滑坡防治工程——樁基工程質(zhì)量檢測(cè)

1、巖土工程設(shè)計(jì)與施工樁基檢測(cè)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 0. 概述樁基樁基 Pile Foundation樁是深入土層的柱形構(gòu)件樁是深入土層的柱形構(gòu)件l垂直受荷垂直受荷l水平受荷水平受荷l復(fù)合受荷復(fù)合受荷預(yù)制樁預(yù)制樁現(xiàn)場(chǎng)灌注樁現(xiàn)場(chǎng)灌注樁鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁沉管灌注樁沉管灌注樁沖擊成孔灌注樁沖擊成孔灌注樁人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁擠土樁擠土樁非擠土樁非擠土樁端承樁端承樁摩擦樁摩擦樁建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范 JGJ106-2003 JGJ106-

2、2003建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 5007-2011 GB 5007-2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ 94-2008 JGJ 94-2008公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程 JTG/T F81-01-2004 JTG/T F81-01-2004基樁靜載試驗(yàn)基樁靜載試驗(yàn) 自平衡法自平衡法 JTG/T 738-2009 JTG/T 738-2009超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程 CECS 21:2000 CECS 21:2000巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China

3、University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94中成孔質(zhì)量要求中成孔質(zhì)量要求成孔成孔深度深度控制控制摩擦型樁摩擦型樁：樁長(zhǎng)控制孔深；端承摩擦型既要控制樁長(zhǎng)又要控制進(jìn)入持力層深度；錘擊法施工控制樁長(zhǎng)為主，貫入度為輔。端承型樁端承型樁：控制進(jìn)入持力層深度為主；錘擊法施工貫入度為主，樁長(zhǎng)為輔。灌灌注注樁樁成成孔孔施施工工允允許許偏偏差差巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基

4、施工質(zhì)量檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)鋼筋籠式孔徑測(cè)量鋼筋籠式孔徑測(cè)量u鋼筋籠直徑略小于設(shè)計(jì)孔徑u能順利下至設(shè)計(jì)孔底為OKu并可測(cè)試鉆孔垂直度EH100%EKH巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)活動(dòng)井徑檢測(cè)器活動(dòng)井徑檢測(cè)器Dp6根木條鉸接而成活動(dòng)框架根木條鉸接而成活動(dòng)框架p兩條測(cè)繩分別連接上下木條兩條測(cè)繩分別連接上下木條p下部木條配重下墜下部木條配重下墜p兩條測(cè)繩的相對(duì)位移與兩條測(cè)繩的相對(duì)位移與D關(guān)系唯一關(guān)系唯一

5、p測(cè)量時(shí)上部測(cè)繩固定測(cè)量時(shí)上部測(cè)繩固定 上提下部測(cè)繩上提下部測(cè)繩p得到鉆孔孔徑變化得到鉆孔孔徑變化巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)孔徑與孔形檢測(cè)傘形孔徑檢測(cè)傘形孔徑檢測(cè)p即可測(cè)孔徑即可測(cè)孔徑 也可測(cè)傾斜及沉渣厚度也可測(cè)傾斜及沉渣厚度p接觸式接觸式 測(cè)兩個(gè)方向測(cè)兩個(gè)方向p下至孔底下至孔底 彈簧撐開測(cè)腿彈簧撐開測(cè)腿p深度通過(guò)孔口滑輪光電編碼器自動(dòng)深度通過(guò)孔口滑輪光電編碼器自動(dòng)p測(cè)試數(shù)據(jù)電腦自動(dòng)采集并處理測(cè)試數(shù)據(jù)電腦自動(dòng)采集并處理巖

6、土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)孔深和孔底沉渣檢測(cè)孔深和孔底沉渣檢測(cè)測(cè)錘法Hh測(cè)錘法：下墜一測(cè)錘法：下墜一5 kg錐形錘錐形錘 通過(guò)手感判斷孔深通過(guò)手感判斷孔深H和沉和沉渣頂部深度渣頂部深度h電阻率法：利用水、泥漿和沉渣之間具有不同電阻率電阻率法：利用水、泥漿和沉渣之間具有不同電阻率進(jìn)行測(cè)試進(jìn)行測(cè)試測(cè)試數(shù)據(jù)客觀準(zhǔn)確測(cè)試數(shù)據(jù)客觀準(zhǔn)確泥漿泥漿沉渣沉渣巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China Univ

