基樁低應(yīng)變動力檢測

泉兆棒起民族費(fèi)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程SpecificationforlowstraindynamictestingofpilesJGJ/T93-95主編單位：地礦部勘查技術(shù)局批準(zhǔn)部門：中華人民共和國建設(shè)部中華人民共和國地礦部施行日期：1995年12月1日關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程》的通知建標(biāo)[1995]620號根據(jù)建設(shè)部（89）建標(biāo)技字第41號函和（90）建標(biāo)計字第（9）號文的要求，由地礦部勘查技術(shù)司現(xiàn)批準(zhǔn)為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號JGJ/T93-95，自1995年12月1日起施行。本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部建筑工程標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口單位中國建筑科學(xué)研究院歸口管理，由地礦部工程勘察施I究所組織出版。1總則1.0.1為貫徹建設(shè)工程“百年大計、質(zhì)量第一”的原則，確保基樁低應(yīng)變動力檢測的質(zhì)量，制訂本規(guī)1.0.2本規(guī)程適用于工程中混凝土灌注樁和預(yù)制樁的低應(yīng)變動力檢測。1.0.3應(yīng)用本規(guī)程的機(jī)械阻抗法及動力參數(shù)法推算單樁豎向承載力時，應(yīng)具有本地區(qū)可靠的豎向承1.0.4按本規(guī)程進(jìn)行檢測的結(jié)果，應(yīng)由經(jīng)認(rèn)定資質(zhì)的單位中合格的檢測人員提出。1.0.5基樁低應(yīng)變動力檢測除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語、符號、代號2.1術(shù)語機(jī)械阻抗MechanicalImpedance某系統(tǒng)的機(jī)械阻抗為對該系統(tǒng)的作用力與由此而產(chǎn)生的系統(tǒng)的響應(yīng)之比。機(jī)械導(dǎo)納MechanicalAdmittance機(jī)械阻抗的倒數(shù)。跟蹤濾波器TraceFilter中心頻率跟隨某一可變頻率而變化的帶通濾波器，在機(jī)械阻抗法檢測中，用來濾除激振頻率以外波速（vp）WaveSpeed彈性波在樁身混凝土中傳播的速度。測量樁長（Lo）MeasurmentPiltLength按工區(qū)內(nèi)樁的平均波速（Vpm）計算的樁長。Lo=Vpm/2Af式中Af為導(dǎo)納曲線兩個相鄰主峰之間的頻率間隔。導(dǎo)納理論值（N）TheoryValueoftheMechanicalAdmittance由波速、混凝土密度（p）和樁的截面積（A）計算的導(dǎo)納平均值。N=1/VpAp導(dǎo)納實(shí)測幾何平均值（Nom）GeometryArerageValueoftheMechanicalAdmittance由實(shí)測導(dǎo)納曲線計算的幾何平均值。式中尸為平均峰值#Q為平均谷值口導(dǎo)納最大峰幅值（Np）MaximalPeakValueofMechanicalAdmittance由實(shí)測導(dǎo)納曲線最大峰值和與其相鄰的谷值計算的幾何平均值。嵌固系數(shù)以）FixCoefficient表示樁底嵌固情況的參數(shù)。X=fo/Af式中fo為一階共振頻率。2.2符號、代號axx方向的橫向最大加速度值；ay與ax垂直方向的橫向最大加速度值；az——豎向最大加速度值；A——聲波振動幅度；樁的截面面積；Ad——“頻率一初速法”第一次沖擊振動波的最大峰一峰值；A..