低应变检测(RSM-24FD )

L
扩径 反射， 与入 射波 反相
2013-7-31
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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， 与入 射波 反相
V
T
桩底 反射， 与入 射波 同相
桩 扩 径
L
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
T1
V
应力波在桩中的传播
40
第三章 现场测试技术
桩头处理
•凿掉浮浆
——桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩 身基本等同
•打磨平整 •桩头干净干燥
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第三章 现场测试技术
仪器连接
分体机
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交流电源接线
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第三章 现场测试技术
仪器连接
分体机后面板接线
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第三章 现场测试技术
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第三章 现场测试技术
信号采集
打开采集仪开关，点击主操作界面的“采样”按键 屏幕出现彩色滚动条，仪器进入采样等待状态，
2013-7-31 54 此时用手锤敲击，信号将显示在屏幕上，完成第一次采集。
第三章 现场测试技术
信号采集
按前次操作完成第二次采集
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第三章 现场测试技术
T
T2
T3
T4
整桩平均波速C：
L1
2L C T4 T1
扩径位置L1：
L
L2
T2 T1 L1 C 2
扩径范围（L2－L1）：
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T3 T 2 ( L2 L1 ) C 2 19
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
桩身完整性检测技术现状
1、具有合理长径比的完整桩，100米以内均可测到桩底的反射信号。 2、断桩、特别是浅部断桩,一般均可准确判别。 3、有经验的测桩专家，在同一根桩上可识别两种以上缺陷(第一缺 陷为次要缺陷)。 4、可准确判定缺陷位臵(可精确到10%)。 5、可初步判定缺陷类型(视测桩经验定)。
检测原理
低应变检测的局限
•测桩的长度受到一定限制（100米以内）
•桩身有多个缺陷时，一般只能检测到最上面的缺陷 （对深部缺陷不易测出） •难以对缺陷进行定量描述 •只能判断缺陷在某一截面的平均效应
•不能提供单桩承载力
•当桩侧阻力很大时，桩底反射难于看到
•无法检测桩底沉渣厚度 2013-7-31
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第二章 低应变检测系统
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。 波阻抗： Z CA

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：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
瞬态激振通过改变锤的重量及锤头材料，可改变冲 击入射波的脉冲宽度及频率成分。锤头质量较大或刚度 较小时，冲击入射波脉冲较宽，低频成分为主；当冲击 力大小相同时，其能量较大，应力波衰减较慢，适合于 获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别。锤头较轻或刚度 较大时，冲击入射波脉冲较窄，含高频成分较多；冲击 力大小相同时，虽其能量较小并加剧大直径桩的尺寸效 应影响，但较适宜于桩身浅部缺陷的识别及定位。
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第三章 现场测试技术
波形读取
单击读盘进 入读盘界面
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第三章 现场测试技术
波形读取
选文 件夹
选文 件名
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单击完 成读取
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第三章 现场测试技术
波形处理
单击进入 处理界面
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第三章 现场测试技术
波形处理
原始 波形
频谱分析 细化倍数为8 时频谱图
C20 3200
C25 3500
C30 3800
C40 4100
27003100
30003400
33003700
36004000
39004300
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第三章 现场测试技术
手锤锤击
手锤垂直于桩面，锤击点平整，锤击干 脆，形成单扰动（激振点与传感器安装点应 远离钢筋笼的主筋 ）。
说明：
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第一章 基本概念及检测原理
检测原理
低应变检测的优点
低应变法测桩轻便、速度快（50-200根/日） 、 价格便宜
可以检测到距桩顶较近部位的缺陷(相比高应变)
可以检测到轻微缺陷（相比高应变）
准备简便
操作简单 经验丰富
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第一章 基本概念及检测原理
目录
第一节 传感器 第二节 采集仪器 第三节 软件简介
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第二章 低应变检测系统
传感器
速度传感器
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加速度传感器
加速度传感器
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第二章 低应变检测系统
组合手锤
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第二章 低应变检测系统
采集仪
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RSM-24FD分体机
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第二章 低应变检测系统
预设波速： 见后页
仪器与笔记 本电脑通讯 速率，586以 上请选57600 桩长=12米；混凝土标号：C30；桩径：1米
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单击进入主 操作界面 用速度传感器进行检测
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第三章 现场测试技术
程序设置
常规浇灌下砼等级与纵波波速的关系
砼等级 平均波速 (m/s) 波速范围 (m/s)
C15 2900
低应变基桩完整性检测
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低应变基桩完整性检测
目录
第一章 基本概念及检测原理 第二章 检测系统 第三章 现场检测技术
第四章 实测波形汇编
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第一章 基本概念及检测原理
目录
第一节 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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传感器安装
传感器用耦合剂粘结时，粘结层应尽可能薄 必要时可采用冲击钻打孔安装方式
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传感器安装面应与桩顶面紧密接触
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第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器耦合 黄油耦合
橡皮泥耦合
口香糖耦合
使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好
