桩身完整性方法的可行性。
关键词:低应变法;钻孔抽芯法;埋管式声波透射法一、国内外研究现状(一)目前国内常用的检测方法有1、钻孔抽芯法由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大,用静力试桩法有许多困难,所以常用钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观察和试压芯样,确定桩身的质量。
但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量,而且设备庞大、费工费时、价格昂贵,不宜作为大面积检测方法,而只能用于抽样检查,或作为无损检测结果的校核手段。
2、埋管式声波透射法在预埋声测管之间并联接受声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。
3、高、低应变动力检测法根据作用在桩顶上动荷载能量是否使桩土之间发生塑性位移或弹性位移而把动力测桩分为高、低应变2种方法。
桩动测法具有以下优点:(1)仪器设备轻便,检测速度快;(2)动力测桩除了与静力试桩一样能检测单桩承载力外,还有桩身结构完整性检测沉桩能力分析、桩动态特性测定等功能;(3)可区分破坏模式是土的破坏还是桩身结构破坏。
(4)不仅可得到单桩总承载力,还可进行侧阻力分布和端阻力值的估计。
(二)反射波法基本原理反射波法是一种瞬态激振无损测桩法,它基于以下假设:将桩假设成一端弹性连接的一维杆件,其材质均匀连续,信号沿桩身传播过程中不发生衰减,桩周土对桩身应力波的传播不产生影响。
在桩顶进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当波沿桩身传播遇到阻抗(如桩底或桩身缺陷等部位)发生变化时,应力波将产生反射,安装在桩顶的高灵敏度传感器接收响应信号,经过放大、滤波和数据处理,可识别桩身不同部位的反射信息,据此判断桩身完整性,推断缺陷类型及其在桩身中的位置,验证核对有效桩长,对桩身混凝土强度等级做出定性估计。
根据V=2L/At,由△厂或At及已知桩长,求得混凝土平均速度。
浅析基桩低应变动力检测桩身完整性
寸应与桩身设计条件基本等 。灌注桩应凿去桩项浮浆或松
散 、破损部分,并露出坚硬 的混凝土表面;桩项表面应平整
干 净 无 积 水 ;妨 碍 正 常测 试 的 桩 顶 外 露 主 筋 应 割 掉 。 ( ) 3 检 测 时根 据 桩 径 的不 同大 小 ,在 每 根 桩 的桩 顶 布置 2 个测 ~4 点 ( 感 器 安 装 点 ) , 测 点 均 匀 布 置 在 距 桩 心 约 23 径 的 传 /桩
录 , 了解 施 工 工 艺 和 施 工 中 出 现 的异 常 情 况 , 并 填 写 受 检 桩 设 计 施 工 记 录 表 。 ( )测 点 安 装 应 和 桩 顶 面 垂 直 ,用 耦 2 合 剂 ( 黄 油 )粘 结 时 ,应 具 有 足 够 的 粘 结 强 度 ( )瞬 如 3
和 缩 径 时 ) 就 会 产 生 波 的 反 射 。 这 些 包 含 有 桩 身 质 量 信 息
Ma P或成桩1d 4 以后进行 。 ( )桩头的材质、强度、截面尺寸 2 应 与桩身基本等同。桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试
信 号 的质 量 ,因 此 , 要求 受 检 桩 桩 顶 的 混凝 土 质 量 、截 面尺
圆周 上 ( 图2 ,测 点和 锤 击 点要 磨 平 。 见 )
的反射信 号被安置在桩 头 上的高灵敏传 感器接 受记录后 , 再通 过 高 速 的A D 换 器 转 换 成 数 字 信 号 , 即可 对 记 录 的 反 /转 射 波 进 行 分 析 , 判 断桩 身 混 凝 土 的 缺 陷 ( 径 、 蜂 窝 等 ) 变
态 激 振 应 通 过 现 场 敲 击 试 验 ,选 择 合 适 重 量 的激 振 力 锤 ,
l
扎 / 刻嚣 无 缺陷 反 射 渡 ,有 桩 臆 罾 摄峰 捧 列 纂本 荨 I距 ,翼 相 圈
低应变法在桩基完整性检测中的几个案例浅析
低应变法在桩基完整性检测中的几个案例浅析摘要:本文结合几个案例,介绍了低应变检测技术在桩基完整性检测中的注意事项及其缺陷判定方法。
关键词:低应变法桩基完整性缺陷一、概述桩基质量检测技术主要有直接检测和间接检测两种:直接检测主要包括静载试验和钻芯法,间接检测主要包括低应变法、高应变法和声波透射法。