——第i個測點(diǎn)第j次抽測聲波振動幅度值；d——樁身直徑；聲波檢測管內(nèi)徑；d'——柱狀聲波換能器外徑；D——聲波檢測管外徑；fo——動力參數(shù)法的樁一土體系固有頻率；f1——機(jī)械阻抗法的一階共振頻率；Af—完整樁導(dǎo)納曲線相鄰諧振峰的頻率差；Gp——折算后參振樁重；Ge——折算后參振土重；h——穿心錘回彈高度；H——穿心錘落距；Kd——樁的測量動剛度；K?——樁的預(yù)期動剛度；Kdm——樁的現(xiàn)場實(shí)測平均動剛度值；Ktz——聲時一深度曲線相鄰測點(diǎn)的斜率；I——兩個檢測管外壁間的距離；L——樁身全長；L——樁身缺陷深度；Lo——測量樁長；Le一樁在土中長度；m一參振樁和土的折算質(zhì)量；N——導(dǎo)納理論值；No——導(dǎo)納實(shí)測值；Nom——導(dǎo)納實(shí)測幾何平均值；Np——導(dǎo)納最大峰幅值；q——聲波幅值衰減量；%——聲波幅值衰減量平均值；qD——按聲波波幅判斷的衰減量臨界值；re一參振土體擴(kuò)散半徑；R——單樁堅向承載力的推算值；[S]——樁的容許沉降值；Sa——加速度傳感器靈敏度；Sv——速度傳感器靈敏度；t—動力參數(shù)法第一次沖擊與回彈后第二次沖擊的時距；聲波透射法測試的原始聲時值;f——聲時修正值；At一聲時一深度曲線相鄰測點(diǎn)的聲時差；to——聲波檢測儀發(fā)射至接收系統(tǒng)的延遲時間；2.2.43tc——混凝土中聲波的傳播時間；2.2.44凡——聲時平均值；j——第i個測點(diǎn)第j次抽測聲時值；tr一樁底反射波的到達(dá)時間；2.2.47t'r一樁身缺陷部位反射波的到達(dá)時間；Vo——樁頭振動初速度；Vp——樁身混凝土中的縱波速度；Vpm——工區(qū)內(nèi)樁身混凝土縱波速度的平均值;Vt——檢測管壁厚度方向的聲速；2.252Vw——水中的聲速；Wo——穿心錘質(zhì)量；a——與fo相應(yīng)的測試系統(tǒng)速度靈敏度系數(shù)；pf—“頻率法”采用的調(diào)整系數(shù)；pv——“頻率一初速法”采用的調(diào)整系數(shù)；Yp——樁材重度；Ye——樁下段Le/3與范圍內(nèi)土重度；s——碰撞系數(shù)；Z一激振器橫向振動系數(shù)；n——樁承載力動一靜剛度測試對比系數(shù)；K——安全系數(shù)；A一嵌固系數(shù)；ot——聲時標(biāo)準(zhǔn)差；2.2.65屯——聲時相對標(biāo)準(zhǔn)差；2.2.66。'一波幅相對標(biāo)準(zhǔn)差；2.2.679——樁下段Le/3與范圍內(nèi)土的內(nèi)摩擦角。3一般規(guī)定3.1檢測方法3.1.1本規(guī)程規(guī)定的檢測方法有：反射波法、機(jī)械阻抗法、動力參數(shù)法和聲波透射法。3.1.2上述方法均有各自的適用范圍和技術(shù)要求，應(yīng)根據(jù)不同的檢測對象和檢測要求選用。可選用和校核。對多段接長的預(yù)制樁，宜采用多種方法進(jìn)行綜合分析判斷。3.2檢測數(shù)量3.2.1對于一柱一樁的建筑物或構(gòu)筑物，全部基樁應(yīng)進(jìn)行檢測。3.2.2非一柱一樁時，應(yīng)按施工班組抽測，抽測數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程的重要性、抗震設(shè)防等級、地質(zhì)條門協(xié)商確定。檢測混凝土灌注樁樁身完整性時，抽測數(shù)不得少于該批樁總數(shù)的20%，且不得少于不得少于該批樁總數(shù)的10%，且不得少于5根；對混凝土預(yù)制樁，抽測數(shù)不得少于該批樁總數(shù)的當(dāng)抽測不合格的樁數(shù)超過抽測數(shù)的30%時，應(yīng)加倍重新抽測。加倍抽測后，若不合格樁數(shù)仍超過透射法時，加倍重新抽測可采用其他檢測方法。3.3儀器設(shè)備3.3.1儀器設(shè)備性能應(yīng)符合各檢測方法的要求。3.3.2檢測儀器應(yīng)具有防塵、防潮性能，并應(yīng)在一10?50°C環(huán)境下正常工作。在現(xiàn)場使用微機(jī)時，3.3.3傳感器應(yīng)采取嚴(yán)格防潮、防水措施，搬運(yùn)時應(yīng)進(jìn)行防震保護(hù)。3.3.4儀器長期不使用時，應(yīng)按使用說明書要求定期通電。