7、ersity of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)孔深和孔底沉渣檢測(cè)孔深和孔底沉渣檢測(cè)聲波法：利用聲波在不同介質(zhì)中波速聲波法：利用聲波在不同介質(zhì)中波速不一致，在不同介質(zhì)界面上產(chǎn)生反射不一致，在不同介質(zhì)界面上產(chǎn)生反射來(lái)測(cè)試來(lái)測(cè)試2tcH212ttcHp孔底沉渣頂部測(cè)孔底沉渣頂部測(cè)p孔口測(cè)孔口測(cè)C C為沉渣的波速為沉渣的波速巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)樁孔垂直度測(cè)試樁孔垂直度測(cè)試圓球檢測(cè)法圓球檢測(cè)法e

8、Htan( )/e H簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單精度低精度低鉆桿測(cè)斜法鉆桿測(cè)斜法精度高精度高 影響進(jìn)度影響進(jìn)度測(cè)試與施工需要協(xié)調(diào)測(cè)試與施工需要協(xié)調(diào)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1. 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)樁孔垂直度測(cè)試樁孔垂直度測(cè)試鉆孔測(cè)斜儀鉆孔測(cè)斜儀鉆孔是空間一條線鉆孔是空間一條線 方位角和頂角方位角和頂角NS頂角方位角l磁定向磁定向 （電子羅盤）（電子羅盤）l鉛垂原理鉛垂原理巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China Universi

9、ty of Geosciences Yan Shaojun 1.樁基施工質(zhì)量檢測(cè)施工完成后將樁的中心點(diǎn)復(fù)測(cè)并繪制在平面圖上施工完成后將樁的中心點(diǎn)復(fù)測(cè)并繪制在平面圖上放點(diǎn)放點(diǎn)施工施工復(fù)測(cè)復(fù)測(cè)樁位檢測(cè)樁位檢測(cè)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1.樁基施工質(zhì)量檢測(cè)混凝土取樣與強(qiáng)度測(cè)試混凝土取樣與強(qiáng)度測(cè)試新拌混凝土新拌混凝土和易性測(cè)試和易性測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)留樣現(xiàn)場(chǎng)留樣 制作標(biāo)準(zhǔn)試件制作標(biāo)準(zhǔn)試件單單軸軸抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度混凝土取樣與強(qiáng)度測(cè)試混凝土取樣與強(qiáng)度測(cè)試巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工

10、程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 鉆孔取芯鉆孔取芯通過(guò)鉆探，通過(guò)鉆探， 沿樁長(zhǎng)鉆取混凝土及樁端巖土，利用現(xiàn)場(chǎng)沿樁長(zhǎng)鉆取混凝土及樁端巖土，利用現(xiàn)場(chǎng)觀察與室內(nèi)測(cè)試，評(píng)價(jià)成樁質(zhì)量觀察與室內(nèi)測(cè)試，評(píng)價(jià)成樁質(zhì)量驗(yàn)證樁身完整性：混凝土膠結(jié)情況、松散、斷樁、氣孔、夾層等驗(yàn)證樁身完整性：混凝土膠結(jié)情況、松散、斷樁、氣孔、夾層等檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是否滿足要求檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是否滿足要求樁底沉渣是否滿足要求樁底沉渣是否滿足要求樁底持力層巖土體及厚度是否滿足要求樁底持力層巖土體及厚度是否滿足要求樁長(zhǎng)是否準(zhǔn)確樁長(zhǎng)是否

11、準(zhǔn)確1.樁基施工質(zhì)量檢測(cè)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1.樁基施工質(zhì)量檢測(cè)鉆孔取芯鉆孔取芯u主要針對(duì)直徑大于主要針對(duì)直徑大于800mmu完整性檢測(cè)的數(shù)目控制完整性檢測(cè)的數(shù)目控制10%p鉆孔方式：液壓回轉(zhuǎn)鉆孔方式：液壓回轉(zhuǎn) 金剛石鉆頭金剛石鉆頭p鉆孔方式：液壓回轉(zhuǎn)鉆孔方式：液壓回轉(zhuǎn) 金剛石鉆頭金剛石鉆頭p鉆孔直徑：兩倍粗骨料直徑鉆孔直徑：兩倍粗骨料直徑 一般控制外徑一般控制外徑100mm以上以上p鉆孔數(shù)目：直徑小于鉆孔數(shù)目：直徑小于1.2m 1孔孔 靠近中心布置