其中,低应变法检测相对于桩基的其他检测方法更加简便、快捷。
低应变法检测,具有仪器轻便、基桩信息采集快速、测试成本低廉、检测耗时短、对桩身无损等优点,因此在桩基质量检测中应用最为广泛。
低应变法主要用于检查基桩桩身完整性,能够根据反射波形判断出基桩的扩径、缩径、离析、裂缝、断桩等桩身可能存在的异常及大概位置等。
一般地,由混凝土、CFG等刚性材料形成的,与其周围介质存在显著声学差异的的桩,均可用低应变法进行完整性检测判断。
二、低应变法检测的历史20世纪70年代初,A.G.Davis、J.Stenbach和E.Vey分别提出了机械阻抗法和应力波传播法在桩基无损检测中的传播理论,为桩基低应变法检测桩基完整性奠定了理论基础。
20世纪80年代,国内外同时又相继研究和发展了各种激振式的动力测桩法,低应变法检测桩基完整性因此而逐步发展。
直到现在,低应变法检测也因为其经济便捷的优势已经成为了桩基完整性检测的主要方法。
三、低应变法检测的原理简介一般我们将基桩检测工作中的桩近似地看作一维弹性均质杆件,因为一维弹性杆件的波动理论与基桩检测中的敲击激发方式相符合。
基桩检测中,利用激振锤撞击桩体时所产生的反射信号,被桩头传感器传送给动测仪,再经计算机对这些信号进行分析,我们便能以此作为对桩身质量的判断依据。
简介原理如图1四、低应变法检测前的准备工作对于基桩的低应变检测,除了按照相应检测技术规范准备外,还需注意以下内容:(1)敲击工具的选择:力棒敲击能激发宽脉冲,它激发出的波穿透能力较强,但判别能力稍差,适宜于较长的基桩;手锤敲击能激发窄脉冲,它激发出的波穿透能力较弱,但判别能力较强,适宜于较短的基桩。
低应变法检测桩身完整性分析
低应变法检测桩身完整性分析摘要:桩基工程属于隐蔽工程,由于施工方法的特点和地质条件的复杂性使成桩质量往往难以控制。
本文通过对低应变反射波法的理论介绍,结合在钻孔灌注桩完整性检测中的应用实例,阐述了低应变反射波法在控制基桩质量、消除安全隐患方面所起的重要作用。
关键词:低应变反射波法钻孔灌注桩完整性随着我国城市建设以及城市轨道交通建设的快速发展,钻孔灌注桩得到越来越广泛的应用。
如何控制好桩身质量,保证上部结构的安全,成为建设、施工、设计、勘察、监理各方以及建设行政主管部门共同关注的焦点。
低应变反射波法以其快速、便捷、经济、易于操作,且对施工不造成任何影响等诸多优点,被广泛应用于桩身完整性检测中。
1 低应变反射波法基本原理低应变反射波法检测桩身完整性的基本原理是:通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲,该应力波沿桩身向下传播过程中,当桩身存在明显波阻抗差异界面(如桩底、断桩和严重离析等)或桩身截面积发生变化(如缩颈或扩径)时,将产生反射波,经接收、放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。
通过对反射信息进行分析计算,判断桩身的完整性,判定桩身缺陷的程度和位置。
基本理论为一维波动方程。
假设桩为一等截面、匀质、各向同性的弹性杆件,当横截面积为A,杨氏模量为E,质量密度为ρ的匀质弹性体桩受到一纵向锤击力时,由平衡关系及虎克定律可得桩的纵向运动微分方程:其中:式中:c为沿桩身传播的纵波波速;E为杨氏弹性模量;ρ为质量密度。
当波沿桩身传播遇到阻抗发生变化时,会产生反射与透射,据应力波理论和牛顿第三定律可得:据波阵面上动量守恒条件有:式中U、σ分别表示应力波波速和应力,下标I、R和T分别表示入射、反射和透射。
由上述可得:式中ρcA为广义波阻抗,F为反射系数,T为透射系数。
根据反射系数F的正负可以判断桩身缺陷性质:①F>0时,反射波与入射波同相,若ρ1c1=ρ2c2,则A2<A1,表明桩身缩颈;②F>0时,反射波与入射波同相,若A1=A2,则ρ2c2<ρ1c1,表明桩身断裂、离析或为桩底;③F<0时,反射波与入射波反相,若ρ1c1=ρ2c2,则A2>A1,表明桩身扩径;④F<0时,反射波与入射波反相,若A1=A2,则ρ2c2>ρ1c1,表明界面下介质强度大于界面上介质强度。
桩基低应变分析
低应变反射波检测桩身缺陷性分析黄恒英黄燕陈文摘要低应变反射波法桩身完整性的检测,依据弹性波理论,视桩体为一维弹性杆件而建立起来的原理,应用在工程桩测试,但在测试技术上,有很多值得探讨的问题及完善方面。
本文主要从理论与工程实例结合分析,浅谈基桩完整性检测效果。