長途搬運(yùn)時，儀器應(yīng)裝在有防震措施的3.3.5儀器設(shè)備應(yīng)每年進(jìn)行一次全面檢查和調(diào)試，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合儀器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.4檢測前的準(zhǔn)備工作3.4.1檢測前應(yīng)具有下列資料：工程地質(zhì)資料、基礎(chǔ)設(shè)計圖、施工原始記錄（打樁記錄或鉆孔記錄3.4.2檢測前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備：進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查；對所需檢測的單樁做好測前處理；檢查儀器設(shè)備性型以及所處的工程地質(zhì)環(huán)境，明確檢測內(nèi)容和要求；通過現(xiàn)場測試，選定檢測方法與儀器技術(shù)參:3.4.3被檢測的灌注樁應(yīng)達(dá)到規(guī)定養(yǎng)護(hù)齡期方可施測，對打入樁，應(yīng)在達(dá)到地基土有關(guān)規(guī)范規(guī)定的3.5檢測步驟3.5.1檢測步驟應(yīng)分別按照各方法的具體規(guī)定執(zhí)行。3.6檢測報告3.6.1檢測報告應(yīng)簡明、實(shí)用，其內(nèi)容應(yīng)包括：前言、工程地質(zhì)、樁基設(shè)計與施工概況、檢測原理析結(jié)果（包括被檢測基樁分布圖、分析結(jié)果一覽表和檢測原始記錄）、結(jié)論及建議。3.6.2檢測報告封面及封二應(yīng)按本規(guī)程附錄B的規(guī)定格式印制。4反射波法4.1適用范圍4.1.1本方法可適用于檢測樁身混凝土的完整性，推定缺陷類型及其在樁身中的位置。本方法也可作出估計。4.2儀器設(shè)備4.2.1儀器宜由傳感器和放大、濾波、記錄、處理、監(jiān)視系統(tǒng)以及激振設(shè)備和專用附件組成。4.2.2傳感器可選用寬頻帶的速度型或加速度型傳感器。速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于300mV/cm/s；4.2.3放大系統(tǒng)的增益應(yīng)大于60dB，長期變化量應(yīng)小于1%。折合輸入端的噪聲水平應(yīng)低于3四V?？烧{(diào)整。4.2.4模爆數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不應(yīng)小于8bit。采樣時間宜為50?10003，可分?jǐn)?shù)檔調(diào)整。每個通道數(shù)注：bit為二進(jìn)制計數(shù)數(shù)字量的位數(shù)。4.2.5多道采集系統(tǒng)應(yīng)具有一致性，其振幅偏差應(yīng)小于3%，相位偏差應(yīng)小于0.1ms。4.2.6根據(jù)激振條件試驗(yàn)要求及改變激振頻譜和能量，滿足不同的檢測目的，應(yīng)選擇符合材質(zhì)和重4.3現(xiàn)場檢測4.3.1被測樁應(yīng)鑿去浮漿，平整樁頭，切除樁頭外露過長的主鋼筋。4.3.2檢測前應(yīng)對儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，性能正常方可使用。4.3.3每個檢測工地均應(yīng)進(jìn)行激振方式和接收條件的選擇試驗(yàn)，確定最佳激振方式和接收條件。4.3.4激振點(diǎn)宜選擇在樁頭中心部位，傳感器應(yīng)穩(wěn)固地安置在樁頭上。對于樁徑大于350mm的樁4.3.5當(dāng)隨機(jī)干擾較大時，可采用信號增強(qiáng)方式，進(jìn)行多次重復(fù)激振與接收。4.3.6為提高檢測的分辨率，應(yīng)使用小能量激振，并選用高截止頻率的傳感器和放大器。4.3.7判別樁身淺部缺陷，可同時采用橫向激振和水平速度型傳感器接收，進(jìn)行輔助判定。4.3.8每一根被檢測的單樁均應(yīng)進(jìn)行二次及以上重復(fù)測試。