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1、低应变基桩完整性检测1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2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3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
2、为是应力波在一维杆件中竖直方向传播 5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：其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。6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7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入射波与反射波同相8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桩在自由端桩底反射，与入射波同相
3、9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10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入射波与反射波反相11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12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13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
4、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桩截面减小入射波与反射波同相桩底反射14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15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16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17第一章第一
5、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18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：C=2L（T4T1）扩径位置L1：L1=C（T2T1）2扩径范围（L2L1）：（L2L1）= C（T3T2）219第一章第一章 基本概念及检测原理基本概念及检测原理 检测原理检测原理检测原理利用应力波在桩中传播时，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
6、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。20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21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22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23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优点快速检测方法（50-200根/日）准备简便操作简单经验丰富24第一章第一章 基本概念及检测原理基本概念及检测原理
7、 检测原理检测原理低应变检测的局限不能提供单桩承载力对小缺陷灵敏度不高无法检测桩底沉渣25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 采集仪器第三节 软件简介26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27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28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RSM24FD分体机29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RSM24FDN一体机30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31第二章第二章 低应变检测系
8、统低应变检测系统 软件简介软件简介 设置界面32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33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34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 打印信息预览界面35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36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 结果打印37第三章第三章
9、现场测试技术现场测试技术 桩头处理桩头处理凿掉浮浆打磨平整桩头干净干燥38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39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40第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 仪器连接仪器连接加速度传感器连接41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42第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 仪器连接仪器连接一体机速度传感器连接43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 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
10、44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45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。46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47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=
11、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COM1-6供选外接传感器设置，请与传感器接的通道和类型一致预设桩长预设波速：C25：3300C30：3600C35：3800C20：3000单击进入主操作界面48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与桩面，锤击点平整，锤击干脆，形成单扰动49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
12、在屏幕上，完成第一次采集。50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51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52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。53第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形存盘波形存盘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54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的处理平整传感器安装紧密采集完数据存盘55第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形读取波形读
13、取选文件夹选文件名单击完成读取56第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形处理波形处理单击进入处理界面57第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形处理波形处理原始波形低通800Hz处理后的波形单击完成处理58第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形分析波形分析移动到桩头位置单击鼠标左键定桩头，同时时间零点移动移动到桩底位置单击鼠标右键定桩底计算波速59第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形分析波形分析定桩后出现的桩底类型选择界面单击选择桩底类型60第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形分析波形分析定桩底后自动化出的模拟桩图形移动到认为有缺陷的位置单击鼠标左键确定缺陷位置
14、计算出的缺陷位置61第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形分析波形分析定缺陷位置后出现的缺陷类型选择界面单击确定缺陷类型单击确定缺陷程度62第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形分析波形分析自动化出的缺陷示意图完整性的评价单击进入打印界面63第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形打印波形打印点击打印后出的打印信息预览界面单击进行打印64第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形打印波形打印打印确定后出来的打印提示，当分析完四根桩的波形后并都打印确定后打印机才开始输出65第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 波形打印波形打印打印输出格式由设置界面中打印信息栏和打印高级设置决
15、定选择打印的内容和输出方式指定每页打印几个波形66第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 影响测试因素影响测试因素现场干扰传感器安装桩周土67第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 现场干扰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：建议仪器用电池供电或将 仪器接地 68第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 传感器安装影响传感器安装影响产生振荡调整传感器安装振荡消除解决方案：调整传感器安装使其紧粘桩头69第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 桩侧土影响桩侧土影响桩在空气中70第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 桩侧土影响桩侧
16、土影响桩在空气中71第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 桩侧土影响桩侧土影响桩在土中72第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 桩侧土影响桩侧土影响桩在土中73第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 桩侧土影响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）74第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 疑问解答疑问解答Q：加速度计与桩面用什么方法耦合较好？A：由于桩面凹凸不平，且有砂石，再加上电缆线的拉作用，用黄油往往达不到好的耦合效果。在桩头滴少许502胶
17、，再将指头大小、粘性较好的橡皮泥压入桩面，然后再将加速度计旋入橡皮泥，这样耦合就会好些。75第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 疑问解答疑问解答Q：脉冲频率或滤波频率较低队浅部缺陷判断有无影响？A：当桩身浅部有缺陷，其反射波的频率较高。若桩身深部也存在缺陷，其反射波在桩端面反后经浅部缺陷处又会产生反射。当脉冲频率或滤波频率较时，高频反射波部分会丢失，导致实测信号矢真，可能造成误判。所以建议尽量用高频信号来测桩，当遇到长桩时请用高频、低频相结合测试。76第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 疑问解答疑问解答Q：反向过冲较大是否信号较差？A：在实测信号中，我们往往会发现脉冲信号结束后有一个较
18、大反向信号。导致反向过冲较大的因素较多，除了电缆线过长、电荷放大器电感及电容等参数不当、锤击点位置及锤击脉冲频率、传感器幅频及相频特性外，还有桩身阻抗变化影响，如：（1）当桩头部分混凝土强度较低时，应力波遇强度较高混凝土时会产生反向反射；（2）桩头附近波阻抗增大；（3）桩头附近波阻抗变小，由于锤击频率或滤波频率太低，高频成份被滤掉，此时，往往也会出现反向过冲这种现象。77第三章第三章 现场测试技术现场测试技术 疑问解答疑问解答Q：离析、夹泥与缩径反射波信号有何区别？A：当桩身浅部有缺陷，其反射波的频率较高。若桩身深部也存在缺陷，其反射波在桩端面反后经浅部缺陷处又会产生反射。当脉冲频率或滤波频率较时，高频反射波部分会丢失，导致实测信号矢真，可能造成误判。所以建议尽量用高频信号来测桩，当遇到长桩时请用高频、低频相结合测试。78第三章第三章 低应变检测影响因素低应变检测影响因素 目录目录79
