高應(yīng)變教學(xué)講解課件

高應(yīng)變課件高應(yīng)變課件高應(yīng)變課件高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法1．13“技術(shù)支持服務(wù)”指本合同附件三和四中規(guī)定的在合同設(shè)備和合同材料和合同產(chǎn)品的制造、檢驗(yàn)、調(diào)試、操作和其它有關(guān)職能方面由轉(zhuǎn)讓方向合同工廠人員提供的技術(shù)咨詢和技術(shù)指導(dǎo)。高應(yīng)變課件高應(yīng)變課件高應(yīng)變課件高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法1．概述2．高應(yīng)變動(dòng)力試樁原理3．高應(yīng)變動(dòng)力試樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)4．測(cè)試數(shù)據(jù)的分析與判定5．工程實(shí)例6．對(duì)高應(yīng)變動(dòng)力試樁現(xiàn)狀的幾點(diǎn)意見(jiàn)高應(yīng)變動(dòng)力試樁的試驗(yàn)與分析方法1．概述2．高應(yīng)變動(dòng)力試樁原理1．概述1．1發(fā)展歷史1)起源于動(dòng)力打樁公式（打入式預(yù)制樁、鋼樁）樁錘為剛體、牛頓剛體碰撞理論、能量和動(dòng)量守恒定理測(cè)試樁的貫入度、回彈量、錘的落高、回跳高度結(jié)合與錘或土有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，預(yù)測(cè)或評(píng)價(jià)單樁承載力2)實(shí)際樁為彈性體，當(dāng)錘擊力脈沖較小，樁長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，樁身中將有縱向振動(dòng)波傳播1960年，Smith的樁錘-樁-土系統(tǒng)的集中質(zhì)量法差分求解波動(dòng)方程1．概述1．1發(fā)展歷史1)起源于動(dòng)力打樁公式（打入式預(yù)制樁受測(cè)試技術(shù)和計(jì)算技術(shù)發(fā)展水平限制，應(yīng)力波理論在樁基工程中的實(shí)際應(yīng)用比應(yīng)力波理論的出現(xiàn)晚一個(gè)世紀(jì)上一世紀(jì)80年代，基于波動(dòng)方程（連續(xù)模型）的高應(yīng)變法（瑞典、美國(guó)），PDA方法1．2試驗(yàn)與分析方法測(cè)試錘擊過(guò)程中樁頭附近（邊界）的速度信號(hào)（先測(cè)加速度，再通過(guò)積分獲得）和力信號(hào)（實(shí)際測(cè)試應(yīng)變，再換算為力）進(jìn)一步換算為上行波、和下行力波再進(jìn)一步分析獲得樁土參數(shù)，得到樁的承載力和完整性評(píng)價(jià)受測(cè)試技術(shù)和計(jì)算技術(shù)發(fā)展水平限制，應(yīng)力波理論在樁基工程中的實(shí)1．3主要功能1)試打樁和打樁監(jiān)控（靜載試驗(yàn)不具備此功能）2)檢測(cè)基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性當(dāng)初，主要用于打入式預(yù)制樁、鋼樁引入我國(guó)后推廣到灌注樁（鉆孔灌注樁和沉管灌注樁），分析精度較低監(jiān)測(cè)預(yù)制樁打入時(shí)的樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比，為沉樁工藝參數(shù)及樁長(zhǎng)選擇提供依據(jù)1．3主要功能1)試打樁和打樁監(jiān)控（靜載試驗(yàn)不具備此功能）1．4主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)是快速提供單樁承載力（與靜載試驗(yàn)相比）檢測(cè)面較寬（與靜載試驗(yàn)相比）主要缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度較低（與靜載試驗(yàn)相比）對(duì)分析人員要求較高（與靜載試驗(yàn)相比）CASE法具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)測(cè)量分析功能1．4主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)是快速提供單樁承載力（與靜載試驗(yàn)1．5適用范圍

