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文檔簡介

巖土工程原位測試基樁檢測樁的類型功能分類抗壓樁抗拔樁水平荷載樁樁的類型材料分類木樁鋼樁混凝土樁組合材料樁樁的類型樁土作用分類非擠土樁部分擠土樁擠土樁樁的類型成樁方法分類預(yù)制打入樁材料:鋼筋混凝土、型鋼、圓木等形狀:管樁、方樁、工字樁等現(xiàn)場灌注樁鉆孔/挖孔灌注樁沉管灌注樁擠擴支盤樁樁的承載機理豎向承壓樁樁身強度樁身材料強度樁身結(jié)構(gòu)強度地基土的強度樁側(cè)摩阻力SkinFriction樁端承載力樁的承載機理豎向抗拔樁樁身自重樁側(cè)摩阻力SkinFriction樁的承載機理側(cè)向承載樁樁身剛度樁身材料剛度樁身結(jié)構(gòu)剛度樁周土體抗力樁側(cè)土體抗力系數(shù)基樁檢測的內(nèi)容

樁身完整性材料質(zhì)量結(jié)構(gòu)質(zhì)量基樁承載力樁身強度樁側(cè)摩阻力樁端承載力基樁檢測方法概覽樁身完整性檢測直接法:鉆孔取芯半直接法:低應(yīng)變動測、聲波透射基樁承載力檢測載荷試驗高應(yīng)變動測基樁檢測方法概覽檢測方法檢測目的單樁豎向抗壓靜載試驗確定單樁豎向抗壓極限承載力;判定豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試,測定樁側(cè)、樁端阻力;驗證高應(yīng)變法的單樁豎向抗壓承載力檢測結(jié)果單樁豎向抗拔靜載試驗確定單樁豎向抗拔極限承載力;判定豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試,測定樁的抗拔摩阻力單樁水平靜載試驗確定單樁水平臨界和極限承載力,推定土抗力參數(shù);判定水平承載力是否滿足設(shè)計要求;通過樁身內(nèi)力及變形測試,測定樁身彎矩和撓曲鉆芯法檢測灌注樁樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度,判定或鑒別樁底巖土性狀,判定樁身完整性類別低應(yīng)變法檢測樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別高應(yīng)變法判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求;檢測樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別;分析樁側(cè)和樁端土阻力聲波透射法檢測灌注樁樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別低應(yīng)變動測反射波法兩個重要概念(物理原理)廣義波阻抗Z

Z=CA—材料密度;C—材料彈性波速;A—樁體橫截面面積反射系數(shù)R反射系數(shù)R為彈性波垂直入射到異常界面時反射波振幅A2與入射波振幅A1的比值沖擊力傳感器入射波反射波樁身材料(波阻抗Z1)異常界面(波阻抗Z2)記錄波形低應(yīng)變動測廣義波阻抗Z

和反射系數(shù)R

的物理意義廣義波阻抗Z=CA波阻抗z=Z/A=C

(或稱單位面積波阻抗)為材料密度和彈性波速的乘積,可以反映材料的軟硬。波阻抗越大,材料越堅硬。廣義波阻抗Z

(加入了樁體幾何要素—橫截面積A),可以綜合反映樁身材料的軟硬和樁體橫截面積的大小。廣義波阻抗增加,可以等效為樁體硬度提高。低應(yīng)變動測廣義波阻抗Z

和反射系數(shù)R

的物理意義反射系數(shù)R=(Z2Z1)/(Z2+Z1)反射系數(shù)R

的原始定義是反射波振幅A2與入射波振幅A1之比,即R=A2/A1。|R|反映的是反射波相對于入射波能量的大小,|R|越大,反射波振幅越大)。R

的正負號變化反映的是反射波相對于入射波振動方向的變化(反射波與入射波初動方向的異同,與入射面兩側(cè)介質(zhì)材料的相對軟硬程度有關(guān))。低應(yīng)變動測Z1Z2壓縮區(qū)界面附近介質(zhì)變形(Z2Z1,R0)樁頂位移初動(Z2Z1,R0)P波初動方向下行波上行波界面界面抗力入射波反射波透射波樁頂激發(fā)波形界面反射波形R0,Z2Z1

低應(yīng)變動測Z1Z2界面附近介質(zhì)變形(Z2=Z1,R=0)樁頂位移初動(Z2=Z1,R=0)P波初動方向界面界面無反射樁頂激發(fā)波形無界面反射波形R=0,Z2=Z1

低應(yīng)變動測界面附近介質(zhì)變形(Z2Z1,R0)樁頂位移初動(Z2Z1,R0)P波初動方向Z1Z2壓縮區(qū)膨脹區(qū)界面界面壓力入射波反射波透射波下行波上行波樁頂激發(fā)波形界面反射波形R0,Z2Z1

