桩基质量检测技术PPT(1)

桩基质量检测技术 PPT(1)
2020/11/20
桩基质量检测技术PPT(1)
课程内容
一、桩基检测概论 二、灌注桩成孔质量检测 三、桩的静载试验 四、桩的低应变、高应变动力检测 五、声波透射检测 六、钻芯法检测 七、动力触探检测
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一 桩基检测概论
(一)在我国各类工程建设中， 广泛采用桩基础;
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（三）单桩水平静载试验
n 单桩水平静载试验采用接近于水平受荷桩实际工作 条件的试验方法达到下列目的：
n 1．确定试桩承载能力
n 试桩的水平承载力可直接由水平荷载和水平位移曲 线判定，亦可根据实测桩身应变来判定。
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三 桩基静载试验
一、竖向抗压静载试验； 二、单桩竖向抗拔静荷载试验； 三、单桩水平静载试验；
静载试验可确定桩的承载力，可为设计提供依据， 也可以为工程验收提供依据，是获得桩轴向抗压、 抗拔以及横向承载力的最基本、最可靠的方法。 我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载 法。又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。
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试验加载装置
n 1、锚桩横梁反力装置； n 2、堆重平台反力装置； n 3、锚桩堆重联合反力装置； n 4、地锚反力装置；
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（二）竖向抗拔静荷载试验
n 高耸建（构）筑物往往承受较大的水平力， 导致部分桩承受上拔力，多层地下室的底 板也会承受较大水浮力，而抗拔桩是重要 的措施。
n 迄今为止，桩基础上拔承载力的计算还没 有从理论上得以很好解决，现场原位抗拔 试验就显得相当重要。
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试验加载装置
n 一般采用千斤顶加载，其反力装置一般采有 两根锚桩和承载梁组成，试桩和承载梁用拉 杆连接，将千斤顶置于两根试桩之上，顶推 承载梁，引起试桩上拔。应尽量利用工程桩 为反力锚桩，若灌注桩作锚桩，直沿桩身通 长配筋，以免出现桩身的破损。
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桩基质量检测技术PPT(来自百度文库)
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自平衡法静载试验技术 osterberg法
n 传统单极竖向抗压静载试验需要较大的反力装置， 除非埋设桩底反力和桩身应力、应变测量元件，试 验结果不能划分桩侧阻力和桩端阻力。
n 对于大直径大吨位的桩和大开挖的桩基工程，由 于试验设备无法安装，静载试验难以进行。静载试 验工作费时、费力、费钱。以致许多重要的建、构 筑物的大吨位基桩往往得不到准确的承载力数据， 基桩的承载潜力不能得到有效地发挥。
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试验资料整理
n 绘制有关试验成果曲线，一般绘制Q－S（按 整个图形比例横：竖=2：3，取Q/S的坐标 比例)S-lgt、S-lgQ曲线以及其他进行辅助 分析所需曲线。
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单桩竖向极限承载力的确定
n 在工程实践中，除了遵循有关的规范规程外， 可参照下列标准确定极限承载力：
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桩基检测新方法
1、测定承载力的自平衡法； 2、静动法； 3、检测桩身混凝土缺陷的CT扫描等；
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桩基础是历史悠久、应用广泛的一种基础形式。在我国高层 建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、海上采油平台以至核电站
等工程中，都有普遍应用。 7000年前我国就出现了木桩（如上海北宋的龙华塔）； 1820年以后，出现了铸铁钢板桩修筑围堰和码头； 1900年以后，美国出现了大量钢桩基础； 1898年俄国提出就地灌注混凝土桩； 1901年美国提出沉管灌注桩，1930左右在我国上海应
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原理
n 自平衡法静载试验技术是将千斤顶放置在桩的底 部，向上顶桩身的同时，向下压桩底，使桩的摩阻 力和端阻力互为反力，分别得到荷载一位移曲线， 叠加后得到桩顶的承载力和位移关系的Q－s曲线。 这种方法解决了大吨位桩竖向承载力现场试验，并 分别测得桩侧阻力和桩端阻力以便更有利于指导设 计。利用这种新试验技术，还可完成人工挖孔桩持 力层原位荷载试验，对受场地条件限制无法进行常 规静载试验的桩进行单桩竖向承载力现场试验。
三、声波法检测
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孔底沉渣厚度检测
孔底沉渣的厚薄直接影响桩端承力的发挥， 沉渣太厚将使桩的承载能力大大降低，因此桩 孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测， 必要时须进行再次清孔，直到沉渣厚度满足要 求。 目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻 率法、电容法、声波法等。
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桩基低应变检测技术
桩基动测实测曲线
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二 灌注桩成孔质量检测
灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分，成孔 作业由于是在地下、水下完成，质量控制难度 大，复杂的地质条件和施工的失误，都有可能 产生塌孔、缩颈、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。 成孔质量检验的内容： 桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度、 泥浆指标。
n 2．确定试桩在各级荷载下弯矩分布规律
n 当桩身埋设有量测元件时，可以较精确求得各级水 平荷载作用下桩身弯矩的分布情况，从而为检验桩 身强度，推求不同深度弹性地基系数提供依据。 3．确定弹性地基系数
n 4．推求实际地基反力系数
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灌注桩、夯扩桩、复打桩、支盘桩、树根桩）； 3、静压桩；4、螺旋桩；5、碎石桩； 6、水泥土搅拌桩（深层搅拌桩、粉喷桩）。
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桩基工程常见的质量问题
（1）沉管灌注桩 1、断裂（侧向挤土）；2、拉裂（隆起）； 3、缩颈；4、断桩离析；5、吊脚桩； （2）冲、钻孔灌注桩 1、断桩；2、离析；3、塌孔、缩颈、夹泥； 4、沉渣过厚； （3）混凝土预制桩 1、桩身开裂；2、桩头打碎；3、挤折断；4、破裂；
