低应变基桩完整性检测基本原理与应用

T
扩径 反射， 与入 射波 反相
桩 底 反 射
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩应中力的波传在播波阻抗增大桩中的传播
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗增大桩中的传播
V
桩 截 面 增L 大 并 嵌 岩
T
桩底 反射， 与入 射波 反相
扩径 反射， 与入 射波 反相
④测点和激振点磨平问题。 ⑤各测点的重复检测次数不应少于3次，且检测波形具有良 好的一致性。
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传感器安装规定 （1）传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合
剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。 传感器安装的好坏对采集信息的影响很大，粘结层应
可能薄。传感器底面与桩顶应紧密接触，不得用手接触传 感器，在信号采集过程中不得产生滑移或松动。
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
桩 在 自 由 端
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桩底 反射， 与入 射波 同相
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在固定端完整桩中的传播
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第一章 基本概念及检测原理
检测原理
引起反射波的原因
•桩底 •截面发生变化 •夹泥 •离析 •混凝土质量变 化 •土层变化
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第一章 基本概念及检测原理 检测原理
低应变所能检测到的现象
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第一章 基本概念及检测原理 检 测原理低应变不能检测到的现象
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第一章 基本概念及检测原理 检测原理
一、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2003规定 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根 。 2、设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低 的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20 根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得 少于10根。
二、低应变法的仪器设备主要由低应变激振设备和基桩动测仪 组成。 三、低应变动力检测方法包括反射波法和机械阻抗法。 四、桩身缺陷有三个指标：位置 、 类型（性质）、 程度。 五、低应变激震设备分为 瞬态 和 稳态 两种。
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现场检测注意事项
①灌注桩有低强度的浮浆将直接影响到传感器的安装及锤击 所产生的弹性波在桩顶部分的传播，因此必须清除干净，以露 出干净的混凝土表面为准。
②预应力管桩：当法兰盘与桩身混凝土之间结合密实时，可 不进行处理，若有松动和破损现象，必须用电锯截除，不可凿 除；
③检测前将被检测桩顶部与相邻的垫层或承台断开，避免因 垫层或承台连接造成波的散射，使波形复杂化。
低应变动力测试
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低应变基桩完整性检测
目录
第一章 第二章 第三章 第四章
基本概念及检测原理 检测系统 现场检测技术 实测波形汇编
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第一章 基本概念及检测原理 第目一录节 应力波基本概念
第二节 应力波在桩中的传播 第三节 低应变的检测原理
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低应变动力测试相关 规定
主要依据规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
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根据现场实际情况选择合适的激振设备、传感器及检测 仪，检查测试系统各部分之间是否连接良好，确认整个 测试系统处于正常工作状态。
注意： 1、进行现场调查，搜集工程地质资料、基桩设计 图纸和施工记录等，了解施工工艺及施工过程中 出现的异常情况，明确被检测桩号。 2、桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测 点和激振点磨平 3、建设部和铁道部规定：至少达到设计强度的 70%，且不小于15MPa.
波阻抗： Z CA
：密度；C：应力波速；A：桩横截面积。
一维直杆：d<<L的杆件
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在桩中的传播
振源：手锤锤击桩端面。点振源 传播介质：桩L远大于桩径。一维 直杆 传播：应力波以锤击点为中心半球 向外传播，当应力波传播至桩身一 定距离S后（一般S>1D-2D），波 振面才近似为平面。此时手锤锤击 桩端认为是应力波在一维杆件中竖 直方向传播
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在固定端完整桩中的传播
T V
入射波 与反射 波反相
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在固定端完整桩中的传播
T V
桩 嵌L 岩
桩底 反射， 与入 射波 反相
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
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第一章 基本概念及检测原理 应力波
在桩中的传播
应力波在波阻抗增大桩中的传播
扩径
反射，
V
与入
射波
反相
T
桩底
反射，
来自百度文库
与入
射波
同相
桩 扩L 径
缩径 反射， 与入 射波 同相
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
T1 T2
T3 T4
T V
整桩平均波速C：
L1
C=2L÷（T4－T1）
（2）对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心2/3 半径处，传感器与激振点的距离桩不宜小于1/2半径，且避 开钢筋笼主筋的影响。
（3）对预应力混凝土管桩应在两条相互垂直的直径上 各布置2个测点。
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第一章 基本概念及检测原理
基
本概念
应力波基本概念
应力波：当介质的某个地方突然受 到一 种扰动，这种扰动产生的变形会沿着介质 由近及远传播开去，这种扰动传播的现象 称为应力波。
扩径位置L1：
L1=C×（T2－T1）÷2
L
L2
扩径范围（L2－L1）：
（L2－L1）= C×（T3－T2）÷2
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第一章 基本概念及检测原理
检
测原理
检测原理
利用应力波在桩中传播时，当桩 身的波阻抗发生变化会产生反射 的原理，通过分析反射波的幅值、 相位、到达时间，得出桩缺陷的 大小、性质、位置等信息，最终 对桩基的完整性给予评价。
低应变检测的优点
•快速检测方法 （50-200根/日） •准备简便 •操作简单 •经验丰富
应力波在波阻抗减小桩中的传播
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗减小桩中的传播
入射波 与反射 波同相
桩 截 面 减 小
V L
T
桩底 反射
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第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗减小桩中的传播
缩径 反射， 与入 射波 同相
桩 缩 径
V L