低应变基桩检测
检测方法
高应变法
声波投射法
1、低应变法 采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶
激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度
导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,
对桩身完整性进行判定的检测方法。
2、方法适用 范围
检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置。Fra bibliotek应 变分 析方 法
时域分 析法
瞬态时域分析法 (反射波法) 瞬态频域 分析法
+ 一 概述
+ 二 理论基础 + 三 仪器设备
+ 四 现场检测
+ 五 工程实例
+ 六视频演示
检测目的 检测方法 确定单桩竖向抗压(拔) 单桩竖向抗压(拔)静 极限承载力; 确定竖向抗压(拔)承 载试验 载力是否满足设计要求; 确定单桩水平临界荷载 和极限承载力,推定土 抗力参数; 单桩水平静载试验 判定水平承载力或水平 位移是否满足设计要求;
承台影响
•
出现下列情况之一,桩身完整性判定宜结 合其他检测方法进行(可综合地质、施工、 检测等):
实测信号复杂,无规律,无法对其进行准 确评价。
桩身截面渐变或多变,且变化幅度较大的
混凝土灌注桩。
桩身浅部严重缺陷:大振幅、低频宽幅大 摆动
激振设备选择:
应通过现场试验选择不同材质的锤头或锤
代替。
测试原理:
在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿着
桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差
异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)
或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位,
将产生反射波。经接收放大、滤波和数据
处理,可识别来自不同部位的反射信息,
从而判定桩身完整性情况。
引起反射波的原因
桩底
截面发生变化
夹泥 离析
频域分 析法
机械阻 抗法
瞬态机械 阻抗法 稳态机械 阻抗法
3、反射波法
通过实测桩顶加速度或速度响应时域曲线,基于 一维波动理论分析来判定基桩的完整性,称之为 反射波法(或瞬态时域分析法) 通过反射波相位特征来判断桩身缺陷的具体类 型具有一定困难。因此本方法在应用中应结合工 施工工艺等资料,通过综合分析来对桩身的缺陷
+ 混凝土强度大于设计强度的70%且不低于
15MPa
桩头处理
受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与
桩身设计条件基本等同。 灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分, 并露出坚硬的混凝土表面桩顶表面应平整干 净且无积水;
应将敲击点和响应测量传感器安装点部位
磨平。
+ 桩头处理
凿掉浮浆 打磨平整 桩头干净干燥
于10根;
+ C)地下水位以上终孔且持力层通过核验的人工
挖孔桩、单节混凝土预制桩,不少于总桩数的 10%且不应少于10根。
+ D) 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,
砼灌注桩20%,不少于5根。
+ E)《建筑地基检测技术规程》DBJ/T13-146-
2012,复合地基竖向增强体10%,不少于10根, 柱下承台不少于1根。 检测时间:
垫 传感器安装及激振点选择: 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,
但传感器底安装面应与桩顶面紧密接触。
激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。
+ 实心桩的激振点位置应选择在桩中心,测
量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处;
空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜
在同一水平面上,且与桩中心连线形成的
夹角宜为90°,激振点和测量传感器安装
位置宜为桩壁厚的1/2处。
图例
R
2 3R
R
传感器安装点激振锤击点 实心桩 空心桩
+ 特征波速:
+ C20:3200
+ C25:3600 + C30~C35:3800 + C40以上:3800以上 + PHC管桩(C80):4000左右 + 钢桩:5120
实测桩
低应变法等国内外普遍采用的瞬态冲击方法,
程地质资料、施工技术资料(异常情况)、桩型、
及类型作出定性判定。
基桩质量是波动理论为基础的,根据基本假定条 件,将桩简化为一维弹性直杆建立力学模型进行计算。
1、假设条件:
(1)视桩为一维弹性直杆;
(2)假定基桩为均质材料构成,其各物理参数如弹
性模量、质量密度为常数(及向同性),且横截面在 受力时保持平面(刚体); (3)忽略了桩的内外阴尼和表面摩擦力的影响,桩 周土对桩的约束和支承作用,集中由桩底的一个弹簧
主要由电磁式激振器、信号发生器、功率
放大器和悬挂装置等组成。要求激振器出 力在5~1500Hz频率范围内恒定,常用的电磁 激振器出力为100N或200N,有条件时可选用 出力400~600N的激振器。
+ 抽样规则与抽检数量: + A)柱下三桩或三桩以下承台抽检桩数不得少于
1根;
+ B)30%且不得少于20根;一般项目20%且不少
检测目的 检测灌注桩桩长、桩身 混凝土强度、桩底成渣 厚度‘判定或鉴别桩身 持力层岩石性状,判定 桩身完整性类别
检测方法
钻芯法
检测桩身缺陷及其位置, 判定桩身完整性类别
低应变法
检测目的 判定单桩竖向抗压承载 力是否满足设计要求; 检测桩身缺陷及其位置, 判定桩身完整性类别; 分析桩侧和桩端土阻力; 进行打桩过程监控 检测灌注桩桩身缺陷及 其位置,判定桩身完整 性类别
某工程PHC管桩大部分桩桩底清晰
但个别桩桩身阻抗与持力层阻抗匹配无桩 底反射波
问题桩,和其它曲线反应不同
谢谢大家!
混凝土质量变化 土层变化
低应变所能检测到的现象
激振设备: 瞬态激振设备:手锤和力棒
脉冲宽窄:锤越重,锤头或锤垫材料越软,
力脉冲作用时间越长,表现为宽脉冲,反之则
为窄脉冲。
锤头材料依软硬不同依次为:钢、铝、尼龙、
硬塑料、聚四氟乙烯、硬橡胶等。
锤垫:一般用1~2mm厚薄层加筋或不加筋橡
胶带。
稳态激振设备: