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1、低低应变基桩完整性检测应变基桩完整性检测武汉中科智创岩土技术有限公司网 址: E-mail: RSM 电 话: 027-87198502 027-87198301低应变基桩完整性检测低应变基桩完整性检测目录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第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理目录目录第一节 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第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理基本概念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
2、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一维杆应力波波动方程方程：022 2 22 = xuctu0=EC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应力波在自由端完整桩中的传播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应力波在自由端完整桩中的传播TV反射波 与入
3、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桩在自由端桩底 反 射， 与入 射波 同相应力波在自由端完整桩中的传播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应力波在固定端完整桩中的传播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应力波在固定端完整桩中的传播TV反射波 与入射 波反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应力波在固定端完整桩中的传播TVL桩嵌岩桩底 反 射， 与入 射波 反相第一章第一章基本概念及检测原理
4、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应力波在波阻抗减小桩中的传播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应力波在波阻抗减小桩中的传播TVL桩截面减小反射波 与入射 波同相桩底 反射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应力波在波阻抗减小桩中的传播T VL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应力波在波阻抗增大桩中的传播第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检
5、测原理应力波在桩中的传播应力波在桩中的传播应力波在波阻抗增大桩中的传播TVL桩截面增大并嵌岩扩径 反 射， 与入 射波 反相桩底 反 射， 与入 射波 反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应力波在波阻抗增大桩中的传播TVL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TVLL1L2T1T2T3T4整桩平均波速C：扩径位置L1：扩径范围（L2 L1）：142 TTLC=212 1TTCL=2)(23 12T
6、TCLL=第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理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、不能定量分析缺陷程度对单桩承载力的影响 。第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理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
7、?桩自身 ：一维、连续、均质、线弹性桩自身 ：一维、连续、均质、线弹性?没有考虑桩周土的影响桩周土的影响?没有考虑桩土耦合面的影响没有考虑桩土耦合面的影响第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理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。第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理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
8、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。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第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理检测原理检测原理引起反射波的原因第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理检测原理检测原理低应变所能检测到的现象第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理检测原理检测原理低应变不能检测到的现象第一章第一章基本概念及检测原理基本概念
9、及检测原理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?经验丰富第一章第一章基本概念及检测原理基本概念及检测原理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第二章低应变检测系统低应变检测系统目录目录第一节传感器 第二节采集
10、仪器 第三节软件简介第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统传感器传感器速度传感器加速度传感器加速度传感器第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统组合手锤组合手锤第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统采集仪采集仪RSM-24FD分体机第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统采集仪采集仪RSM-24FD一体机第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统软件简介软件简介主操作界面第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统软件简介软件简介设置界面第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统软件简介软件简介打印高级设置界面第二章第二章低应变检测系统低应变检测系统软件简介软件简介波形处理界面第二章第二章低应变检
11、测系统低应变检测系统软件简介软件简介打印信息预览界面第三章第三章现场测试技术现场测试技术目录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第三章现场测试技术现场测试技术检测流程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第三章现场测试技术现场测试技术桩头处理桩头处理凿掉浮浆桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩 身基本等同打磨平整桩头干净干燥第三章第三章现场测试技术现场测试技术仪器连接仪器连接分体机交流电源接线第三章第三章现场测试技术现场测试技术仪器连接仪器连接分体机后面板接线第三章第三
12、章现场测试技术现场测试技术仪器连接仪器连接加速度传感器连接第三章第三章现场测试技术现场测试技术仪器连接仪器连接速度传感器连接第三章第三章现场测试技术现场测试技术传感器安装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第三章现场测试技术现场测试技术传感器安装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第三章现场测试技术现场测试技术传感器安装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第三章现场测试技术
13、现场测试技术程序设置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。第三章第三章现场测试技术现场测试技术程序设置程序设置进入主操作界面后，点击设置按键进入设置界面单击设置进 入设置界面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桩长=12米；混凝土标号：C30；桩径：1米用速度传感器进行检测仪器与笔记 本电脑通讯 速率，586以 上请选57600仪器与笔记 本电脑通讯 口设置，视 电脑串口设 置而定，有 COM1-8供
14、选外接传感器设 置，请与传感器 接的通道和类型 一致预设桩长预设波 速：见后页单击进入主 操作界面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常规浇灌下砼等级与纵波波速的关系常规浇灌下砼等级与纵波波速的关系3900- 43003600- 40003300- 37003000- 34002700- 3100波速范围 (m/s)41003800350032002900平均波速 (m/s)C40C30C25C20C153900- 43003600- 40003300- 37003000- 34002700- 3100波速范围 (m/s)41003800350032002900平均波速 (m/
15、s)C40C30C25C20C15砼等砼等级级第三章第三章现场测试技术现场测试技术手锤锤击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：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。
16、第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集打开采集仪开关，点击主操作界面的“采样”按键屏幕出现彩色滚动条，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，完成第一次采 集。第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集按前次操作完成第二次采集第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集完成第三次采样第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集当三次采集的波形基本一致，桩底清晰，请点击“存 盘”按键进行波形的存储。第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集说明：点击“连采”，锤击三下，采集三道波形，桩 底清晰时，可点击“存盘”按键进行波形的存储。第三章第三章现场测试技术现场测试技术信号采集信号采集键入文 件名称单击完 成保存此时已完成一根桩的现场测试第三章第三章现场测试技术现场测试技术现场采集注意事项现场采集注意事项?桩头处理是试验成功的关键?测试环境避免干扰?激振技术锤头选取、激振点、激 振力?传感