（1）高應(yīng)變法動(dòng)力試樁只能作為檢驗(yàn)性試樁（校核單樁承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求），不能作為設(shè)計(jì)性試樁（為設(shè)計(jì)提供單樁承載力依據(jù)）（2）用于灌注樁時(shí)，應(yīng)具有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和本地相近條件下的可靠對(duì)比驗(yàn)證資料。（3）大直徑擴(kuò)底樁和Qs曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁不宜采用。1．5適用范圍（1）高應(yīng)變法動(dòng)力試樁只能作為檢驗(yàn)性試樁（2．高應(yīng)變動(dòng)力試樁原理樁的粘彈性模型樁土體系彈塑性模型2．1一維波動(dòng)方程及其解答2．2應(yīng)力波的反射和透射2．3基于一維波動(dòng)理論的樁-土相互作用的數(shù)值解模型2．4CASE法計(jì)算樁承載力2．5樁身完整性分析2．6打樁拉應(yīng)力測(cè)量2．7實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力2．高應(yīng)變動(dòng)力試樁原理樁的粘彈性模型樁土體系彈塑性模型2．1一維波動(dòng)方程及其解答2．1．1桿的縱向波動(dòng)方程兩邊對(duì)x微分得單元?jiǎng)悠胶夥匠潭x可得

2．1一維波動(dòng)方程及其解答2．1．1桿的縱向波動(dòng)方程兩邊對(duì)2．1．2行波法解波動(dòng)方程行波法通解Wd和Wu為任意函數(shù)Wd下行波，沿x軸獨(dú)立正向傳播Wu上行波，沿x軸獨(dú)立負(fù)向傳播2．1．2行波法解波動(dòng)方程行波法通解Wd和Wu為任意函數(shù)作變換分別求Wd對(duì)x和t的偏導(dǎo)數(shù)符號(hào)u、v、a以向下為正，樁身軸力F、應(yīng)力、應(yīng)變以受壓為正

可得關(guān)系式

由式可得稱為波阻抗同樣可得作變換分別求Wd對(duì)x和t的偏導(dǎo)數(shù)符號(hào)u、v、a以向下為正，樁由關(guān)系式可得由關(guān)系式可得2．2應(yīng)力波的反射和透射應(yīng)力從波阻抗Z1的介質(zhì)入射至波阻抗Z2的介質(zhì)界面上將產(chǎn)生反射波和透射波用腳標(biāo)I、R和T分別代表入射、反射和透射界面處的力波和速度波分解為入射、反射和透射三種波阻抗界面圖反射系數(shù)透射系數(shù)記完整性系數(shù)則有2．2應(yīng)力波的反射和透射應(yīng)力從波阻抗Z1的介質(zhì)入射至波

討論：1）透射波總是與入射波同號(hào)2）=1反射系數(shù)，透射系數(shù)應(yīng)力波不受任何阻礙地沿桿正向傳播3）>1波從小阻抗介質(zhì)傳入大阻抗介質(zhì)反射系數(shù)反射力波與入射力波同號(hào)反射速度波與入射速度波異號(hào)相當(dāng)于剛性固端反射，此時(shí)有力幅度增加一倍，速度為零透射力波的幅度大于入射力波阻抗界面圖討論：1）透射波總是與入射波同號(hào)2）=1反4）<1波從大阻抗介質(zhì)傳入小阻抗介質(zhì)反射系數(shù)

反射力波與入射力波異號(hào)反射速度波與入射速度波同號(hào)透射力波的幅度小于入射力波相當(dāng)于自由端反射，此時(shí)有

力幅度為零，速度為增加一倍阻抗界面圖4）<1波從大阻抗介質(zhì)傳入小阻抗介質(zhì)反射系數(shù)反射力波2．4CASE法計(jì)算樁承載力采用凱司法判定樁承載力，應(yīng)符合下列規(guī)定：1只限于中、小直徑樁。2樁身材質(zhì)、截面應(yīng)基本均勻。3阻尼系數(shù)宜根據(jù)同條件下靜載試驗(yàn)結(jié)果校核，或應(yīng)在己取得相近條件下可靠對(duì)比資料后，采用實(shí)測(cè)曲線擬合法確定Jc值，擬合計(jì)算的樁數(shù)不應(yīng)少于檢測(cè)總樁數(shù)的30%，且不應(yīng)少于3根。