12、靠近中心布置直徑直徑1.21.6m 2孔孔 距距0.150.25D布置布置直徑直徑1.6m 3孔孔 距距0.150.25D布置布置至少至少1個(gè)個(gè)進(jìn)入樁端進(jìn)入樁端持力層持力層p鉆孔傾斜：控制在鉆孔傾斜：控制在0.5%以下以下巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 1.樁基施工質(zhì)量檢測(cè)鉆孔取芯鉆孔取芯記錄鉆進(jìn)過(guò)程記錄鉆進(jìn)過(guò)程描述巖芯描述巖芯評(píng)定基樁質(zhì)量等級(jí)評(píng)定基樁質(zhì)量等級(jí)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China Univers

13、ity of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)影響承載力因素影響承載力因素樁側(cè)與樁端土性能樁側(cè)與樁端土性能樁身與樁形樁身與樁形施工工藝施工工藝樁體材料樁體材料群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)樁基承載力確定方法樁基承載力確定方法經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法原位測(cè)試法原位測(cè)試法載荷試驗(yàn)法載荷試驗(yàn)法靜力觸探探頭靜力觸探探頭ukskkps kppksiiipQQQulAqqacakcRRf A/uakRKQ巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)

14、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范：1%且不少于且不少于3根樁根樁 建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范：u甲級(jí)樁基甲級(jí)樁基u地質(zhì)條件復(fù)雜地質(zhì)條件復(fù)雜 施工質(zhì)量可靠性低施工質(zhì)量可靠性低u新樁型新樁型 新工藝新工藝u擠土群樁產(chǎn)生擠土效應(yīng)擠土群樁產(chǎn)生擠土效應(yīng)1%且不少于且不少于3根樁根樁 50根不少于根不少于2根根 甲級(jí)甲級(jí):載荷法載荷法乙級(jí)乙級(jí):條件簡(jiǎn)單的原位與經(jīng)驗(yàn)法條件簡(jiǎn)單的原位與經(jīng)驗(yàn)法 參考臨近場(chǎng)地資料參考臨近場(chǎng)地資料丙級(jí)丙級(jí):原位測(cè)試與經(jīng)驗(yàn)法原位測(cè)試與經(jīng)驗(yàn)法建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范：靜載荷試驗(yàn)靜載荷試驗(yàn)是是樁承載力最直接，最可靠的方法樁承載力最直接，最可靠的方法是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)

15、的來(lái)源是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的來(lái)源巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)試驗(yàn)加載裝置試驗(yàn)加載裝置u堆重平臺(tái)與反力裝置堆重平臺(tái)與反力裝置EbEs混凝土混凝土 砂袋砂袋 鋼錠鋼錠預(yù)估極限值預(yù)估極限值1.2倍倍測(cè)試樁選擇自由測(cè)試樁選擇自由可能傾斜倒塌可能傾斜倒塌巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)EbEs試驗(yàn)加載裝置試

16、驗(yàn)加載裝置u錨樁橫梁反力裝置錨樁橫梁反力裝置4根樁提供反力根樁提供反力反力樁樁頭加強(qiáng)反力樁樁頭加強(qiáng)錨樁配筋必須夠錨樁配筋必須夠無(wú)法隨機(jī)測(cè)試無(wú)法隨機(jī)測(cè)試巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)EbEs試驗(yàn)加載裝置試驗(yàn)加載裝置u堆重錨樁聯(lián)合反力堆重錨樁聯(lián)合反力u以現(xiàn)有構(gòu)筑物做反力以現(xiàn)有構(gòu)筑物做反力u利用山體做反力利用山體做反力根據(jù)具體條件根據(jù)具體條件極限荷載要求選取極限荷載要求選取巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武

17、漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)樁頭壓力變形測(cè)試樁頭壓力變形測(cè)試基準(zhǔn)樁基準(zhǔn)樁p高精度油壓表：精度高精度油壓表：精度0.4級(jí)級(jí) p最大壓力不大于系統(tǒng)工作最大壓力不大于系統(tǒng)工作壓力的壓力的80%p變形監(jiān)測(cè)：誤差變形監(jiān)測(cè)：誤差40mm12nnSS 第第n級(jí)級(jí)且且24小時(shí)不穩(wěn)定小時(shí)不穩(wěn)定ukQQ設(shè)計(jì)加載系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到極限加載系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到極限Q-S緩變型的，緩變型的，S可達(dá)可達(dá)6080mm當(dāng)試驗(yàn)當(dāng)試驗(yàn)卸荷：卸荷：1小時(shí)小時(shí)1級(jí)，完成后觀察級(jí)，完成后觀察3小時(shí)小時(shí)變形讀數(shù)間隔變形讀數(shù)間隔加載：加載：5、15、30、45、60、9