低應(yīng)變動測樁頂激發(fā)波形界面反射波形R0,Z2Z1

樁頂激發(fā)波形無界面反射波形R=0,Z2=Z1

樁頂激發(fā)波形界面反射波形R0,Z2Z1

樁體材料變硬或擴徑樁體無異常樁體材料變軟或縮徑缺陷性質(zhì)判斷低應(yīng)變動測缺陷位置計算樁頂激發(fā)波形界面反射波形tLV

樁體材料波速異常界面聲波透射法方法概述聲波透射法主要依據(jù)聲波在樁身內(nèi)預(yù)埋的聲波管之間的傳播特征對樁身完整性進行檢測,利用聲波在各個預(yù)埋聲波管之間不同深度上的傳播時間、速度和振幅等參數(shù)的變化,判定樁身缺陷的程度并確定其位置。

聲波透射法適用范圍用于已預(yù)埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測,判定樁身缺陷的程度并確定其位置。

聲波透射法儀器設(shè)備傳感器圓柱狀徑向振動,沿徑向無指向性;外徑小于聲測管內(nèi)徑,有效工作面軸向長度不大于150mm;諧振頻率宜為30~50kHz;水密性滿足1MPa水壓不滲水。

聲波透射法儀器設(shè)備聲波儀具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能。

聲時測量分辨力優(yōu)于或等于0.5s,聲波幅值測量相對誤差小于5%,系統(tǒng)頻帶寬度為1~200kHz,系統(tǒng)最大動態(tài)范圍不小于100dB。

聲波發(fā)射脈沖宜為階躍或矩形脈沖,電壓幅值為200~1000V。

12D≤800mm132800mm<D≤2000mm1234D>2000mm聲測管布置圖聲波透射法現(xiàn)場檢測聲測管埋設(shè)聲波透射法聲測管的埋設(shè)應(yīng)符合下列要求:聲測管采用薄壁金屬管,管內(nèi)徑50~60mm。埋置時聲測管下端封閉、上端加蓋,確保管內(nèi)無異物。如果聲測管需要加長接管,則聲測管連接處應(yīng)光滑過渡,以保證聲波探頭在管內(nèi)上下暢通。管口應(yīng)高出樁頂100mm以上,且各聲測管管口高度要一致。應(yīng)采取適當?shù)姆椒ü潭暅y管,保證成樁后各聲測管之間相互平行,且與樁軸線平行。聲測管埋設(shè)數(shù)量:樁徑D≤800mm,2根;800mm<D≤2000mm,不少于3根;D>2000mm,不少于4根。聲測管應(yīng)沿樁截面外側(cè)呈對稱分布聲波透射法聲波透射樁身完整性測試方式示意圖(a)平測;(b)斜測;(c)扇形掃測i+1ii+1i(a)(b)(c)聲波透射法聲波透射記錄波形t/st/sz/m聲波透射法聲測基本參數(shù)tc

透射波走時(聲時)v樁身混凝土波速(聲速)AP

透射波幅值f

透射波主頻聲波透射法聲測基本參數(shù)tc

透射波走時(聲時)

tci=tit0t0titci第i

個測點發(fā)射傳感器發(fā)射傳感器接受傳感器接受傳感器聲波透射法聲測基本參數(shù)v

樁身混凝土波速vi=l/tcit0l第i

個測點tci聲波透射法聲測基本參數(shù)AP

透射波幅值A(chǔ)Pi=20log(ai

/a0)(dB)l第i

個測點tciaiai

第i

個測點的初至波振幅a0

所有測點的初至波振幅

的最小值聲波透射法聲測基本參數(shù)f

透射波主頻fi=1000/Til第i

個測點tciTiTi

第i

個測點的透射波周期聲波透射法聲測參數(shù)的異常判斷波速異常判斷波速排序?qū)⑼粰z測剖面各測點的縱波速度值vi由大到小依次排序:v1≥v2≥…vi≥…vn-k≥…vn-1

≥vn,(k

0,1,2,……)其中:vi—排序后第i

個縱波波速測量值;

n—檢測剖面測點數(shù);

k—從0開始逐一去掉序列尾部最小值的數(shù)據(jù)個數(shù)。聲波透射法聲測參數(shù)的異常判斷波速異常判斷波速異常判斷臨界值v0去掉波速序列尾部0~k1

個最小值,對余下的數(shù)據(jù)v1~vn-k按下列公式計算:v0=vmsx參照nk的值(20~280)取值(1.64~2.69)聲波透射法聲測參數(shù)的異常判斷波速異常判斷剔除異常波速

將vn-k與異常判斷值v0進行比較,當vn-k≤v0時,vn-k及其以后的數(shù)據(jù)均為異常,去掉vn-k及其以后的異常數(shù)據(jù);再用數(shù)據(jù)

v1~vn-k-1重新計算v0,直到vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足:vi

v0聲波透射法聲測參數(shù)的異常判斷波速異常判斷波速異常判據(jù)

樁身波速異常的判據(jù)為:vi

v0聲波透射法聲測參數(shù)的異常判斷波幅異常判斷波幅異常臨界值A(chǔ)0波幅異常臨界值按下列公式計算:其中:Am

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