出現(xiàn)異常波形應(yīng)在現(xiàn)場及時研究，排除試的波形與原波形應(yīng)具有相似性。4.4檢測數(shù)據(jù)的處理與判定4.4.1應(yīng)依據(jù)波列圖中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達(dá)時間等特征，推定4.4.2樁身混凝土的波速vp、樁身缺陷的深度L，可分別按下列公式計算：Vp=2L/t『函2-1）L'=1/2Vpmt（442-2）式中L一樁身全長；tr一樁底反射波的到達(dá)時間；t'r一樁身缺陷部位反射波的到達(dá)時間；Vpm——同一工地內(nèi)多根已測合格樁樁身縱波速度的平均值。4.4.3反射波波形規(guī)則，波列清晰，樁底反射波明顯，易于讀取反射波到達(dá)時間，及樁身混凝土平4.4.4反射波到達(dá)時間小于樁底反射波到達(dá)時間；且波幅較大，往往出現(xiàn)多次反射，難以觀測到樁4.4.5樁身混凝土嚴(yán)重離析時，其波速較低，反射波幅減少，頻率降低。4.4.6縮徑與擴(kuò)徑的部位可按反射歷時進(jìn)行估算，類型可按相位特征進(jìn)行判別。4.4.7當(dāng)有多處缺陷時，將記錄到多個相互干涉的反射波組，形成復(fù)雜波列。此時應(yīng)仔細(xì)甄別，并合分析。有條件時尚可使用多種檢測方法進(jìn)行綜合判斷。4.4.8樁體淺部斷裂的定性評價，可通過橫向激振，比較同類樁橫向振動特征之間的差異進(jìn)行輔助4.4.9在上述時域分析的基礎(chǔ)上，尚可采用頻譜分析技術(shù)，利用振幅譜進(jìn)行輔助判斷。4.4.10樁身混凝土的強(qiáng)度等級可依據(jù)波速來估計。波速與混凝土抗壓強(qiáng)度的換算系數(shù)，應(yīng)通過對混定。5機(jī)械阻抗法5.1適用范圍5.1.1本方法有穩(wěn)態(tài)激振和瞬態(tài)激振兩種方式，適用于檢測樁身混凝土的完整性，推定缺陷類型及對比試驗(yàn)資料時，本方法可用于推算單樁的承載力。本方法的有效測試范圍為樁長與樁徑之比值,可小于50。5.2儀器設(shè)備5.2.1接收傳感器的技術(shù)特性應(yīng)符合下列要求：力傳感器頻率響應(yīng)宜為：5?1500Hz，其幅度畸變應(yīng)小于1dB；靈敏度不應(yīng)小于1.0pC/N；量程：當(dāng)穩(wěn)態(tài)激振時，按激振力的最大值確定；當(dāng)瞬態(tài)沖擊時，按沖擊力最大值確定。測量響應(yīng)的傳感器頻率響應(yīng)：宜為5?1500Hz；靈敏度：當(dāng)樁徑小于60cm時，速度傳感器的靈敏度Sv應(yīng)大于300mV/cm/s；加速度傳的靈時，Sv應(yīng)大于800mV/cm/s、Sa應(yīng)大于2000pC/g；橫向靈敏度不應(yīng)大于5%；加速度傳感器的量程：當(dāng)穩(wěn)態(tài)激振時，應(yīng)小于5g。當(dāng)瞬態(tài)激振時，不應(yīng)小于20g。5.2.2接收傳感器的靈敏度應(yīng)每年標(biāo)定一次。力傳感器可采用振動臺進(jìn)行相對標(biāo)定，或采用壓力試的電荷放大器，其輸入電阻不應(yīng)小于1010。測量響應(yīng)的傳感器可采用振動臺進(jìn)行相對標(biāo)定。5.2.3測試設(shè)備可以采用專用的機(jī)械阻抗測試儀器，也可采用通用測試儀器組成的測試裝置(圖5壓電傳感器的信號放大應(yīng)采用電荷放大器；磁電式傳感器應(yīng)采用電壓放大器。頻帶寬度宜為5?20以上，折合到輸入端的噪聲應(yīng)小于10四V。在穩(wěn)態(tài)測試中。應(yīng)采用跟蹤濾波器或在放大器內(nèi)設(shè)置性于40dB。在瞬態(tài)測試中分析儀器的選擇、應(yīng)具有頻域平均和計算相干函數(shù)的功能。當(dāng)采用數(shù)字化位數(shù)不應(yīng)小于12bit。（。）模擬測試儀器裝置（穩(wěn)態(tài)）0）數(shù)字化測試儀器（穩(wěn)，態(tài)）圖5.2.3機(jī)械阻抗測試儀器示意《一〉圖5.2.3機(jī)械阻