4在同一場(chǎng)地、地質(zhì)條件相近和樁型及其截面積相同情況下，Jc值的極差不宜大于平均值的30%?！督ㄖ鶚稒z測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ1062003）2．4CASE法計(jì)算樁承載力采用凱司法判定樁承載力，應(yīng)符合Case法的基本假定1樁身阻抗基本恒定。2動(dòng)阻力只與樁底質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度成正比，即全部動(dòng)阻力集中于樁端。3土阻力在時(shí)刻t2=t1+2L/c已充分發(fā)揮較適用于摩擦型的中、小直徑預(yù)制樁和截面較均勻的灌注樁。唯一未知數(shù)阻尼系數(shù)Jc定義為僅與樁端土性有關(guān)，一般遵循隨上中細(xì)粒含量增加阻尼系數(shù)增大的規(guī)律。Case法的基本假定1樁身阻抗基本恒定。2動(dòng)阻力只與1)阻力波阻力波示意圖t=x/c時(shí)刻,深度x處的土阻力Rx被激發(fā)Rx/2的壓力波影響于2x/c時(shí)刻反射回樁頂，它將使樁頂力曲線上升Rx/2

同時(shí)使速度曲線下降Rx/(2Z)兩曲線的差值增加為結(jié)論：時(shí)程曲線的2x/c時(shí)刻，力曲線與速度曲線之間的差值代表了應(yīng)力波從樁頂下行至x深度的過(guò)程中所受到的所有土阻力之和(包括動(dòng)阻力)2）打樁總阻力估算公式（包括動(dòng)阻力）記初始速度曲線第一峰的時(shí)刻為t1Case法的原理1)阻力波阻力波示意圖t=x/c時(shí)刻,深度x處的土阻力R

3）凱司承載力計(jì)算方法考慮靜阻力發(fā)揮程度的影響去除土阻尼的影響正確選擇t1時(shí)刻，使RT中所包含的靜阻力充分發(fā)揮最大阻力修正法（RSM法）對(duì)于樁先于2L／c回彈，造成樁中上部土阻力Rx卸載，需做出修正卸載修正法阻力波示意圖3）凱司承載力計(jì)算方法考慮靜阻力發(fā)揮程度的影響去除土阻尼的4)試驗(yàn)中，樁周土應(yīng)出現(xiàn)塑性變形，即樁出現(xiàn)永久貫入度，使土極限阻力充分發(fā)揮；否則不能得到樁的極限承載力。5)應(yīng)有一個(gè)休止時(shí)間使土體強(qiáng)度恢復(fù)，通過(guò)復(fù)打確定樁的承載力。4)試驗(yàn)中，樁周土應(yīng)出現(xiàn)塑性變形，即樁出現(xiàn)永久貫入度，使土2．5樁身完整性分析實(shí)測(cè)信號(hào)中于2L／c之前看到上行的拉力波，一定是由樁身阻抗的減小所引起定義樁身完整性系數(shù)可得上式對(duì)等截面樁樁頂下的第一個(gè)缺陷程度計(jì)算才嚴(yán)格成立完整性分析示意圖樁身完整性分類表對(duì)于預(yù)制樁的接頭裂縫或樁身水平裂縫的寬度可采用下式估算2．5樁身完整性分析實(shí)測(cè)信號(hào)中于2L／c之前看到上行的拉力2．6打樁拉應(yīng)力測(cè)量打樁拉應(yīng)力示意圖打樁引起的樁身破壞形式：—錘擊壓應(yīng)力過(guò)大、錘擊偏心造成樁頭破壞—樁端碰到基巖、密實(shí)卵礫石層，樁端反射壓力與下行的壓力波在樁端附近疊加，錘擊壓應(yīng)力過(guò)大造成樁身下部破壞—拉應(yīng)力引起的樁身破壞混凝土的抗拉強(qiáng)度一般在其抗壓強(qiáng)度的1／10以下，不容忽視2．6打樁拉應(yīng)力測(cè)量打樁拉應(yīng)力示意圖打樁引起的樁身破壞形式錘擊時(shí)的樁頂壓力波在t1+2L／c時(shí)到達(dá)樁底并反射，假如樁側(cè)、樁端土阻力很?。ǚ洗驑秾?shí)際情況）則反射波是拉力波，其值等于并于2L／c返回樁頂打樁拉應(yīng)力分析：反射的拉力波在上行途中與漸弱的下行壓力波尾部疊加，就會(huì)在樁身某一部位出現(xiàn)凈的拉應(yīng)力搜尋樁身最大拉應(yīng)力的表達(dá)式打樁拉應(yīng)力示意圖錘擊時(shí)的樁頂壓力波在t1+2L／c時(shí)到達(dá)樁底并反射，假如樁側(cè)拉應(yīng)力引起的樁身破壞一般先在樁身產(chǎn)生細(xì)微的水平環(huán)狀裂縫反復(fù)錘擊時(shí)，在裂縫邊緣的最小曲率半徑處，應(yīng)力集中現(xiàn)象最顯著，在此應(yīng)力集中處先產(chǎn)生局部抗壓破壞，最后導(dǎo)致樁身斷裂有些被打斷的樁，表面上看是抗壓破壞為證實(shí)樁是否是因拉應(yīng)力引起的破壞，可觀察斷裂處附近是否還存在其他水平裂縫打樁拉應(yīng)力示意圖拉應(yīng)力引起的樁身破壞一般先在樁身產(chǎn)生細(xì)微的水平環(huán)狀裂縫反復(fù)2．