关键词低应变反射法基桩质量检测工程实例验证与分析一、刖5低应变反射波法检测桩身完整性已应用多年,国内外许多专家对基桩完整性检测技术做了大量研究,并取得较为成熟的技术经验。
在实际工程桩测试中,根据测得的反射曲线信号,利用反射波能量初至,相位和频率特征,来判别桩身质量。
目前在检测中,会遇到测试效果不理想,导致难以识别桩底信号或桩身缺陷性质,容易对缺陷造成误判,漏判等现象。
如能准确地判断桩身质量排除工程隐患,可以确保工程质量。
本文主要是从理论结合工程实例,对基桩低应变完整性检测技术进行分析和判别。
二、低应变反射波法基本机理低应变反射波法适用于检测混凝土的桩身完整性判定、桩身缺陷的程度及位置。
假定桩为一根均匀各向同性的一维弹性件体,根据桩的轴向振动微分方程的建立和求解,设桩身混凝土的波速C及桩身缺陷的深度L'可按下列公式计算:C=2L/ AT ①L =1/2C mAtx式中:L—测点下桩长(H1);△T—速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms);Atx —速度波第一峰与缺陷反射波峰的时间差(ms); Cm—桩身波速的平均值(m/s);根据波动理论,弹性波在桩身内轴向传播的基本规律由如下方程来表达:6R二F? 8 x ③UR二-F?ux ④F二Z2-Z1/Z1-Z2⑤6R, 8 x分别为反射波,入射波应力;UR, ux分别为反射波,入射波的质点振动速度;F为反射系数;Z1和Z2为反射界面两侧介质的广义波阻抗(假设弹性波从Z】介质进入Z2介质)。
从上述③、④、⑤式得出,可以看出反射波相位特征与桩身缺陷的关系(见表),以此可以判别桩身质量。
三、低应变反射波法对不同类型缺陷桩的判别特征通过上节理论推理和收集有关资料,结合一些典型桩实测情况,对各种缺陷桩的判别归纳如下几点1、完整桩完整桩实测曲线波形反射很规则,波列清晰,桩底反射波较明显, 易于读取反射波列到达时间,桩身混凝土平均波速较高。
低应变法检测基桩完整性的试验及其应用
低应变法检测基桩完整性的试验及其应用摘要:文章主要分析了低应变试验法在基桩完整性检测中的应用。
包括基桩完整性检测中的低应变试验,以及基桩完整性检测中的低应变法实际应用。
希望通过本次的分析,可以为低应变试验检测法的合理应用以及建筑工程基桩完整性测试质量的提升提供一定参考。
关键词:建筑工程;基桩完整性;低应变试验检测法前言:就目前的建筑工程建设施工而言,桩基础是最为关键的一项施工内容。
只有确保桩基础的建设施工质量,使其达到工程设计标准,才可以实现建筑工程地基的有效处理,从而为后续的建筑工程建设施工及其应用提供有效的质量与安全保障。
基于此,在实际的建筑工程建设施工项目中,相关单位一定要通过合理的措施来检测桩基础的完整性。
就目前来看,低应变检测法是建筑工程基桩完整性检测中常用且有效的无损检测方法,通过该方法的合理应用,便可对桩基础完整性做出科学评定,以此来及时发现其中存在的质量缺陷,为后续的桩基础处理和建筑工程施工提供有力的技术支持。
一、基桩完整性检测中的低应变法试验(一)主要原理低应变试验检测法主要是通过低能量瞬态激振的方式在基桩弹性范围内进行低振幅振动,借助于加速度或速度传感器来接收检测中的初始信号源以及反射信号,将接收到的信号作为依据,结合波动理论,对基桩完整性做出科学判断。
其中,最基本的应力波特征是基桩中的弹性波传播及其反射情况。
具体检测中,因为基桩的长度较其直径大很多,所以可将其看做一个一维杆件来测量。
当基桩顶端出现瞬时激振的情况下,应力波将在激发作用下沿着基桩朝下方传递,因基桩和周边土体之间具有较大的波阻差异性,所以大量的能量波将会继续在基桩内部传递[1]。
而对于桩身的弹性波,检测时,可通过一维波动方程进行计算。
图1为一维波动方程计算示意图:图1-一维波动方程计算示意图假设L为基桩长度;A为基桩横截面积;E为弹性模量;ρ为质量密度;c 为弹性波速度;Z为广义波阻抗,且有。
将dx单元作为对象,在x方向上建立以下的平衡方程:(1)根据材料力学理论可得出以下方程:(2)[1]将方程(2)代入到方程(1)中可得出以下方程:(3)令,便可得出以下的一维波动方程:(4)(二)基本假设在通过低应变法进行基桩完整性检测时,通常需要做出以下假设:1)假设基桩为均匀、连续的一维介质。
低应变法检测桩基完整性分析
反射 波特 征 曲线
完整 曲线
图 1为完整 曲线 。 1 图 a为端承桩 的反射 波特 征 曲
