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1、低应变动力测试 低应变基桩完整性检测 目录 第一章 基本概念及检测原理 第二章 检测系统 第三章 现场检测技术 第四章 实测波形汇编 第一章 基本概念及检测原理 目录 第一节 应力波基本概念 第二节 应力波在桩中的传播 第三节 低应变的检测原理 低应变动力测试相关 规定 主要依据规范建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003） 一、建筑基桩检测技术规范JGJ1062003规定 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根 。 2、设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低 的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根 ；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，
2、且不得少 于10根。 二、低应变法的仪器设备主要由低应变激振设备和基桩动测仪 组成。 三、低应变动力检测方法包括反射波法和机械阻抗法。 四、桩身缺陷有三个指标：位置 、 类型（性质）、 程度。 五、低应变激震设备分为 瞬态 和 稳态 两种。 根据现场实际情况选择合适的激振设备、传感器及检测 仪，检查测试系统各部分之间是否连接良好，确认整个 测试系统处于正常工作状态。 注意： 1、进行现场调查，搜集工程地质资料、基桩设计 图纸和施工记录等，了解施工工艺及施工过程中 出现的异常情况，明确被检测桩号。 2、桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测 点和激振点磨平 3、建设部和铁道部规定：至少达到设计强
3、度的 70%，且不小于15MPa. 灌注桩有低强度的浮浆将直接影响到传感器的安装及锤击 所产生的弹性波在桩顶部分的传播，因此必须清除干净，以露 出干净的混凝土表面为准。 预应力管桩：当法兰盘与桩身混凝土之间结合密实时，可 不进行处理，若有松动和破损现象，必须用电锯截除，不可凿 除； 检测前将被检测桩顶部与相邻的垫层或承台断开，避免因 垫层或承台连接造成波的散射，使波形复杂化。 测点和激振点磨平问题。 各测点的重复检测次数不应少于3次，且检测波形具有良 好的一致性。 现场检测注意事项 传感器安装规定 （1）传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合 剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。 传感器安装的
4、好坏对采集信息的影响很大，粘结层应可 能薄。传感器底面与桩顶应紧密接触，不得用手接触传感 器，在信号采集过程中不得产生滑移或松动。 （2）对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心2/3半 径处，传感器与激振点的距离桩不宜小于1/2半径，且避开 钢筋笼主筋的影响。 （3）对预应力混凝土管桩应在两条相互垂直的直径上 各布置2个测点。 第一章 基本概念及检测原理 基本概念 应力波基本概念 应力波：当介质的某个地方突然受 到一 种扰动，这种扰动产生的变形会沿着介质 由近及远传播开去，这种扰动传播的现象 称为应力波。 波阻抗： ：密度；C：应力波速；A：桩横截面积 。 一维直杆：d1D-2D），波 振面才
5、近似为平面。此时手锤锤击 桩端认为是应力波在一维杆件中竖 直方向传播 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在自由端完整桩中的传播 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在自由端完整桩中的传播 桩在自由端 桩底 反射 ，与 入射 波同 相 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在固定端完整桩中的传播 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在固定端完整桩中的传播 T V 入射波 与反射 波反相 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在固定端完整桩中的传播 T V L 桩嵌岩 桩底 反射 ，与 入射 波反 相
6、 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗减小桩中的传播 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗减小桩中的传播 T V L 桩截面减小 入射波 与反射 波同相 桩底 反射 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗减小桩中的传播 T V L 桩缩径 缩径 反射 ，与 入射 波同 相 扩径 反射 ，与 入射 波反 相 桩 底 反 射 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗增大桩中的传播 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗增大桩中的传播 T V L 桩截面增大并嵌岩 扩径
7、 反射 ，与 入射 波反 相 桩底 反射 ，与 入射 波反 相 第一章 基本概念及检测原理 应力 波在桩中的传播 应力波在波阻抗增大桩中的传播 T V L 桩扩径 扩径 反射 ，与 入射 波反 相 缩径 反射 ，与 入射 波同 相 桩底 反射 ，与 入射 波同 相 第一章第一章 基本概念及检测原理基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播应力波在桩中的传播 T V L L1 L2 T1T2T3T4 整桩平均波速C： C=2L（T4T1） 扩径位置L1： L1=C（T2T1）2 扩径范围（L2L1） ： （L2L1）= C（T3T2）2 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 检测原理 利用应力波在桩