7實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力實(shí)測(cè)曲線擬合法是通過(guò)波動(dòng)方程數(shù)值計(jì)算，反演確定樁和土的力學(xué)模型及其參數(shù)值其過(guò)程為：假定各樁單元的樁和土力學(xué)模型及其模型參數(shù)利用實(shí)測(cè)的速度(或力、上行波、下行波)曲線作為輸入邊界條件數(shù)值求解波動(dòng)方程，反算樁頂?shù)牧?或速度、下行波、上行波)曲線若計(jì)算的曲線與實(shí)測(cè)曲線不吻合，說(shuō)明假設(shè)的模型或其參數(shù)不合理，調(diào)整模型及參數(shù)再行計(jì)算直至計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線(以及貫入度的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值)的吻合程度良好且不易進(jìn)一步改善為止2．7實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力實(shí)測(cè)曲線擬合法是通過(guò)波3．高應(yīng)變動(dòng)力試樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)3．1高應(yīng)變法儀器設(shè)備3．2休止時(shí)間3．3檢測(cè)前的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作3．4測(cè)試參數(shù)設(shè)定3．5檢查和確認(rèn)儀器、設(shè)備的工作狀態(tài)3．6重錘低擊3．7檢查采集數(shù)據(jù)質(zhì)量3．8關(guān)于貫入度的合適范圍3．高應(yīng)變動(dòng)力試樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)3．1高應(yīng)變法儀器設(shè)備3．23．1高應(yīng)變法儀器設(shè)備3．1．1高應(yīng)變錘擊設(shè)備建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ106—2003）規(guī)定：1）錘擊設(shè)備宜具有穩(wěn)固的導(dǎo)向裝置；打樁機(jī)械或類似的裝置（導(dǎo)桿式柴油錘除外）都可作為錘擊設(shè)備。2）高應(yīng)變檢測(cè)用重錘應(yīng)材質(zhì)均勻、形狀對(duì)稱、錘底平整。高徑（寬）比不得小于1，并采用鑄鐵或鑄鋼制作。當(dāng)采取自由落錘安裝加速度傳感器的方式實(shí)測(cè)錘機(jī)力時(shí)，重錘應(yīng)整體鑄造。且高徑（寬）比應(yīng)在1.0～1.5范圍內(nèi)。3）進(jìn)行高應(yīng)變承載力檢測(cè)時(shí)，錘的重量應(yīng)大于預(yù)估單樁極限承載力的1.0%～1.5%，混凝土樁的樁徑大于600mm或樁長(zhǎng)大于30m時(shí)取高值。3．1高應(yīng)變法儀器設(shè)備3．1．1高應(yīng)變錘擊設(shè)備建筑基樁檢3．1．2傳感器（1）應(yīng)變式力傳感器實(shí)測(cè)應(yīng)變一般在1000以內(nèi)

考慮到錘擊偏心、安裝初變形以及鋼樁測(cè)試等情況可測(cè)最大應(yīng)變范圍不宜小于25003000且相應(yīng)應(yīng)變適調(diào)儀應(yīng)具有較大的電阻平衡范圍混凝土樁＞±1000με；鋼樁：＞±1500με有資料建議3．1．2傳感器（1）應(yīng)變式力傳感器實(shí)測(cè)應(yīng)變一般在10（2）加速度計(jì)（a）內(nèi)裝放大壓電式加速度計(jì)（b）電荷放大壓電式加速度計(jì)規(guī)范對(duì)加速度計(jì)的量程未做具體規(guī)定建議根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)合理選擇，宜使選擇的量程大于預(yù)估最大沖擊加速度值的一倍以上如對(duì)鋼樁，宜選擇20000～30000m/s2量程的加速度計(jì)混凝土樁1000g～2000g；鋼樁3000g～5000g有資料建議（2）加速度計(jì)（a）內(nèi)裝放大壓電式加速度計(jì)（b）電荷放大壓電3．