线, 桩底 反射 波 与入 射 波反 相 位 ; 1 图 b为 摩擦 桩 的 反 射波特 征 曲线 , 底反 射波 与入 射波 同相位 。 桩
图 5 桩 底 沉 渣 曲 线
低 应变 法检 测 桩 基 完整 性 分析
口 文 / 雪梅 靳
摘
要 : 了保 证 桩 基 的安 全 , 用 简便 快 捷 的检 测 法对 更 多 的桩 进 行桩 身 质 量 检测 显 得 尤 为 为 采
重要 。文 中介 绍 了低应 变 法检测 基桩 完 整性 的基本 原 理 , 出了各种 反射 波 的理论 特征 给 曲线 并通 过 实例 对各种 波 形 曲线进 行分 析 , 出低 应 变检 测基桩 完 整性 的不 足之处 。 指 关键 词 : 应 变法 ; 基 检测 ; 整性 低 桩 完
R < , 射波 与入射 波 反相 。 ,0 反
以上 3种情 况 表 明 ,反射 波 相位 与 入射 波 相位 的
天 建 科 20 O 阳 津 设 技 0・. 1N J
关系 , 判别桩 身质量 的依据 。 是
桩底 沉渣 曲线
图 5为桩 底 沉渣 曲线。桩 底反射 与入射 波 同相位 ,
桩 基 工程 是 地 下 隐 蔽 工 程 , 工 难 度 大 、 施 工序 多 。
一
透 射 波 系数 尺 为
尺 = l 三二
1} .- - Z2
般在 地 下或 水下 进 行施 工 , 工过 程 很难 进 行 监测 。 施
() 1
() 2
由于 受 水 渗 流 、 砂 层 、 泥 层 等 不 良地 质 影 响 , 引 流 淤 易 起 塌孔 和 缩孔 等缺 陷 ; 在混 凝 土 灌注 过 程 中 , 出现 停 如 顿 、 管过 快或 导 管拔 空等 现 象 , 拨 易产 生 离析 、 夹泥 、 断 桩、 缩径 、 松 不 密实等 缺 陷 。这 些缺 陷将 直 接导 致 桩 疏
低应变法在桩基完整性检测探讨
低应变法在桩基完整性检测探讨摘要:低应变法在桩身完整性检测中优点明显,应用广泛。
本文主要分析了低应变法原理,并结合工程实例,对短桩的检测判定过程进行了详细阐述,实践证明,低应变法检测判别短桩可行可靠,具有一定借鉴作用。
关键词:低应变;反射波法;桩身;检测判别;完整性;实例分析低应变反射波法是对桩身结构完整性进行评价的一种方法,具有操作简单、快速及经济等多方面优点,是目前桩身完整性检测最简便、快速的常用普查手段。
1低应变法原理低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。
利用该方法检测桩身时,在桩顶施加一瞬时动力冲击后,就有弹性波以速度C沿桩身向下传播,并满足一维波动方程。
当弹性波在传播过程中遇到弹性介质的突然变化界面时,例如:桩身断裂、夹泥、缩径、扩径、离析、桩底等,都将产生弹性波反射,并有如下规律:式中,V为质点速度,下标I、R分别表示入射波、反射波的有关参量,Z1、Z2分别为反射界面上下部广义波阻抗(Z1=ρ1C1A1,Z2=ρ2C2A2,A1、A2分别为界面上下桩身截面积)。
(1)当桩身无缺陷时,Z2=Z1,VR=0,桩身内部不存在反射波,只存在桩底反射波;(2)当桩身存在缺陷时,Z2Z1,VR与VI反号,即实测时域曲线上,反射波与入射波反相。
由低应变反射波法原理可见,当应力波传播到桩底时,由于存在波阻抗界面必然会发生反射,反射波幅度与其所在深度、激振条件、桩土波阻抗差异水平等因素有关。
2 工程实例分析2.1 工程概况某住宅小区共有16栋住宅楼均采用CFG桩进行加固处理,CFG桩施工由A(1~4、13~16号楼)、B(5~12号楼)两家施工单位分别完成,均采用长螺旋成孔管内泵压混凝土的施工工艺。
为简便起见,两家施工单位各选一栋楼进行分析,两楼设计参数见表1。
表1 CFG桩设计参数表2.2 低应变法检测结果分析本工程CFG桩复合地基检测选定的方案是“单桩复合地基静载试验+低应变反射波法”的组合方式来对复合地基承载力及桩身完整性进行检测评价。
论低应变反射波法检测cfg桩完整性的局限性
低应变反射波法可以检测出桩身存在的裂缝、断裂、空洞等缺陷,为工程质量的 评估和后续处理提供依据。
03
低应变反射波法检测CFG桩完 整性的局限性
论低应变反射波法检测cfg桩 完整性的局限性
汇报人: 2024-01-11
目录
ห้องสมุดไป่ตู้
• 引言 • 低应变反射波法检测CFG桩完
整性的原理 • 低应变反射波法检测CFG桩完
整性的局限性 • 改进方法和建议 • 结论
01
引言
目的和背景
