建筑基樁低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)

建筑基樁低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)2023/4/29低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性定義：采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實(shí)測(cè)樁頂部的速度時(shí)程曲線(xiàn)或速度導(dǎo)納曲線(xiàn)，通過(guò)波動(dòng)理論分析或頻域分析，對(duì)樁身完整性進(jìn)行判定的檢測(cè)方法。試驗(yàn)過(guò)程及測(cè)試信號(hào)的評(píng)判應(yīng)力波發(fā)射圖t=2L/C2023/4/29樁身完整性檢測(cè)基本技能：一掌握現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)；二能夠正確分析判斷樁身完整性。2023/4/29加速度傳感器速度傳感器or電荷放大器A/D轉(zhuǎn)換顯示器存儲(chǔ)器輸出濾波、放大等儀器結(jié)構(gòu)原理圖2023/4/29現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)流通圖2023/4/29壓電傳感器構(gòu)造2023/4/29傳感器靈敏度：mv/gmv/（m/s）特點(diǎn)：加速度傳感器高頻響應(yīng)好、體積小、重量輕影響因素：溫度、濕度、橫向靈敏度、電纜噪聲、接地回路噪聲2023/4/29激振工具力錘、力棒工程塑料、高強(qiáng)尼龍、橡膠錘、鋁錘、鐵錘等重量：幾百克－－幾百千克錘墊橡膠墊2023/4/291.2傳感器的安裝2023/4/29樁頭應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行處理：

（1）鑿去樁頂浮漿、清除松散或破損砼，使樁頂露出堅(jiān)硬的混凝土表面，樁頂表面應(yīng)平整干凈且無(wú)積水，最好采用便攜式砂輪機(jī)等工具磨平；

（2)樁頂?shù)牟馁|(zhì)、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與原樁身基本等同。

(3)對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁，當(dāng)法蘭盤(pán)與樁身混凝土之間結(jié)合緊密時(shí)，可不進(jìn)行處理，否則，應(yīng)采用電動(dòng)鋸將樁頭鋸平。

(4)妨礙正常測(cè)試的樁頂外露主筋應(yīng)割掉。測(cè)前準(zhǔn)備：樁頭處理2023/4/291）傳感器安裝應(yīng)與樁頂面垂直；用耦合劑粘結(jié)時(shí)，應(yīng)具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。

2）實(shí)心樁的激振點(diǎn)位置應(yīng)選擇在樁中心，測(cè)量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處；空心樁的激振點(diǎn)與測(cè)量傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線(xiàn)形成的夾角宜為90°，激振點(diǎn)和測(cè)量傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處。傳感器安裝2023/4/292023/4/293）激振點(diǎn)與測(cè)量傳感器安裝位置應(yīng)避開(kāi)鋼筋籠的主筋影響。4）激振方向應(yīng)沿樁軸線(xiàn)方向。5）瞬態(tài)激振應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)敲擊試驗(yàn)，選擇合適重量的激振力錘和錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號(hào)，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)。6）穩(wěn)態(tài)激振應(yīng)在每一個(gè)設(shè)定頻率下獲得穩(wěn)定響應(yīng)信號(hào)，并應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)及樁周土約束情況調(diào)整激振力大小。7）避免共振，加速度傳感器諧振頻率5～10Hz2023/4/298）對(duì)于鋼筋混凝土灌注樁，傳感器安裝時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)傳感器安裝點(diǎn)及其附近的表面應(yīng)平整，其周?chē)坏糜腥睋p或裂縫；

(2)當(dāng)錘擊點(diǎn)不在樁頂中心時(shí)，傳感器安裝點(diǎn)與錘擊點(diǎn)的距離不應(yīng)小于樁半徑的二分之一。2023/4/29激振設(shè)備瞬態(tài)激振操作應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選擇不同材質(zhì)的錘頭或錘墊，以獲得低頻寬脈沖或高頻窄脈沖；工程塑料、尼龍、鋁、銅、鐵、橡膠錘頭的軟硬或錘墊的厚薄能起到控制脈沖寬窄的作用；錘頭的質(zhì)量和敲擊力大小能起到控制力脈沖幅值的作用；2023/4/291）檢測(cè)前，應(yīng)仔細(xì)檢查和準(zhǔn)備儀器，使測(cè)試系統(tǒng)各部分之間匹配良好。采用交流電源檢測(cè)時(shí)，應(yīng)有接地措施，嚴(yán)禁電源零線(xiàn)帶電。