1．3測(cè)樁儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣時(shí)間間隔50～200μs信號(hào)采樣點(diǎn)1024點(diǎn)應(yīng)具有保存、顯示F、V信號(hào)、信號(hào)處理和分析的功能數(shù)據(jù)采集裝置的模轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于10位通道之間的相位差應(yīng)小于50s

由于動(dòng)測(cè)儀器的使用環(huán)境惡劣，所以儀器的環(huán)境性能指標(biāo)和可靠性也很重要每一年標(biāo)定一次《基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》（JGJ106297）3．1．3測(cè)樁儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣時(shí)間間隔50～200μs3．1．4精密水準(zhǔn)儀用于貫入度量測(cè)不宜采用加速度信號(hào)二次積分所得位移作為實(shí)測(cè)貫入度3．1．4精密水準(zhǔn)儀用于貫入度量測(cè)不宜采用加速度信號(hào)二次積3．2休止時(shí)間受超孔隙水壓力消散速率影響，砂土中樁的承載力恢復(fù)隨時(shí)間增加較快且增幅較小，粘性土中則較慢或很慢且增幅很大地質(zhì)條件：較深厚的淤泥，淤泥質(zhì)土以及殘積土，厚薄不勻3．2休止時(shí)間受超孔隙水壓力消散速率影響，砂土中樁的承載力高應(yīng)變課件3．3檢測(cè)前的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作3．3．1樁頭加固處理對(duì)不能承受錘擊的樁頭應(yīng)加固處理—混凝土樁應(yīng)先鑿掉樁頂部的破碎層和軟弱混凝土—樁頭頂面應(yīng)平整，樁頭中軸線與樁身上部的中軸線應(yīng)重合—樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護(hù)層之下，各主筋應(yīng)在同一高度上—距樁頂1倍樁徑范圍內(nèi)，宜用厚度為3～5mm的鋼板圍裹或樁距樁頂1.5倍樁徑范圍內(nèi)設(shè)置箍筋，間距不宜大于lOOmm。樁頂應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片2～3層，間距60一lOOmm—樁頭混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜比樁身混凝土提高1—2級(jí)，且不得低于C30一樁頭測(cè)點(diǎn)處截面尺寸應(yīng)與原樁身截面尺寸相同3．3檢測(cè)前的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作3．3．1樁頭加固處理對(duì)不能承3．3．2錘擊裝置安裝為了減小錘擊偏心和避免擊碎樁頭，錘擊裝置應(yīng)垂直，錘擊應(yīng)平穩(wěn)對(duì)中3．3．3傳感器安裝應(yīng)在距樁頂規(guī)定的距離下的合適部位對(duì)稱安裝傳感器宜分別對(duì)稱安裝在距樁頂不小于2D的樁側(cè)表面處(D為試樁的直徑或邊寬)對(duì)于大直徑樁(特別是大直徑灌注樁)允許傳感器與樁頂之間的距離適當(dāng)減小，但不得小于1D傳感器不得安裝在截面突變處附近傳感器安裝圖3．3．2錘擊裝置安裝為了減小錘擊偏心和避免擊碎樁頭，錘擊傳感器的中心軸應(yīng)與樁中心軸保持平行各傳感器的安裝面材質(zhì)應(yīng)均勻、密實(shí)、平整，并與樁軸線平行，否則應(yīng)采用磨光機(jī)磨平3．3．4樁墊或錘墊對(duì)于自制自由落錘裝置樁頭頂部應(yīng)設(shè)置樁墊，樁墊可采用1030mm厚的木板或膠合板等材料傳感器的中心軸應(yīng)與樁中心軸保持平行各傳感器的安裝面材質(zhì)應(yīng)均勻3．4測(cè)試參數(shù)設(shè)定采樣時(shí)間間隔宜為50～200s