• CFG桩是一种常用的桩基处理方法,广泛应用于各类工程中。 低应变反射波法是一种常用的桩基完整性检测方法,但在CFG 桩检测中存在一定的局限性。本文旨在探讨低应变反射波法在 CFG桩完整性检测中的局限性,并分析其原因。
局限性分析
适用范围有限
低应变反射波法主要适用于检测桩身完整性和缺陷位置,对于CFG桩的某些特殊性质和复 杂情况可能无法准确反映。
信号处理难度大
CFG桩的材料特性和结构形式可能使得低应变信号的传播和接收受到干扰,导致信号处理 难度增大,影响检测精度。
对缺陷类型和程度的识别能力有限
低应变反射波法对某些特定类型的缺陷或程度较轻的缺陷可能难以识别,可能会错过一些 潜在的问题。
对检测结果的影响
1 2 3
误判风险
由于低应变反射波法的局限性,可能会导致对 CFG桩完整性的误判,将有缺陷的桩判断为合格 桩或反之。
遗漏潜在风险
对于一些潜在的缺陷和问题,低应变反射波法可 能无法准确检测到,从而遗漏了一些潜在的风险 和隐患。
浅析低应变法检测基桩完整性技术
浅析低应变法检测基桩完整性技术摘要:随着社会城镇化建设飞速发展,现有的建筑已开始满足不了人们生活需求。
一座座高楼大厦拔地而起,日新月异的建筑工艺也不断涌现出来,在这种大环境情况下,如何保证建筑质量安全是我们首先应当考虑的问题,此时工程检测技术的先进可靠性显得尤为重要,是保证建筑质量安全性不可缺少的一部分。
由于建筑工程检测包含了多种检测参数及不同的检测方法,本文主要浅析基桩检测技术中运用较为普遍的低应变法检测基桩完整性。
关键词:桩基;低应变法;桩身完整性1)试验原理低应变反射波法是把桩身模拟为一个一维弹性杆件,在桩顶进行平行于桩身轴线的竖向激振,所产生的弹性波从上往下传播,途经桩身阻抗发生变化的部位,部分波会发生反射回桩顶被换能器接受,利用所接受的信号进行分析处理从而检测桩身的完整性是否良好,从而判别桩身缺陷位置及影响程度。
2)试验流程①试验前准备工作:试验前应当确保桩身混凝土强度等级不小于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不小于15MPa;当满足试验龄期后、采集数据前需清除掉桩顶浮浆、污垢,不得存有积水,桩顶应当打磨平整、密实,桩顶垂直于桩身轴线,桩顶有足够的平整点位进行信号采集;桩身顶部强度、尺寸应当与桩身基本相同;②试验所使用的锤型应当根据现场桩身实际情况来抉择;③基桩动测仪参数设定:根据不同的桩身成桩工艺、桩长、尺寸及强度等因素来设置相应的采样时间间隔或采样频率,通常情况下采样点数不应小于1024点,且时域信号分析的耗时长度在2L/c时间点后延续不应少于5ms。
频率信号的上限值不小于2000Hz;设置桩长应为桩身有效长度(即为检测时桩顶至桩底的长度);桩身波速可以参考以往相同类型桩的测定值进行初步设置;传感器的灵敏度系数应当按照计量证书结果进行设定。
④信号采集步骤应当符合下列规定:1.传感器应安装在试验前所打磨平整的混凝土表面上,且耦合剂应当有足够的粘结度(实践表明黄油的耦合性能最好)2.尽量避开钢筋笼对试验产生的影响,激振方向始终与桩身轴线保持平行。
浅谈低应变法检测桩身完整性
【- - )桩 身 波速 平 均 值 的确 定
型、成桩工艺相 同的基桩 中,选取不少于5 I 根 类桩的桩身波速 外 ,冲击脉 冲中的有效 高频分量可选择不超过2 0 H 。桩直径 值按下式计算其平均 值:C = 注;C 2 ・ f 00 z m ;C i L△ o = 小时 ,脉冲可少窄一些 。锤头的软硬或锤垫的厚薄和锤的质量 式 中: . 都 能起 到控 制脉冲宽窄的作用 ,通常前者起主要作用 ,而后者 ( 包括手锤轻敲或加力重击)主要是控制力脉冲幅值。
(.河 南周 口市建 筑设计研 究院 ,河南 周 口 4 6 0 ; 1 60 0 2 河 南省巩 义市建 筑工程质 量安 全监督 站 ,河 南 巩 义 4 1 0 ) . 5 20
摘 要 :在 工程 基桩 桩 身完整性检测 中,通 常采 用低应 变
法。主要也就是 应力波反射 法。 由于该方法检测 快捷 、简便 易
定桩身完整性类别。
位置宜在 同一水平面上。且与桩 中心联机形成的夹 角宜为9 o , 0 激振点 和测量传感器安装位置宜为装壁厚的 1 处。 / 2
3 .激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。 4 .激振方向应沿桩轴线方向。 5 .瞬态激振应通过现场敲击试验 ,选择合适重量的激振力