8、中传播时，当桩 身的波阻抗发生变化会产生反射 的原理，通过分析反射波的幅值 、相位、到达时间，得出桩缺陷 的大小、性质、位置等信息，最 终对桩基的完整性给予评价。 桩底 截面发生变化 夹泥 离析 混凝土质量变 化 土层变化 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 引起反射波的原因 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 低应变所能检测到的现象 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 低应变不能检测到的现象 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 低应变检测的优点 快速检测方法 （50-200根/日） 准备简便 操作简单 经验丰富 第一章 基本概念及检测原理 检测原理 低应变检测的局限 不能提供单桩承载
9、力 对小缺陷灵敏度不高 无法检测桩底沉渣 第二章 低应变检测系统 目录 第一节 传感器 第二节 采集仪器 第三节 软件简介 第二章 低应变检测系统 传感器 速度传感器 加速度传感器 第二章 低应变检测系统 组合手锤 第二章 低应变检测系统 采集仪 RS1616K（S）基桩动测仪 第二章 低应变检测系统 软件简介 主操作界面 第二章 低应变检测系统 软件简介 设置界面 第二章 低应变检测系统 软件简介 打印信息预览界面 第三章 现场测试技术 目录 第一节 检测流程 第二节 现场操作图 第三节 程序设置 第三章 现场测试技术 检测流程 第一步 桩头处理 第二步 仪器连接 第三步 传感器安装 第四步
10、 程序设置 第五步 手锤锤击 第六步 信号采集 第七步 信号分析 第八步 结果打印 第三章 现场测试技术 桩头处理 凿掉浮浆 打磨平整 桩头干净干燥 第三章 现场测试技术 仪器连接 仪器和传感器接线 第三章 现场测试技术 仪器连接 第三章 现场测试技术 传感器安装 传感器放置距桩心2/3 3/4R处且安装位置 要求平整尽可能使传感器垂直与桩头平面 第三章 现场测试技术 传感器安装 传感器耦合 黄油耦合 橡皮泥耦合 口香糖耦合 使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好 第三章 现场测试技术 程序设置 在开始检测之前必须根据不同桩 的情况对程序进行设置，下面给 出一个例子来学习整个的检测过 程的软件
11、操作，注意：以下只讲 解了在检测过程中常用的功能， 其他功能及程序中出现的参数请 仔细阅读软件操作说明书，这里 不一一详细说明。 第三章 现场测试技术 程序设置 进入主操作界面后，单击按键进入设置界面 单击进入设 置界面 第三章 现场测试技术 程 序设置 仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-6供选 仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-6供选 仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-6供选 仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-6供选 2、采样方式 为连续采样 ； 3
12、、设置桩土 参数（后有 详解） 6、参数存盘 后自动进入 采集页面 5、参数存 盘 1、输入正确 的检测日期 ，工地名称 简写。 4、外接传感器 设置，请与传感 器接的通道和类 型一致 第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 程序设置程序设置 第三章 现场测试技术 信号采集 打开采集仪开关，点击主操作界面的“采样”按键 屏幕出现锤数，仪器进入采样等待状态， 此时用手锤敲击，信号将显示在屏幕上，完成采 集。 第三章 现场测试技术 信号采集 当四次采集的波形基本一致，桩底清晰，请点击“磁 盘”按键进行波形的存储。 第三章 现场测试技术 波形存盘 此时已完成一根桩的现场测试 单次存 盘键入 文件名
13、称 单击确 认完成 保存 第三章 现场测试技术 现场干扰 现场有重型机械在施工回产生振动干扰 解决方案：建议在检测采样时停止 现场电压不稳造成干扰 解决方案：建议仪器使用前提前充满 电。 第三章 现场测试技术 桩侧土影响 土层磨阻对桩底反射有衰减 土层变化对应力波有影响 硬土层变为软土层与缩颈信号相似 软土层变为硬土层与扩颈信号相似 解决方案： 1. 利用指数放大 2. 了解土层参数（或地质资料） 第四章 实测波形汇编 桩在空气中 简答题 1、简述何为桩身完整性及桩身缺陷 ？ 答：桩身完整性定义为：反映桩身截面尺寸相对变化、桩 身材料密实性和连续性的综合定性指标；桩身缺陷定义为 ：使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和 耐久性降低的桩身断裂、裂缝、夹泥（杂物）、空洞、蜂 窝、松散等现象的统称. 2、简述反射法检测灌注桩桩身完整性判定中IV类桩的时域 信号特征有哪些？ 答：2L/c时刻前出现严重缺了陷反射波或周期性反射波， 无桩底反射法；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大 振幅衰减振动，无桩底反射波。 3、简述反射法检测灌注桩的现场检测步骤？ 答：（1）灌注桩凿去桩 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；妨碍