信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)不宜少于1024點(diǎn)應(yīng)變式力傳感器直接測(cè)到的是其安裝面上的應(yīng)變，并按下式換算成沖擊力測(cè)點(diǎn)以下樁長(zhǎng)和截面積可采用設(shè)計(jì)文件或施工記錄提供的數(shù)據(jù)作為設(shè)定值樁身材料質(zhì)量密度應(yīng)按下表取值3．4測(cè)試參數(shù)設(shè)定采樣時(shí)間間隔宜為50～200s信號(hào)樁身波速可結(jié)合本地經(jīng)驗(yàn)或按同場(chǎng)地同類型已檢樁的平均波速初步設(shè)定，再根據(jù)實(shí)測(cè)信號(hào)確定的波速進(jìn)行調(diào)整初次設(shè)定或縱波波速修正后，都應(yīng)按下式計(jì)算或調(diào)整樁身材料彈性模量樁身波速可結(jié)合本地經(jīng)驗(yàn)或按同場(chǎng)地同類型已檢樁的平均波速初步設(shè)3．5檢查和確認(rèn)儀器、設(shè)備的工作狀態(tài)高應(yīng)變檢測(cè)雖非破壞性試驗(yàn)，但有時(shí)也不具備重復(fù)多次的錘擊條件因此，每一錘的高應(yīng)變測(cè)試信號(hào)都非常寶貴，這就要求檢測(cè)人員在錘擊前能檢查和識(shí)別儀器的工作狀態(tài)應(yīng)確認(rèn)錘擊設(shè)備、導(dǎo)向裝置、包括傳感器和連接電纜在內(nèi)的儀器系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)3．5檢查和確認(rèn)儀器、設(shè)備的工作狀態(tài)高應(yīng)變檢測(cè)雖非破壞性試3．6重錘低擊采用自由落錘為錘擊設(shè)備時(shí)，應(yīng)重錘低擊，最大錘擊落距不宜大于2.5m落距越高，錘擊應(yīng)力和偏心越大，越容易擊碎樁頭力脈沖作用持續(xù)時(shí)間不僅與錘墊有關(guān)，主要與錘重有關(guān)錘擊脈沖越窄，波傳播的不均勻性，。即樁身受力和運(yùn)動(dòng)的不均勻性(慣性效應(yīng))越明顯，實(shí)測(cè)波形中土的動(dòng)阻力影響加劇，而與位移相關(guān)的靜土阻力呈明顯的分段發(fā)揮態(tài)勢(shì)，使承載力的測(cè)試分析誤差增加“重錘低擊”是保障高應(yīng)變法檢測(cè)承載力準(zhǔn)確性的基本原則3．6重錘低擊采用自由落錘為錘擊設(shè)備時(shí)，應(yīng)重錘低擊，最大錘3．7檢查采集數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量有效錘擊信號(hào)應(yīng)根據(jù)樁頂最大動(dòng)位移、貫入度以及樁身最大拉、壓應(yīng)力和缺陷程度及其發(fā)展情況綜合確定動(dòng)位移、貫入度小可能預(yù)示著土阻力發(fā)揮不充分檢查混凝土樁錘擊拉、壓應(yīng)力和缺陷程度大小，以決定是否進(jìn)一步錘擊，以免樁頭或樁身受損自由落錘錘擊時(shí)，錘的落距應(yīng)由低到高樁身有明顯缺陷或缺陷程度加劇，應(yīng)停止檢測(cè)3．7檢查采集數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量有效3．8關(guān)于貫入度的合適范圍承載力檢測(cè)時(shí)宜實(shí)測(cè)樁的貫入度單擊貫入度宜在2～6mm之間這是新編<規(guī)范)給出的建議值范圍，比過(guò)去提出的2．5～10mm有所減少3．8關(guān)于貫入度的合適范圍承載力檢測(cè)時(shí)宜實(shí)測(cè)樁的貫入度單4．測(cè)試數(shù)據(jù)的分析與判定4．1分析前信號(hào)選取4．2樁身平均波速確定及力信號(hào)調(diào)整4．3高應(yīng)變實(shí)測(cè)力和速度信號(hào)第一峰比例失調(diào)4．4實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力4．5主要土參數(shù)對(duì)擬合曲線的影響4．測(cè)試數(shù)據(jù)的分析與判定4．1分析前信號(hào)選取4．2樁4．