中 图分 类 号 :T 7 U43 文 献 标识 码 :A 文 章编 号 :17 - 15 (0 1- 16 0 6 4 1 4 2 1) 1 0 6 - 2 o
击点和响应测试传感器 安装 点部位磨平 ,多次锤击信号重复性 较差时 ,多与敲击 或安装部位不平整有关 ,妨碍正常测试 的桩 顶外漏 主筋应 割掉 。当桩头与承 台或垫层相连时 ,相当于桩头 处存 在很大的截面阻抗 变化 ,对测 试信 号会产生影 响。因此 ,
低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性探讨
科技风2021年5月工程技术DOE10.19392/ki.1671-7341.202115053低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性探讨刘成旭广东东宜检测技术有限公司广东中山528400摘要:在低应变动力试桩中,低应变反射波法是经常使用的一种方式,其具备成本较低、使用方便以及检测数据准确并且能够确保桩身完整性的特征,当对工程桩基质量进行检测期间,桩基质量在承载地基基础中产生的作用是非常高的,经过相关探究表明,我国逐渐加大了低应变反射波法的重视力度,不过因为周围施工场地条件较为复杂、不同类型的桩型和施工工艺以及检测人员自身技术水平,其对桩身质量的错误判断为后期埋下了严重的安全隐患。
基于此,在本篇文章中主要论述了低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性。
关键词:低应变法检测桩;桩基础工程;桩身完整性对于低应变法来讲,自身有着极高的有优势和特征,属于一项新型的基桩检验方法,应力波是一项基本的发展理论,其运行要点表现为将激振新号应用于桩基顶部,沿着基层传播信号产生的各项应力波。
不过,在对应力波进行传播过程中,还存在着各种各样的问题,具体表现为桩基表面发生了裂缝现象,使反射波方向朝上。
而且在桩基基础工程完整性判断期间,经常受到周围地质条件和施工工艺的影响,导致检测判断的准确性下降,所以本文结合实际情况分析了低应变法在桩基基础工程检测期间存在的问题,同时落实完善对策,以此促使后期工程高质量开展。
1低应变法基本操作原理体现1-1反射波方式的基本要点通过相关分析来看,低应变法包含了多种类型,具体表现为以下几点,分别是:第一,反射波法类型。
第二,机械阻抗法类型。
第三,共振法类型。
第四,水电效应法类型。
通过相关应用来看,在桩基基础工程检测期间受到良好应用的为第一种类型反射波法类型,在应用反射波法类型的过程中,基本原理表现为分析基桩顶部发送的测试信号,桩基将本体的完整性体现出来,以此明确存在缺陷和位置丢失的情况。
当桩基表面存在着非常明显的波阻抗差异性的话,从一定程度上说明了该项位置包含了一定的反射波,当获取了相关反射波以后,通过滤波进行有效处理,采取合理方式准确识别各项环节内的反射波数据,以此判断基桩是否完整,当基桩出现问题之后,必须快速解决从而增强基桩的整体性能。
基于低应变法检测混凝土桩桩身完整性技术的探究
基于低应变法检测混凝土桩桩身完整性技术的探究摘要:随着社会的发展,人们对高层建筑的需求不断扩大,因此混凝土桩得以迅速发展。
采用低应变法对混凝土桩的检测,因其仪器设备轻便,操作简捷,检测速度快,费用低,对场地的要求小,对桩身结构非破损,波形数值准确,可对工程桩进行普查,被广泛的应用在建筑、公路桥梁、铁路工程当中。
低应变法是为工程质量评判出具公平、公正、科学可靠的检测结果,是保证工程质量的重要基础和手段。
那么,在低应变法检测过程中关键技术的处理及对检测数据的正确评定,是必须要注意的问题。
本文就低应变法检测混凝土桩的完整性技术进行了探讨。
关键词:低应变法;检测;混凝土桩;完整性。
1、检测原理及特点1.1 原理及基本假设通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面(即波阻抗发生变化)时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征,得出桩身缺陷的位置、大小、性质等信息,最终对桩基的完整性给予评价。
基本假设:桩身为一维、连续、均质、线弹性杆件,不考虑桩周土的影响,不考虑桩土耦合面的影响。
1.2 特点用低应变法检测混凝土桩的完整性,仪器设备轻便,操作简捷,检测速度快,费用低,对场地的要求小,对桩身结构非破损而不影响其正常使用,波形数值准确,可对工程桩进行普查,被广泛的应用在建筑、公路桥梁、铁路工程当中。
