PITPIT(Pile Integrity Test)(Pile Integrity Test)应用和数据分析应用和数据分析© 2010, Pile Dynamics, Inc.© 2010, Pile Dynamics, Inc.PIT（桩基完整性测试）可用来发现桩 身中的缺陷 用手执小锤产生 输入应力波 加速度传感器用来测响应(缺陷)可一人操作PIT-FV/VVPIT-XPIT-X: •小巧、轻便 •用无线传感器便于操作 •中文界面 •固定的采样频率选择 •能选择触发灵敏度 •有硬盘和USB •需输入传感器序列号加速度传感器无传感器锤有传感器锤PIT-X 中文菜单PIT-X 中文菜单PIT-X 增加了触发灵敏度的选择PIT-X 中文菜单PIT-X 中文菜单使用使用PITPIT的目的和优势的目的和优势• • 主要作用是发现桩身中的主要作用是发现桩身中的严重严重缺陷缺陷 ( (可用来对有问题桩进行质量评估可用来对有问题桩进行质量评估) )非常重要非常重要• • 其廉价性使多桩测试可行其廉价性使多桩测试可行 ( (是质量控制的首选是质量控制的首选) )• • 不需事先确定要测试的桩不需事先确定要测试的桩 ( (是成桩后质量鉴定的好方法是成桩后质量鉴定的好方法) )真实数据就不是这么容易解释， 原因有• 桩本身就不是完美的 – 不平的桩头接触面 – 弹模沿桩身是变化的 – 非均质材料 (如颗粒尺寸变化) – 截面随桩身的变化 – 桩材料阻尼的存在 – 土阻力的存在真实数据不易解释的原因• 锤击问题 – 点接触而不是面接触，既不满足一维波 动理论的条件(严格讲是三维问题) – 伸出来的钢筋会增加噪音 – 瑞利波 (表面波) – 输入应力波的波长使小缺陷的确定困难打磨桩头来得到平滑的平面桩顶的准备工作是成功获取有用原始数据的关键，而成功获取有用原始数据是进一步正确解释数据的关 键。
任何偷工减料都会使数据更难解释基本的桩头准备工作包括基本的桩头准备工作包括• •找出要测试的桩找出要测试的桩• •清理桩头清理桩头• •磨出一平滑面磨出一平滑面• •安装加速度传感器安装加速度传感器成桩后、任何桩都可选来测试成桩后、任何桩都可选来测试( (和跨孔超声法比、不需事先埋管和跨孔超声法比、不需事先埋管) )采集的数据仍常常需进一步处理• • 采集多锤进行平均可减少随机噪音采集多锤进行平均可减少随机噪音• 用最好的仪器： 低噪音、 高A/D分辨率、多信号处理选择采集的多锤数据桩底信号不明显, 需进一步处理注意激发时间现在可清晰地看到桩底反射也可看到缺陷原始数据选择MA并输入放大系数 “MAgnification” MA = 40漂移?使用 “HI”高通滤滤波器 形状改变桩底信号太小高通滤波器（高通滤波器（HIHI）的使用）的使用: :• • 可去掉漂移可去掉漂移; ; 使曲线趋向平直使曲线趋向平直• • 从大到小尝试取值，以不失去详细内容为准从大到小尝试取值，以不失去详细内容为准 注意曲线变形注意曲线变形• • 避免太小值、会去掉详细内容避免太小值、会去掉详细内容(HI(HI 值至少值至少 10 10 倍倍 输入波形宽度输入波形宽度) )高通滤波器（高通滤波器（HIHI）使用不当的例子）使用不当的例子高通滤波器（高通滤波器（HIHI）使用不当的例子）使用不当的例子高通滤波器（高通滤波器（HIHI）使用不当的例子）使用不当的例子不用高通滤波器，直接用参考线高通滤波器，直接用参考线注意放大函数。
不要用大的MD （放大延迟参数）?高频噪音可用低通滤波器(LO)来去除高频噪音可用小波(WL)来代替低通；小波滤 波能更好除去高频噪音、平滑曲线可用小波法(WL)引起曲线波动的原因45.7cm 螺旋钻孔桩 (11.6m 长) 、6.7m长8号钢筋笼、45.7cmm 伸出. 中心钢筋是11号、贯穿整个桩身并伸出2.1m6#3#把伸出的11号中心钢筋切到0.92m3#6#61cm61cm 螺旋钻孔桩螺旋钻孔桩桩桩 4 4有有3.7m 3.7m 钢筋伸出钢筋伸出桩桩 6 6 15.4m15.4m桩桩 7 7 35m 35m (L/D = 57)(L/D = 57)( Pile installation was monitored with a PIR-A )( Pile installation was monitored with a PIR-A )不正确地使用数据处理会导致错误的结论不正确地使用数据处理会导致错误的结论• •放大函数的使用（放大函数的使用（MAMA和和MDMD）：避免大的）：避免大的 MDMD• •低通滤波器或小波滤波器（低通滤波器或小波滤波器（LOLO或或WLWL）：避）：避 免太大值免太大值• •高通滤波器（高通滤波器（HIHI）：避免太小值）：避免太小值 (>(>桩长；桩长；> > 30m)30m)AFAFAFAF1: 加速度传感器安装位置和锤击位置的不同会得 到不同的结果。