1分析前信號(hào)選取宜取多擊信號(hào)中錘擊能量較大的擊次《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ1062003）強(qiáng)制性規(guī)定出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，不得作為承載力分析計(jì)算的依據(jù)：1傳感器安處混凝土開(kāi)裂或出現(xiàn)嚴(yán)重塑性變形使力曲線最終未歸零；2嚴(yán)重錘擊偏心，兩側(cè)力信號(hào)幅值相差超過(guò)1倍3觸變效應(yīng)的影響，預(yù)制樁在多次錘擊下承載力下降4四通道測(cè)試數(shù)據(jù)不全4．1分析前信號(hào)選取宜取多擊信號(hào)中錘擊能量較大的擊次《建4．2樁身平均波速確定及力信號(hào)調(diào)整可根據(jù)下行波波形起升沿的起點(diǎn)到上行波下降沿的起點(diǎn)之間的時(shí)差與已知樁長(zhǎng)值確定樁底反射信號(hào)不明顯時(shí)，可根據(jù)樁長(zhǎng)、混凝土波速的合理取值范圍以及鄰近樁的樁身波速值綜合確定當(dāng)測(cè)點(diǎn)處原設(shè)定波速改變時(shí)，樁身彈性模量應(yīng)重新計(jì)算樁底反射峰變寬或有水平裂縫的樁，不應(yīng)根據(jù)峰與峰間的時(shí)差來(lái)確定平均波速。樁較短且錘擊力波上升緩慢時(shí)，可采用低應(yīng)變法確定平均波速上下行力波示意圖4．2樁身平均波速確定及力信號(hào)調(diào)整可根據(jù)下行波波形起升沿4．3高應(yīng)變實(shí)測(cè)力和速度信號(hào)第一峰比例失調(diào)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ1062003）規(guī)定高應(yīng)實(shí)測(cè)的力和速度信號(hào)第一峰起始比例失調(diào)時(shí)，不得進(jìn)行比例調(diào)整在多數(shù)情況下，力和速度信號(hào)第一峰應(yīng)基本成比例。以下幾種情況下比例失調(diào)屬于正常：1樁淺部阻抗變化和土阻力影響2采用應(yīng)變式傳感器測(cè)力時(shí)，測(cè)點(diǎn)處混凝土的非線性造成力值明顯偏高3錘擊力波上升緩慢或樁很短時(shí)，土阻力波或樁底反射波的影響隨意比例調(diào)整均是對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)的歪曲，并產(chǎn)生虛假的結(jié)果4．3高應(yīng)變實(shí)測(cè)力和速度信號(hào)第一峰比例失調(diào)《建筑基樁檢4．4實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力實(shí)測(cè)曲線擬合法是通過(guò)波動(dòng)方程數(shù)值計(jì)算，反演確定樁和土的力學(xué)模型及其參數(shù)值其過(guò)程為：假定各樁單元的樁和土力學(xué)模型及其模型參數(shù)利用實(shí)測(cè)的速度(或力、上行波、下行波)曲線作為輸入邊界條件數(shù)值求解波動(dòng)方程，反算樁頂?shù)牧?或速度、下行波、上行波)曲線若計(jì)算的曲線與實(shí)測(cè)曲線不吻合，說(shuō)明假設(shè)的模型或其參數(shù)不合理，調(diào)整模型及參數(shù)再行計(jì)算直至計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線(以及貫入度的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值)的吻合程度良好且不易進(jìn)一步改善為止實(shí)測(cè)曲線擬合實(shí)例4．4實(shí)測(cè)曲線擬合法判定單樁承載力實(shí)測(cè)曲線擬合法是通過(guò)波《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ1062003）規(guī)定:實(shí)測(cè)曲線擬合實(shí)例1)所采用的力學(xué)模型應(yīng)明確合理，樁和土的力學(xué)模型應(yīng)能分別反映樁和土的實(shí)際力學(xué)性狀，模型參數(shù)的取值范圍應(yīng)能限定2)擬合分析選用的參數(shù)應(yīng)在巖土工程的合理范圍內(nèi)3)曲線擬合時(shí)間段長(zhǎng)度在t1+2L/c時(shí)刻后延續(xù)時(shí)間不應(yīng)小于20ms；對(duì)于柴油錘打樁信號(hào)，在t1+2L/c時(shí)刻后延續(xù)時(shí)間不應(yīng)小于30ms。