影响低应变法准确度的因素较多,如桩身混凝土强度、桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素。
《建筑基桩检测技术规范》( JGJ/106-2003)中规定:低应变法使用于检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷程度及位置。
理论依据是建立在一维线弹性杆件模型基础上,因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5,设计桩身截面宜基本规则。
另外,一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立,所以,对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩,低应变法不适用。
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低应变法检测桩身完整性分析
摘要:桩基工程属于隐蔽工程,由于施工方法的特点和地质条件的复杂性使成桩质量往往难以控制。
本文通过对低应变反射波法的理论介绍,结合在钻孔灌注桩完整性检测中的应用实例,阐述了低应变反射波法在控制基桩质量、消除安全隐患方面所起的重要作用。
关键词:低应变反射波法钻孔灌注桩完整性
中图分类号:u443.15+4文献标识码: a 文章编号:
随着我国城市建设以及城市轨道交通建设的快速发展,钻孔灌注桩得到越来越广泛的应用。
如何控制好桩身质量,保证上部结构的安全,成为建设、施工、设计、勘察、监理各方以及建设行政主管部门共同关注的焦点。
低应变反射波法以其快速、便捷、经济、易于操作,且对施工不造成任何影响等诸多优点,被广泛应用于桩身完整性检测中。
1 低应变反射波法基本原理
低应变反射波法检测桩身完整性的基本原理是:通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲,该应力波沿桩身向下传播过程中,当桩身存在明显波阻抗差异界面(如桩底、断桩和严重离析等)或桩身截面积发生变化(如缩颈或扩径)时,将产生反射波,经接收、放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。
通过对反射信息进行分析计算,判断桩身的完整性,判定桩身缺陷的程度和位置。
基本理论为一维波动方程。
假设桩为一等截面、匀质、各向同性的弹性杆件,当横截面积为a,杨氏模量为e,质量密度为ρ的匀质弹性体桩受到一纵向锤击力时,由平衡关系及虎克定律可得桩的纵向运动微分方程:
其中:
式中:c为沿桩身传播的纵波波速;
e为杨氏弹性模量;
ρ为质量密度。
当波沿桩身传播遇到阻抗发生变化时,会产生反射与透射,据应力波理论和牛顿第三定律可得:
据波阵面上动量守恒条件有:
式中u、σ分别表示应力波波速和应力,下标i、r和t分别表示入射、反射和透射。
由上述可得:
式中ρca为广义波阻抗,f为反射系数,t为透射系数。
根据反射系数f的正负可以判断桩身缺陷性质:
①f>0时,反射波与入射波同相,若ρ1c1=ρ2c2,则a2<a1,表明桩身缩颈;
②f>0时,反射波与入射波同相,若a1=a2,则ρ2c2<ρ1c1,表明桩身断裂、离析或为桩底;
③f<0时,反射波与入射波反相,若ρ1c1=ρ2c2,则a2>a1,
表明桩身扩径;
④f<0时,反射波与入射波反相,若a1=a2,则ρ2c2>ρ1c1,表明界面下介质强度大于界面上介质强度。
当已知波速的情况下,根据实测波形的反射波的到达时间可以计算桩长或缺陷位置,其数学表达式如下:
l=c×δt/2
2 低应变反射波法检测桩身完整性步骤
低应变反射波法检测基桩完整性的基本步骤:工前准备、外业数据采集、室内数据处理分析。
2.1 工前准备阶段
2.1.1出工前准备
(1)搜集被检工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等相关技术资料,了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况;
(2)对仪器设备检查调试。
检测用仪器必须在计量检定周期的有效期内,并具有良好的波形现场显示、记录和贮存功能,确认仪器工作正常,配备与之匹配的传感器;