18、0、120.卸荷：卸荷：5、15、30、60、90、120、150、180巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)p數(shù)據(jù)處理與單軸極限承載力確定數(shù)據(jù)處理與單軸極限承載力確定S-lg(t)曲線曲線Q-S曲線曲線6400KN19200KN22400KN25600KN28800KN32000KN9600KN12800KN16000KN巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geo

19、sciences Yan Shaojun 2. 樁基承載力檢測(cè)p數(shù)據(jù)處理與單軸極限承載力確定數(shù)據(jù)處理與單軸極限承載力確定單樁極限荷載確定單樁極限荷載確定pQ QS S曲線的陡降段明顯時(shí)，取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載；曲線的陡降段明顯時(shí)，取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載；pS Slgtlgt曲線尾部出現(xiàn)向下彎曲的前一級(jí)荷載；曲線尾部出現(xiàn)向下彎曲的前一級(jí)荷載；12nnSS p當(dāng)當(dāng) 且且2424小時(shí)不穩(wěn)定小時(shí)不穩(wěn)定, , 取前一級(jí)荷載取前一級(jí)荷載p對(duì)于對(duì)于L/D80L/D80的，考慮樁身變形的，考慮樁身變形2S=+20mm3QLEASQ單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值u極差小于平均值的極差小于平均值的3

20、0%30%時(shí)時(shí) 平均值為極平均值為極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值限承載力標(biāo)準(zhǔn)值u極差大于平均值的極差大于平均值的30%30%時(shí)時(shí) 分析原因分析原因 加加大測(cè)試樁數(shù)大測(cè)試樁數(shù)u3 3根樁及以下承臺(tái)根樁及以下承臺(tái) 取低值取低值巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 3. 樁基動(dòng)測(cè)方法分類與現(xiàn)狀方法分類與現(xiàn)狀低應(yīng)變低應(yīng)變高應(yīng)高應(yīng)變變聲波聲波測(cè)試測(cè)試在樁頂以低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，在樁頂以低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，實(shí)測(cè)頂部的速度時(shí)程曲線或速度實(shí)測(cè)頂部的速度時(shí)程曲線或速度導(dǎo)納曲線，通過(guò)波動(dòng)理論或頻域

21、導(dǎo)納曲線，通過(guò)波動(dòng)理論或頻域分析，對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)分析，對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)采用重錘沖擊樁頂，實(shí)測(cè)樁頂采用重錘沖擊樁頂，實(shí)測(cè)樁頂速度與力時(shí)程曲線，通過(guò)波動(dòng)速度與力時(shí)程曲線，通過(guò)波動(dòng)理論分析，對(duì)單樁的抗壓承載理論分析，對(duì)單樁的抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)力和樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)樁身預(yù)埋聲測(cè)管之間發(fā)射并接收樁身預(yù)埋聲測(cè)管之間發(fā)射并接收聲波，通過(guò)實(shí)測(cè)聲波在混凝土介聲波，通過(guò)實(shí)測(cè)聲波在混凝土介質(zhì)中的傳播聲時(shí)、頻率和波幅衰質(zhì)中的傳播聲時(shí)、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù)來(lái)檢測(cè)樁身完整性減等聲學(xué)參數(shù)來(lái)檢測(cè)樁身完整性檢測(cè)速度快檢測(cè)速度快費(fèi)用低費(fèi)用低抽檢率高抽檢率高間接方法間接方法理論基礎(chǔ)復(fù)雜理論基礎(chǔ)復(fù)雜解釋困難

22、解釋困難巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 3. 樁基動(dòng)測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)(a) 反射波法反射波法樁頂豎向激振，彈性波沿樁身向下傳播，當(dāng)樁頂豎向激振，彈性波沿樁身向下傳播，當(dāng)樁身遇到明顯波阻抗差異界面時(shí)，將產(chǎn)生發(fā)樁身遇到明顯波阻抗差異界面時(shí)，將產(chǎn)生發(fā)射波。射波。Z= cA=EA/c廣義波阻抗廣義波阻抗:樁混凝土密度:c 縱波波速:A 樁截面面積:E 混凝土彈性模量1 11Z=c A222Z=c A界面上下速度應(yīng)力相等界面上下速度應(yīng)力相等IRTvv