2: 对大直径桩、应测试多个点3: 如数据显示桩头附近有可疑之处、可建议挖开 来检查学到：该桩没问题：25 ft 处有局部 增大；清晰的桩底反射桩头附近 有严重缺陷开挖显示断面缩小1 lb. 锤6 lb. 锤输入波的宽度会影响判断 宽的输入波与由桩顶附近缺陷波相叠 加使波的宽度更大无缺陷当桩顶附近有缺陷时如仅用加速度传感器采集加速度或速度信息如仅用加速度传感器采集加速度或速度信息 ，， 不寻常宽的输入波将暗示桩顶附近有缺不寻常宽的输入波将暗示桩顶附近有缺 陷出现的可能性陷出现的可能性1 lb 锤18 lb 锤 (长28m, 直径1.83m)centernorthwesteastsouth重锤有利于检测大尺寸桩 建议在同一桩上用不同尺寸的锤采集数据在同一桩上用不同尺寸的锤采集数据有利于检测大尺寸桩小锤可用来检测桩顶附近的缺陷大锤可帮助找出桩下部缺陷和桩底PIT detected bored pile defect at 4.1 m depth; PIT detected bored pile defect at 4.1 m depth; confirmed by coreconfirmed by corePile 028Pile 072Pile 027同一工地的其它桩：同一工地的其它桩：无缺陷桩无缺陷桩局部增大局部增大桩顶部附近严重缺陷桩顶部附近严重缺陷“We excavated and found some caves. “We excavated and found some caves. I could stick my hand all the way to I could stick my hand all the way to the middle of the pile and pull out the middle of the pile and pull out hand-hand-fullsfulls of soil.” of soil.”• • 在相同土层条件下、对相同的桩，用相同的数据处理方在相同土层条件下、对相同的桩，用相同的数据处理方 法。
比较结果、找出曲线与大多数桩不一样的桩法比较结果、找出曲线与大多数桩不一样的桩• • 数据处理一般包括：数据处理一般包括： – 平均多锤数据 (减少随机噪音) – 使用放大函数 (补偿由于阻尼和土阻力等造成的信号 能量损失) – 使用高通滤波器(HI) 或旋转(PV) 来减少低频成分（ 由土阻力、信号漂移等造成） – 使用小波滤波器 (或低通滤波器)来减少高频噪音 (建议只用一种，即不要两个同时用)结论结论很重要很重要! !• 分析时应注意： – 所采集数据的质量和可靠性 (一致性和合理性) – 曲线的变化特征，特别注意突变的地方 – 比较不同桩曲线的相似之处和不同的地方 – 注意桩底的反射信号 (拉伸或压缩) – 桩的均质性 – 注意是否有严重缺陷的迹象（注意区分是缺陷还是扩径） – 与已知土层状况和成桩纪录比较• 应清楚低应变桩基完整性测试法的局限性：只能用来发 现严重的缺陷；定性的成分多于定量的成分、故很难进 行对小缺陷的详细分析不要强行得出该方法能力范围 以外结论结论结论• • 有研究建议有研究建议 L/D L/D <= 30 <= 30（桩长和直径比）作为长度极限（桩长和直径比）作为长度极限事实上、这只是经验说法。
具体最长测试长度取决于以下因事实上、这只是经验说法具体最长测试长度取决于以下因 素素: : – – 土阻力土阻力, , – – 桩的非均匀性桩的非均匀性, , – – 测试仪器的质量测试仪器的质量. . • • 实际应用中、常可测到大于实际应用中、常可测到大于 30 L/D30 L/D很多的深度很多的深度 ( ( 甚至到甚至到 60 L/D ) 60 L/D ) PIT PIT 的局限的局限• •非常不均匀桩使数据解析非常困难非常不均匀桩使数据解析非常困难• •裂隙或机械衔接阻止波的传播裂隙或机械衔接阻止波的传播• •很难找出小缺陷或短的缺陷很难找出小缺陷或短的缺陷• •含有很少的桩承载力的信息含有很少的桩承载力的信息• • 与其它观测比较与其它观测比较• • 重复测试重复测试 ( (比如切掉桩顶部分不好的混凝土后比如切掉桩顶部分不好的混凝土后) ) • • 如桩顶附近有问题、可开挖来来确定如桩顶附近有问题、可开挖来来确定 • • 建议打钻取样分析（钻芯法）建议打钻取样分析（钻芯法） • • 建议建议 PDA PDA试验或试验或 静荷载试验静荷载试验 • • 如确定有问题、可修理或加一桩来代替如确定有问题、可修理或加一桩来代替 • • 其它其它? ?如发现测试的桩有可能有问题、该做什如发现测试的桩有可能有问题、该做什 么么? ?。