(3)根据桩型和检测目的,选择不同材质和质量的力锤或力棒,以获得所需的激振频率和能量;
(4)准备安装传感器的石膏、黄油、橡皮泥、凡士林等耦合剂,保证粘结牢固。
2.1.2现场准备工作
被检桩顶面条件的好坏直接影响着测试信号的质量和对桩身完整性判定的准确性,因此,要求被检桩顶面的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件的基本相同。
当受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15mpa时,进行试桩基坑的开挖,凿除桩顶部浮浆至桩顶设计标高,桩头顶面处理应平整,露出坚硬混凝土面,桩顶表面应平整干净且无积水,将激振点和响应测量传感器安装点部位用角磨机磨平,妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。
2.2外业数据采集过程
数据采集过程是对受检桩完整性信息的提取过程。
一般可分为桩身激振、传感器信号接收和仪器数据存贮三个步骤,其现场工作原理如图1所示。
经大量实践及理论分析表明,测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处(该处波的干扰最小),并与桩顶面垂直,用耦合剂紧密粘牢,粘结层尽可能薄;激振点位置宜选择在桩中心,激振方向应沿桩轴线方向。
图1低应变反射波法现场采集系统工作原理示意图
2.3数据分析处理
数据的分析处理过程是对所采集原始数据利用信号分析得到更多的有用信息。
检测仪器只能对所采集信号有个大体概念,保证采集数据的质量。
一般情况下,将原始采集数据传输至计算机,利用相应的分析软件,通过指数放大、数字滤波等多项后期信号处理技
术进行详细的分析、处理。
结合设计桩型、成桩工艺、地质资料、施工记录等综合判别桩身完整性。
3 工程检测实例分析
3.1完整桩
施工质量优良的完整桩的低应变反射波法检测曲线:波形规则,有桩底反射波。
1#桩桩长35.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级c40,低应变反射波法检测曲线(图2):桩底反射波清晰,无缺陷反射波出现,桩身完整。
图2完整桩(1#桩)低应变检测曲线
3.2扩径桩
钻孔灌注桩的扩径现象一般被视为“良性缺陷”;低应变反射波法检测曲线:波形较规则,一般能见桩底反射波。
2#桩桩长36.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级c40,桩顶下6.0m左右扩径;低应变反射波法检测曲线(图3):波形较规则,桩底反射波可见。
图3扩径桩(2#桩)低应变检测曲线
3.3缺陷桩
钻孔灌注桩的施工具有高度的隐蔽性,加上复杂的地质情况,在灌注混凝土过程中经常出现各种不易觉察的缺陷,给工程造成安全隐患。
3.3.1离析桩
离析产生的主要因素包括混凝土配合比不当、搅拌及振捣不均匀、灌注时受地下水影响等。
表现为混凝土密实性差,或骨料、水泥砂浆相对集中。
低应变反射波法检测曲线:波形较规则,出现同相反射波,波速一般偏低。
3#桩桩长29.0m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级c30;低应变反射波法检测曲线(图4):桩顶下13.0m左右出现轻微缺陷(离析)反射波,桩底反射波不明显。
图4离析桩(3#桩)低应变检测曲线
3.3.2缩颈桩
缩颈处截面积变小,波阻抗减小,应力波遇到缩颈会产生与入射波同相的反射,波形比较规则,波速一般正常。
4#桩桩长35.5m,桩径1.0m,混凝土设计强度等级c30;低应变反射波法检测曲线(图5):桩顶下4.5m左右出现明显缺陷(缩颈)反射波;该桩开挖至3.0m左右时,发现很轻微缩颈;凿除上部3.0m 后,检测桩身下部完整性,采用力棒激振,低应变反射波法检测曲线(图6):入射脉冲较宽,波形呈低频大波浪形式,表明浅部存在缺陷;改用能产生高频窄脉冲的小锤激振,桩长设为15.0m,低应变反射波法检测曲线(图7):1.5m左右出现明显缺陷反射波,并呈多次反射,桩身存在明显缺陷;继续向下开挖,1.4m~2.3m发现明显缩颈(参见图10);凿除缩颈部分,低应变反射波法检测曲线(图8)反映桩身基本完整。
图9为接桩后低应变反射波法检测曲线,5.5m处出现轻微缺陷反射波,为接桩位置;该桩缩颈情况及处
理过程如图10所示。