n l）当今S曲线的陡降段明显时，取相应于陡 降段起点的荷载；
n 2）对于缓变型Q－S曲线，一般可取S＝ 40～60mm对应的荷载；
n 3）取S－lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前 一级荷载。
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某桩静载试验Q－s曲线
图2 Q-S曲线
图3 lgt～S曲线
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静载方法原理简介
n 利用堆载或锚桩等反力装置，由千斤顶施力于单桩、 复合地基或天然地基，并记录被测对象的位移变化， 由获得的力与位移曲线（Q-S），或位移时间曲线 （S-Lgt）等资料，按照国家行业标准可确定: 1、单桩、复合地基或天然地基等极限承载力 2、对工程桩的承载力进行抽样检验和评价 3、实测桩身摩阻力和桩端阻力(研究性试验) 适用范围：单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静 载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的 静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。
目前我国桥梁工程中最大桩径已超过5m， 基桩入土深度已达100m以上。
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桩基础在我国高层 建筑、重型厂房、 桥梁、港口码头、 海上采油平台以至 核电站等工程中，
都得到普遍应用。
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基桩分类
按成桩方法对土层的影响分类： 1、挤土桩（打入、压入、沉管灌注桩）； 2、部分挤土桩、微排土桩（I型、H型钢桩、钢板桩、
用； 1960年以后，我国研制出预应力钢筋混凝土管桩。
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桩基检测概论（续）
自此以后，随着桩基础应用领域的扩宽， 机械设备和施工技术不断得到改进与发展， 产生了各种新桩型和新工法，为桩在复杂地 质条件和环境条件下的应用注入了勃勃生机。 今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、深 水码头和海上石油平台等采用的主要基础形 式。
n 我国沿海软土地区也较多采用快速维持荷载法，即每 隔lh加一级荷载。快速法所得的极限荷载所对应的沉 降值比慢速法的偏小百分之十几。
n 另外还有多循环加卸载法（每级荷载达到相对稳定后 卸载到零）及等贯入速率法。此法的加荷速率常取 0.5 mm／min,加载至总贯人量为50－70mm，或 荷载不再增大为止。
开口式钢管桩和螺旋桩）； 3、非挤土桩（挖孔、钻孔灌注桩）； 按成桩方法对土层的影响分类： 1、木桩；2、钢桩；3、混凝土桩；4、组合桩；
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基桩分类
按桩的功能分类： 1、抗轴向压桩（摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩）； 2、抗侧压桩；3、抗拔桩； 按成桩方法分类： 1、打入桩； 2、就地灌注桩（沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔
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锚桩横梁反力装置
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堆重平台反力装置
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堆重平台反力装置 桩基质量检测技术PPT(1)
2000T桩基静载设备，曾 用于北京海洋馆作静载试 验
伞形地锚装置示意图
地锚反力装置
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测试仪表
n 一般选用单台或多台同型号的千斤顶并联加载； n 荷载可用并联于千斤顶的高精度压力表测定油压，
并换算为荷载，重要的桩基试验还需在千斤顶上放 置应力环或压力传感器实行双控校正。 n 沉降测量一般采用百分表或电子位移计，设置在桩 的2个正交直径方向，对称安装4个；小直径桩可 安装2个或3个。沉降测定平面离开桩顶的距离不 应小于0.5倍桩径。
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钢筋
桩身量测元件
应力 计
n 国内桩身埋设的测试元件用得较多的是电阻式应 变计和振弦式钢筋应力计，用屏蔽导线引出。
n 在国外，以美国材料及试验学会（ASTM）推荐 的量测钢管桩桩身应变的方法较为常用，即沿桩 身的不同标高处预埋不同长度的金属管及测杆， 用千分表量测杆趾部相对于桩顶处的下沉量，经 计算求得应变与荷载。
n 桩端阻力一般用埋置于桩端的扁千斤顶量测。
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加载方法
n 一般采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每一级荷载 达到相对稳定后，再加下一级荷载，直至破坏，然后 卸载至零。
反力架静载试验
CT桩身质量检测
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高应变动力检测
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静载试验
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成孔质量检测
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桩基取芯检测
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一 简 易 法 检 测
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二、伞形孔径仪检测 伞形孔径仪是由孔径仪、孔 斜仪、沉渣厚度测定仪三部 分组成的一个测试系统。 仪器由孔径测头、自动记录 仪、电动绞车等组成。
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桩基检测概论
（二）桩基检测技术是保证桩基质量的重要手段
施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测；
常规方法：
1、单桩竖向抗压静载试验；
2、单桩竖向抗拔静载试验；
3、单桩水平静载试验；
4、钻芯法；
7、动力触探法；
5、高应变动测；
8、声波透射法；
6、低应变动测；
9、取样试件试验；
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（一）竖向抗压静载试验
n 单桩竖向抗压静载试验，就是采用接近于竖 向抗压桩实际工作条件的试验方法。荷载作 用于桩顶，桩顶产生位移（沉降），可得到 单根试桩Q－S曲线，还可获得每级荷载下桩 顶沉降随时间的变化曲线S－lgt，当桩身中 埋设量测元件（传感器、位移杆）时，还可 以直接测得桩侧各土层的极限摩阻力和端承 力（成本较高，主要用于大型、重点工程和 科研试验）。