復(fù)雜地質(zhì)條件下三叉雙向旋擴(kuò)樁低應(yīng)變檢測方法研究-周曉波

復(fù)雜地質(zhì)條件下三叉雙向旋擴(kuò)樁低應(yīng)變檢測方法研究——云南低應(yīng)變檢測三叉雙向旋擴(kuò)樁樁身完整性（三個(gè)承力盤）第一部分1、場地條件本工程位于昆明呈貢新城行政中心東北側(cè)，屬?zèng)_湖積臺(tái)地貌，擬建場地原為耕地，擬建項(xiàng)目工程重要性等級(jí)屬一級(jí)；地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)（中等復(fù)雜地基），場地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)（中等復(fù)雜場地），綜合劃分確定本次巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。2、樁型選擇泥漿護(hù)壁旋挖成樁灌注樁DX三岔雙向旋擴(kuò)灌注樁預(yù)估樁長33m樁端持力層③3粘土樁徑（mm）400/600單樁豎向承載力極限值Quk(KN)1945-2845/2996-4343預(yù)估樁長22-33m樁端持力層③3粘土樁徑（mm）6003個(gè)盤1200單樁豎向承載力極限值Quk(KN)70002.1承力盤位置分布圖盤位選擇1.黏土層為主2.其次為砂層3.避開有機(jī)土層4.間隔不小于3m2.2問題來了2.2.1測不到樁底？2.2.2只能給出第一個(gè)盤的位置！2.2.3如何判斷樁身完整性，判斷施工工藝達(dá)不達(dá)標(biāo)。3、低應(yīng)變檢測原理3.1假設(shè)樁體為一維桿件3.2用瞬態(tài)激振設(shè)備（力錘）敲擊樁頭，激發(fā)應(yīng)力波向下傳播3.3應(yīng)力波遇阻抗變化處，產(chǎn)生反射，成為反射波，傳感器采集到反射波信號(hào)并儲(chǔ)存3.4由入射波與反射波的相位，時(shí)間差t1=t2=2△L/C來判斷截面突變或缺陷位置及樁底信號(hào)3.1變截面樁反射信號(hào)3.2新版規(guī)范中對(duì)樁身截面多變且變化幅度較大的灌注樁要求3.2.1隨著樁基礎(chǔ)工程的技術(shù)不斷發(fā)展，各種變截面樁，對(duì)檢測技術(shù)也提出了更高的要求，科學(xué)的運(yùn)用已有技術(shù)進(jìn)行檢測3.2.2對(duì)多截面樁采用其他方法輔助驗(yàn)證低應(yīng)變的有效性8.1.2條（《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014，2014新增條款）3.2.3了解樁基施工工藝和施工情況（充盈系數(shù)、護(hù)壁尺寸、土層變化、何種工藝塌孔位置），降低誤判幾率（8.1.2條文說明）3.3綜合判斷3.4多截面的技術(shù)難點(diǎn)3.4.1阻抗變化引起多次反射，反射疊加難于判斷，反射變化截面離樁頂越近，反射影響越大。本次檢測擠擴(kuò)樁型，截面變化位置均為擴(kuò)徑1）擴(kuò)徑信號(hào)特點(diǎn)決定疊加影響小，擠擴(kuò)的位置不均一，無法形成疊加信號(hào)2）擴(kuò)徑變化大大衰減了應(yīng)力波的傳播，截面變化幅度大，衰減嚴(yán)重，使得反射信號(hào)很弱，甚至無法達(dá)到樁底，二次反射和疊加信號(hào)更弱。3）尺寸效應(yīng)，大直徑，短波長窄脈沖激勵(lì)造成響應(yīng)波形的失真就越嚴(yán)重。4）樁身阻抗變化范圍縱向尺度與激勵(lì)脈沖波長相比越小，阻抗變化越弱，本次檢測阻抗變化處適中。4檢測方法及曲線分析4.1依據(jù)規(guī)范要求，進(jìn)行試驗(yàn)。1.依據(jù)8.3.3.1條，選擇合適重量的激振力錘；宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號(hào)，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)。依據(jù)本條規(guī)范采用0.5kg，1kg，4kg，20kg的不同質(zhì)量的重錘敲擊樁頂，采取曲線4.2具體測試順序4.2操作順序4.2.1由20kg重錘曲線先找到樁底，依據(jù)反射信號(hào)可排除三、四類樁4.2.2結(jié)合4kg重錘曲線、地質(zhì)勘察報(bào)告、及施工特點(diǎn)對(duì)變徑部分進(jìn)行判定4.2.3結(jié)合0.5-1kg重錘曲線對(duì)有無缺陷位置進(jìn)行判定4.3信號(hào)的采集和篩選4.3.1依據(jù)規(guī)范8.3.4要求，對(duì)不同檢測點(diǎn)及多次實(shí)測區(qū)域信號(hào)一致性較差時(shí)，應(yīng)分析原因，增加檢測點(diǎn)數(shù)量。傳感器及測點(diǎn)分布示意圖1）傳感器粘結(jié)在樁的邊緣部分（圖3三角部位），在鋼筋籠外側(cè)磨出6個(gè)平面。2）敲擊點(diǎn)按照以下順序進(jìn)行測試。1、2、3、4、5，見圖3。反射信號(hào)由弱到強(qiáng)，5點(diǎn)位為信號(hào)最強(qiáng)處，擴(kuò)徑信號(hào)(特別是三個(gè)承力盤位置)會(huì)出現(xiàn)疊加，使缺陷信號(hào)增強(qiáng)，但因旋擴(kuò)位置對(duì)稱，所以t1=t2，不會(huì)影響判斷。此法僅適用于樁土模量比值較小的且信號(hào)不明顯的樁，選擇適合的能夠看到盤位及樁底的信號(hào)即可。4.4信號(hào)特點(diǎn)信號(hào)特點(diǎn)4.4.1根據(jù)三叉雙向旋擴(kuò)樁施工工藝的特點(diǎn)，旋擴(kuò)過程中三叉的位移弧形路線（見圖左），對(duì)信號(hào)的判斷進(jìn)行處理和分類。4.4.2當(dāng)盤位位于礫砂層中，進(jìn)行旋擴(kuò)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，，信號(hào)為先輕度擴(kuò)徑＋后嚴(yán)重縮頸的組合信號(hào)。4.4.3當(dāng)盤位位于黏土層中時(shí)，黏土層塑性較強(qiáng)，土質(zhì)均勻的粘土中反射信號(hào)反應(yīng)出這一特征，即為變形的W型信號(hào)。并非標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)徑信號(hào)。如下圖所示，14.2m及17.4m位置。4.4.3黏土層中標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4.4.4其它狀況4.4.4.1不同地質(zhì)條件下的信號(hào)特點(diǎn)。信號(hào)會(huì)隨著旋擴(kuò)的地層不同而出現(xiàn)強(qiáng)弱不同的狀況，在土層較單一的粘土層中，土層單一區(qū)域反射信號(hào)較強(qiáng)；EP/ES土的動(dòng)剛度比較低的地方，5總結(jié)本次的檢測過程中也克服許多技術(shù)難點(diǎn)，進(jìn)行多次不同組別的信號(hào)采集和比對(duì)，通過了多方專家的論證，從而得出科學(xué)的結(jié)論。結(jié)果是各方滿意的。檢測方法的改進(jìn)不僅是規(guī)范的要求，也是實(shí)際工作中需要，我們?cè)跈z測工作中遇到問題仍需要不斷的學(xué)習(xí)新的方法并且進(jìn)一步改進(jìn)，更好的應(yīng)用于檢測行業(yè)，帶來更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。謝謝大家北