23、v12()IRTAA波陣面動(dòng)量守恒波陣面動(dòng)量守恒12()IRTZ vvZ v21 11 122IRTAccc1 11222c Ac An1211211212112112111121()2()()()RTRTZZZZFZZZTvvZZZZFvvv ZZZnTv 1121nFnTn反射系數(shù)反射系數(shù)透射系數(shù)透射系數(shù)巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geosciences Yan Shaojun 3. 樁基動(dòng)測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)(a) 反射波法反射波法Z= cA11 112222c Ac AZZn11

24、11RTRTFTvFvvnTv 1121nFnTnu波阻抗近視不變波阻抗近視不變12ZZ1n 01FT無(wú)反射無(wú)反射全透射全透射u波阻抗減少波阻抗減少12ZZ1n 01FT反射波為上行拉力波反射波為上行拉力波符號(hào)與輸入一致符號(hào)與輸入一致10FT RIRIvv 斷樁處應(yīng)力斷樁處應(yīng)力=0=0速度加倍速度加倍u波阻抗增加波阻抗增加12ZZ1n 01FT反射波為上行壓縮波反射波為上行壓縮波符號(hào)與輸入相反符號(hào)與輸入相反12FTRIRIvv 速度速度=0=0應(yīng)力加倍應(yīng)力加倍n 0n 巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geos

25、ciences Yan Shaojun 3. 樁基動(dòng)測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)(a) 反射波法反射波法u波阻抗減少波阻抗減少12ZZ符號(hào)與輸入一致符號(hào)與輸入一致u波阻抗增加波阻抗增加12ZZ符號(hào)與輸入相反符號(hào)與輸入相反Z= cA完整樁完整樁 樁端阻抗減少樁端阻抗減少12ZZ局部縮頸樁局部縮頸樁 阻抗減少阻抗減少形成與入射波極性一致反射波形成與入射波極性一致反射波12ZZ局部擴(kuò)頸樁局部擴(kuò)頸樁 阻抗增加阻抗增加形成與入射波極性相反反射波形成與入射波極性相反反射波巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）China University of Geos

26、ciences Yan Shaojun 3. 樁基動(dòng)測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)(a) 反射波法反射波法頻域分析頻域分析Lkux直桿縱向微分方程直桿縱向微分方程222221uuxct縱向振動(dòng)位移縱向振動(dòng)位移：u(x,t)( , )( sincos)(sincos)u x tAtBt CxDxcc通解為：通解為：00 xx LAAxukuEuEx 邊界條件：邊界條件：樁頭自由端樁頭自由端樁底彈簧力樁底彈簧力0C tankcLcEA樁土系統(tǒng)固有頻率：樁土系統(tǒng)固有頻率：11tan22nnkccfnLf EA巖土工程設(shè)計(jì)與施工巖土工程設(shè)計(jì)與施工 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）Chi

27、na University of Geosciences Yan Shaojun n=1，2，3. f1 1基頻基頻3. 樁基動(dòng)測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)(a) 反射波法反射波法頻域分析頻域分析Lkux11tan22nnkccfnLf EA(1)當(dāng)當(dāng)k0樁底絕對(duì)柔性樁底絕對(duì)柔性 約為摩擦型樁約為摩擦型樁122ncncffLL(2)當(dāng)當(dāng)k 樁底絕對(duì)剛性樁底絕對(duì)剛性 約為端承型樁約為端承型樁1(0.5)24nc ncffLL(3)一般條件一般條件0k 1.0%1.5%單單樁預(yù)估極限承載力樁預(yù)估極限承載力Lt2x cxRx2xR2xR分析分析x位置位置 土阻力對(duì)樁頂力和速度影響土阻力對(duì)樁頂力和速度影響沖擊在沖擊在x位置產(chǎn)生土阻力位置產(chǎn)生土阻力RxRx=向上反射壓力波向上反射壓力波+向下傳播拉力波向下傳播拉力波樁頂壓力曲線上升樁頂壓力曲線上升Rx/2樁頂速度曲線下降樁頂速度曲線下降Rx/(2Z)Rx對(duì)樁頂力對(duì)樁頂力F與速度曲線與速度曲線VZ的差值增加為：的差值增加為：22xxxRRFVZZRZ Rx在在t=x