《低应变检测(rsm-prt)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低应变检测(rsm-prt)（138页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、低应变基桩完整性检测,中国科学院武汉岩土力学研究所 智能仪器室网 址: E-mail: RSM电 话: 027-87199304 027-87884304,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,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
2、面积。一维直杆：d1D-2D），波振面才近似为平面。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,一维杆应力波波动方程,方程：,其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。 （一维波速）,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,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,桩在自由端,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
3、桩中的传播,应力波在固定端完整桩中的传播,T,V,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,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,桩截面减小,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,桩缩径,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,桩截面增大并嵌岩,第一章 基本概念及检测原
4、理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗增大桩中的传播,桩扩径,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,整桩平均波速C：扩径位置L1：扩径范围（L2L1）：,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,桩身完整性检测技术现状,1、具有合理长径比的完整桩，100米以内均可测到桩底的反射信号。 2、断桩、特别是浅部断桩,一般均可准确判别。 3、有经验的测桩专家，在同一根桩上可识别两种以上缺陷(第一缺陷为次要缺陷)。 4、可准确判定缺陷位置(可精确到10%)。 5、可初步判定缺陷类型(视测桩经验定)。 6、不能很好地区分二类桩与三类桩。 7、不能给缺陷程度定量(初步研究成果尚需工程印证)。 8、不能
5、定量分析缺陷程度对单桩承载力的影响 。,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,反射波法用于检测基桩完整性的基本假设,桩自身 ：一维、连续、均质、线弹性 没有考虑桩周土的影响 没有考虑桩土耦合面的影响,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,反射波法的检测原理,通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面（即波阻抗发生变化）时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征，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。,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,反射波法的适用范围,本方法的理论依据
6、是建立在一维线弹性杆件模型基础上，因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5，设计桩身截面宜基本规则。另外，一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以，对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用。,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,低应变法测桩轻便、速度快（50-200根/日） 、 价
7、格便宜 可以检测到距桩顶较近部位的缺陷(相比高应变) 可以检测到轻微缺陷（相比高应变） 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,测桩的长度受到一定限制（100米以内） 桩身有多个缺陷时，一般只能检测到最上面的缺陷（对深部缺陷不易测出） 难以对缺陷进行定量描述 只能判断缺陷在某一截面的平均效应 不能提供单桩承载力 当桩侧阻力很大时，桩底反射难于看到 无法检测桩底沉渣厚度,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,加速度传感器,第二章 低应变检测系统 组合
8、手锤,第二章 低应变检测系统 采集仪,RSM-PRT低应变仪,第二章 低应变检测系统 软件简介,仪器采集界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,传输软件界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,波形处理界面,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 影响测试的因素 第三节 疑问解答,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 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 结果输出,第三章 现场测试技术 桩头处理,凿掉浮浆 桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩
9、身基本等同 打磨平整 桩头干净干燥、无破碎,第三章 现场测试技术 仪器连接,第三章 现场测试技术 仪器连接,仪器背面,第三章 现场测试技术 传感器安装,传感器放置距桩心2/3 R处且安装位置平整尽可能使传感器垂直与桩头平面 桩顶面应平整、密实、并与桩轴线基本垂直,第三章 现场测试技术 传感器安装,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 传感器安装面应与桩顶面紧密接触,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。 说明：传感器是否安装好，可用手指轻弹传感器侧面，若传感器纹丝不动则说明已经安
10、装好。,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，下面给出一个完整的例子来学习整个的检测过程的软件操作。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。,第三章 现场测试技术 程序设置,仪器主界面，点击“OK” 键进入设置界面,第三章 现场测试技术 程序设置,仪器设置界面，点击“OK” 键进入下一级设置,第三章 现场测试技术 程序设置,预设桩长，设置桩长建议大于或等于实际桩长,第三章 现场测试技术 程序设置,预设波速，波速大小根据混凝土强度等级确定,第三章 现场测试技术 程序设置,常规浇灌下砼等级与纵波波速的
11、关系,第三章 现场测试技术 程序设置,设置传感器，速度计对应电压型，加速度计对应电荷型,第三章 现场测试技术 程序设置,仪器硬件设置,第三章 现场测试技术 程序设置,设置低通，常用800，2K两档,设置指数放大，为采集真实波形，建议设置为00,第三章 现场测试技术 程序设置,由于显示的是速度信号，当采用加速度计时，采集的信号需积分。采用速度计时不需要积分。,设置工地名称，由数字和字母组成，点击 可以进行翻页,第三章 现场测试技术 手锤锤击,手锤垂直于桩面，锤击点平整，锤击干脆，形成单扰动（激振点与传感器安装点应远离钢筋笼的主筋 ）。,说明：瞬态激振通过改变锤的重量及锤头材料，可改变冲击入射波的
12、脉冲宽度及频率成分。锤头质量较大或刚度较小时，冲击入射波脉冲较宽，低频成分为主；当冲击力大小相同时，其能量较大，应力波衰减较慢，适合于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别。锤头较轻或刚度较大时，冲击入射波脉冲较窄，含高频成分较多；冲击力大小相同时，虽其能量较小并加剧大直径桩的尺寸效应影响，但较适宜于桩身浅部缺陷的识别及定位。,第三章 现场测试技术 信号采集,单采状态，一次采集一道波形,连采状态，一次采集三道波形,第三章 现场测试技术 信号采集,当三次采集的波形基本一致，桩底清晰，保存波形，建议文件名按桩号命名,分析主界面 数据在现场可进行简单分析,第三章 现场测试技术 现场采集注意事项,桩头处理是
13、试验成功的关键 测试环境避免干扰 激振技术锤头选取、激振点、激振力 传感器的选择及安装速度计、加速度计、耦合 采集完数据存盘三道一致，桩底,第三章 现场测试技术 波形传输,将仪器与上位机电脑串口通过数据线相连接后，打开仪器电源并按“联机”键进入以上状态。,第三章 现场测试技术 波形传输,启动所连接电脑的RSM-PRT低 应变仪上位机管理软件,第三章 现场测试技术 波形传输,连接成功后所显示状态,第三章 现场测试技术 波形传输,点击上传文件进入传输过程,第三章 现场测试技术 波形传输,注意：文件传输完毕后，RSM-PRT低应变仪即可关机断开与电脑的连接。下步将使用上位机的分析处理软件进行分析。,
