【精品】江苏省桩基检测培训讲义2003

江苏省基桩动测技术讲义季鹏刘松玉编写

东南大学岩土工程研究所二○○三年八月

第二篇基桩动力检测

第一章动力检测理论基础

第一节动测绪论 (4)

一、基桩动测技术发展历史 (4)

二、动测方法分类 (5)

三、基桩动力测试目的与国内外动测仪器 (5)

四、国内外动测规范 (6)

第二节波动理论 (8)

一、波的种类 (8)

二、波动方程 (9)

三、弹性波在杆内的传播 (11)

第三节基桩动态系统 (14)

一、动态测试参数 (14)

二、传感器 (15)

三、测振放大器 (25)

动态测试系统的标定 (28)

第二章低应变反射波法

第一节反射波法动测技术 (33)

一、反射波法动测原理 (33)

二、反射波法诊断的信号拟合技术 (36)

三、反射波法诊断系统 (41)

四、反射波法的现场检测方法 (43)

第二节低应变测试的可靠性及其影响因素 (46)

一、国内外几次考核结果 (46)

二、几种典型缺陷的模拟测试结果 (46)

三、影响低应变动测可靠性的因素及其对策 (53)

四、关于波速与混凝土强度的关系 (54)

五、关于测试桩长范围 (55)

第三节反射波法桩身质量评定与应用中的问题 (55)

一、桩身质量评定标准 (55)

二、检测报告格式及注意事项 (57)

第三章声波透射法

第一节基本工作原理 (59)

第二节声波检测仪器及发射、接收换能器 (60)

一、声波检测仪 (60)

二、换能器 (61)

第三节现场测试 (61)

一、埋管数量及埋设方法 (61)

二、声时的修正 (61)

三、测试步骤及方法 (62)

四、重复观测 (63)

第四节资料解释及缺陷判断 (63)

一、数据整理 (63)

二、桩身完整性应按下列判据判断 (64)

第五节桩身质量评定与应用中的问题 (66)

一、桩身质量评定标准 (66)

二、检测报告格式及注意事项 (67)

第四章高应变检测技术

第一节基本原理 (68)

一、若干基本概念 (68)

二、凯斯（Case）法 (69)

三、实测曲线拟合法 (72)

四、高应动力试桩法检验桩身完整性 (74)

五、高应变动测适用范围 (77)

第二节测试与分析 (78)

一、测试方法与设备 (78)

二、仪器准备与安装 (79)

三、信号的选取 (83)

四、分析与拟合 (86)

第三节应用中的几个问题 (88)

一、影响高应变动力试验准确性的因素 (88)

二、静动对比的验证 (89)

检测报告的格式与注意事项 (90)

第二篇基桩动力检测

第一章动力检测理论基础

第一节动测绪论

一、基桩动测技术发展历史

桩的动测技术是相对于以往习惯采用静载试验来检验桩基工程质量和确定单桩承载力而言的。

桩的动测方法在国外已有100多年的历史，最早的动测方法是在能量守恒定理的基础上利用牛顿撞击定律，据打桩时测得的贯入度来推算桩的极限承载力,即所谓动力打桩公式。

近代的动测技术是以应力波理论为基础发展起来的。1931年伊萨克斯(D。V.Isaacs）首先用一维波动方程来描述桩的撞击过程，1938年E.N。FOX得出了用于打桩分析的波动方程解答.真正使波动方程分析方法开始进入实用分析阶段的要归功于 E.A.Smith，1950年史密斯对锤-—桩——土体提出了一系列质块、弹簧和阻尼组成的离散化计算模型并用差分和电子计算机进行计算，求得了精确的数值解，1960年发表了“打桩分析的波动方程法”这一著名论文。此后国外许多学者如Samon,J.E。Bowles,G。Goble等在

计算机程序编制、参数确定、可靠性研究以及波动方程法的实际应用等方面进行了大量工作。

波动方程应用于动测技术的另一类方法是将桩作为连续的弹性杆,在对边界条件作适当简化后,设法直接对波动偏微分议程积分求解，荷兰建筑材料与建筑结构研究所（TNO）的柯顿（V.Koter)在简化的假定条件下利用线性代数和阶跃函数，得出了无限长桩在锤击下考虑桩侧阻力对应力波起衰减作用的闭合解,70年代初他们研制成TNO桩基诊断系统，用于检验桩的完整性和桩身质量，后来又研制出可以确定桩承载力的TNOWAVE程序。Case法也属于这一类方法,它是由美国Goble等人1964年研制的。近年来，波动方程在桩基工程中的应用又有了新的发展，在计算方法上，出现了采用连续模型及特征线法的CAPWAP／C程序。

我国的桩基动测技术研究已有20多年的历史。1972年湖南大学周光龙教授提出了动力参数法，对开创我国桩基动测方法的研究起了推动的作用.1978年东南大学唐念慈教授，首先在我国将波动方程方法用于桩基工程，他们在渤海12号平台对钢管桩进行了动力测试，编制了BF81程序。此后波动方程分析方法得到了迅速发展，1980年甘肃建科所编制了以输入实测力波为初始条件的计算程序,中国建筑科室研究院地基所1988年编制了类似CAPWAP/C的FEIPWAPC程序并研制成功我国自己的测试设备。东南大学在80年代末90年代初也研制成功了桩基分析仪PDAS。此外，我国的桩基动测技术还有百花齐放的特点,四川省建科院与中国建科院合作研制成功了锤击贯入法，1981年已通过部门鉴定，在许多地方得到应用，并编制了全国规程。西安公路研究所与中国科学院电工研究所共同开发了水电效应法，并于1982年通过了部级鉴定，地矿系统的浅层地震仪也常用于桩基动测中。

目前，桩的动测法在我国已进入了实用阶段，并得到了迅速的发展，在设计、施工规范中已制订了明确要求，并已编制了我国的桩基动测规程。