土模型樁模型與位移相關(guān)的總靜阻力一般會(huì)不同程度地滯后于2L／c發(fā)揮端承型樁的端阻力發(fā)揮所需位移很大時(shí)，土阻力發(fā)揮將產(chǎn)生嚴(yán)重滯后故規(guī)定2L／c后應(yīng)延時(shí)足夠的時(shí)間，使曲線擬合能包含土阻力響應(yīng)區(qū)段的全部土阻力信息樁土參數(shù)建議值《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ1062003）規(guī)定:實(shí)5)擬合完成時(shí)，土阻力響應(yīng)區(qū)段的計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線應(yīng)吻合，其他區(qū)段的曲線應(yīng)基本吻合6)貫入度的計(jì)算值應(yīng)與實(shí)測(cè)值接近4)各單元所選用的土的最大彈性位移值不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)樁單元的最大計(jì)算位移值為防止土阻力未充分發(fā)揮時(shí)的承載力外推，設(shè)定的sq值不應(yīng)超過(guò)對(duì)應(yīng)單元的最大計(jì)算位移值土阻力響應(yīng)區(qū)是指波形上呈現(xiàn)的靜土阻力信息較為突出的時(shí)間段。所以應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)此區(qū)段的擬合質(zhì)量是判斷擬合選用參數(shù)、特別是sq值是否合理的輔助指標(biāo)通過(guò)合理的加權(quán)方式計(jì)算總的擬合質(zhì)量系數(shù)，突出其影響實(shí)測(cè)曲線擬合實(shí)例土模型樁模型5)擬合完成時(shí)，土阻力響應(yīng)區(qū)段的計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線應(yīng)吻合，4．5主要土參數(shù)對(duì)擬合曲線的影響(1)靜阻力的增減直接影響計(jì)算(擬合)力曲線的升降土參數(shù)變化對(duì)擬合曲線的影響其對(duì)計(jì)算曲線的影響將滯后出現(xiàn)(2)加載最大彈性變形值sq和減小使土彈簧剛度增加，加載速度加快，即土阻力發(fā)揮超前反之，則減弱土彈簧剛度，使土阻力發(fā)揮滯后(3)土阻尼的增減作用與靜阻力的增減作用相近但它的作用是局部的阻尼增大將使計(jì)算曲線趨于平緩，減少計(jì)算波形振蕩土模型4．5主要土參數(shù)對(duì)擬合曲線的影響(1)靜阻力的增減直接影(4)卸載彈性變形值squ一般以sq值的百分比表示squ值愈小，卸載愈快，造成回彈時(shí)段的計(jì)算力曲線下降(5)卸載彈性限UNL以RU的百分比表示UNL愈大，計(jì)算力曲線就愈往下移它造成的計(jì)算力曲線下降要比squ來(lái)得晚樁端一般不能承受拉力，所以樁端的UNL值恒為零上述主要土參數(shù)的影響都不是孤立的比如：土阻尼的增加限制了樁的位移，從而使靜阻力的發(fā)揮速率延緩?fù)羺?shù)變化對(duì)擬合曲線的影響土模型(4)卸載彈性變形值squ一般以sq值的百分比表示squ值5．工程實(shí)例例1：由實(shí)測(cè)的F、V曲線定性判斷樁承載力大小根據(jù)圖中波形分析如下：5．工程實(shí)例例1：由實(shí)測(cè)的F、V曲線定性判斷樁承載力大小根高應(yīng)變課件例2：由實(shí)測(cè)波形判斷波形異常原因a）波形正常b）波形異常，力傳感器未上緊，波形震蕩c）波形異常，近測(cè)點(diǎn)混凝土塑性變形，波形不回零d）F大于V，近測(cè)點(diǎn)有擴(kuò)徑或混凝土硬塊和樁相連e）V大于F，近測(cè)點(diǎn)有縮頸f）V大于F，F(xiàn)同時(shí)不回零，近測(cè)點(diǎn)有裂縫，或新接樁頭和樁身沒(méi)牢固連接。例2：由實(shí)測(cè)波形判斷波形異常原因a）波形正常b）波形異常，力高應(yīng)變課件例3：800mm灌注樁樁側(cè)土層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土樁端為粉質(zhì)黏土，樁長(zhǎng)21．8m，采用41.5kN重錘根據(jù)波形直觀判斷，該樁屬于摩擦型樁，土阻力前期發(fā)揮很快，沒(méi)有承載力