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第三章 现场测试技术
程序设置
在开始检测之前必须根据不 同桩的情况对程序进行设置，下 面给出一个完整的例子来学习整 个的检测过程的软件操作。
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>1D2D），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
反射波 与入射 波同相
V T
桩底 反射
桩 截 面 减 小
L
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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
T V
扩径 反射， 与入 射波 反相
桩 缩 径
L
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
T
桩 截 面 增 大 并 嵌 岩
桩底 反射， 与入 射波 反相
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第三章 现场测试技术
信号采集
键入文 件名称
单击完 成保存
此时已完成一根桩的现场测试
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第三章 现场测试技术
现场采集注意事项
桩头处理——是试验成功的关键 测试环境——避免干扰 激振技术——锤头选取、激振点、激 振力 传感器的选择及安装——速度计、加 速度计、耦合 采集完数据存盘——三道一致，桩底
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第三章 现场测试技术
程序设置
单击设置进 入设置界面
进入主操作界面后，点击设置按键进入设置界面
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第三章 现场测试技术
仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-8供选
程序设置
外接传感器设置， 请与传感器接的 通道和类型一致 预设桩长
的完整性给予评价。 2013-7-31
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第一章 基本概念及检测原理
检测原理
反射波法的适用范围
本方法的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， 本方法不适用。
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第一章 基本概念及检测原理
检测原理
反射波法的检测原理
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
桩缺陷的大小、性质、位臵等信息，最终对桩基
采集仪
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RSM-24FD一体机
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第二章 低应变检测系统
软件简介
主操作界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
设置界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
打印高级设置界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
波形处理界面
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第三章 现场测试技术
波形处理
原始 波形
低通 1500Hz 处理后 的波形 单击完成处理
仪器连接
加速度传感器连接
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第三章 现场测试技术
仪器连接
速度传感器连接
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第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器放臵距桩心2/3 R处且安装位臵平整尽可能使传感器 垂直与桩头平面
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桩顶面应平整、密实、并与桩轴线基本垂直
ห้องสมุดไป่ตู้
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第三章 现场测试技术
应力波在桩中的传播
一维杆应力波波动方程
方程：
u 2 u c 0 2 2 t x
2 2
C E 0
其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。 （一维波速）
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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
6、不能很好地区分二类桩与三类桩。
7、不能给缺陷程度定量(初步研究成果尚需工程印证)。
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8、不能定量分析缺陷程度对单桩承载力的影响 。
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第一章 基本概念及检测原理
检测原理
反射波法用于检测基桩完整性 的基本假设
桩自身 ：一维、连续、均质、线弹性 没有考虑桩周土的影响
没有考虑桩土耦合面的影响
应力波在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
T
V
反射波 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
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
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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
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第二章 低应变检测系统
软件简介
打印信息预览界面
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第三章 现场测试技术
目录
第一节 第二节 第三节
检测流程 影响测试的因素 疑问解答
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第三章 现场测试技术
检测流程
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 第七步 第八步
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桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设臵 手锤锤击 信号采集 信号分析 结果输出
信号采集
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完成第三次采样
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第三章 现场测试技术
信号采集
当三次采集的波形基本一致，桩底清晰，请点击 “存盘”按键进行波形的存储。 2013-7-31
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第三章 现场测试技术
信号采集
说明：点击“连采”，锤击三下，采集三道波形， 桩底清晰时，可点击“存盘”按键进行波形的存储。 2013-7-31
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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
反射波 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
应力波在固定端完整桩中的传播
V T
桩 嵌 岩
L
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
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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