2）應(yīng)通過(guò)對(duì)比測(cè)試，選擇適當(dāng)?shù)腻N型、錘重、錘墊材料、傳感器安裝方式。測(cè)試技術(shù)2023/4/293）檢測(cè)時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置采樣時(shí)間間隔、采樣點(diǎn)數(shù)、增益、傳感器靈敏度、模擬濾波、觸發(fā)方式等，其中增益應(yīng)結(jié)合激振方式通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)確定。

f>2fc

f=N.Δf

2023/4/29沖擊錘型大小對(duì)波形的影響（ａ）沖擊錘型不合適（ｂ）沖擊錘型合適2023/4/294)

每根樁的檢測(cè)信號(hào)數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)根據(jù)樁直徑大小，樁心對(duì)稱(chēng)布置2～4個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄的有效信號(hào)數(shù)不宜少于3個(gè)；

（2）不同測(cè)點(diǎn)所得到的信號(hào)一致性差時(shí)，應(yīng)分析原因，增加檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。2023/4/295)

檢測(cè)時(shí)應(yīng)隨時(shí)檢查采集信號(hào)的質(zhì)量，可根據(jù)缺陷所在位置的深淺，及時(shí)改變錘擊脈沖寬度。當(dāng)檢測(cè)長(zhǎng)樁的樁底反射信息或深部缺陷時(shí)，沖擊入射波脈沖應(yīng)較寬；當(dāng)檢測(cè)短樁或樁的淺部缺陷時(shí)，沖擊入射波脈沖應(yīng)較窄，同時(shí)采樣時(shí)間間隔應(yīng)較小。

6)對(duì)檢測(cè)信號(hào)宜作疊加平均處理，參與疊加平均處理的信號(hào)應(yīng)不失真、無(wú)零漂現(xiàn)象，且信號(hào)數(shù)量不宜少于5個(gè)。2023/4/291.4不同敲鍬擊方式老下出現(xiàn)屈的不同莊情況202陪3/4應(yīng)/241).模型樁概罰況共8根，模擬許了裂縫、有孔洞、哥混凝土碎道裂等缺陷N202招3/4譯/241).模型樁概沙況202凳3/4領(lǐng)/241).模型樁罩概況2023賽/4/2評(píng)42).測(cè)試曲抖線(xiàn)及分痰析2.1錘擊方式abc202播3/4血/242).測(cè)試曲線(xiàn)焦及分析2.1錘擊方式def202津3/4茄/242).測(cè)試曲達(dá)線(xiàn)及分攻析2.2測(cè)試曲線(xiàn)揀及分析2023飽/4/2到42).測(cè)試曲線(xiàn)餐及分析2.2測(cè)試曲錦線(xiàn)及分妹析202舊3/4淹/242).測(cè)試曲董線(xiàn)及分扔析2.2測(cè)試曲漫線(xiàn)及分朽析2023叨/4/2衣42).測(cè)試曲塌線(xiàn)及分蚊析2.2測(cè)試曲線(xiàn)廁及分析202次3/4裳/243).討論202喂3/4澡/243).討論2023尤/4/2偵43).討論2023禮/4/2盤(pán)44).結(jié)語(yǔ)不同的錘歸擊方式會(huì)決對(duì)測(cè)試曲拌線(xiàn)造成一嬌定的影響遲，從而影誓響判斷結(jié)何果的準(zhǔn)確植性，因此抓，在測(cè)試吩時(shí)應(yīng)配置行不同的錘族、采用不廟同的方式笑錘擊。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)的盡可能地顫得到可以殖大致判斷尋的原始曲脈線(xiàn)，采樣處及分析時(shí)望設(shè)置濾波惹應(yīng)慎重。管樁缺陷栽并不是通形常認(rèn)為的岔那樣容易夾測(cè)試，應(yīng)茶加強(qiáng)這方哪面的研究拔。202排3/4更/24二分析判斷離樁身完整盜性2.1一維波動(dòng)訴理論；202其3/4繞/242.2各種樁型撲的施工工儀藝及具體誰(shuí)施工情況沉管灌魄注樁質(zhì)挎量通病鉆(沖)孔灌注洗樁質(zhì)量富通病人工挖童孔樁質(zhì)湖量通病載體樁蒸質(zhì)量通弄病擠擴(kuò)支疾盤(pán)樁質(zhì)虛量通病預(yù)制鋼視筋混凝桂土樁質(zhì)獵量通病鋼樁質(zhì)今量通病其他2023朗/4/2淋4（1）采病用加速碗度傳感定器時(shí)，獎(jiǎng)可選擇臉小于10H罵z的高通它濾波和承大于200昏0Hz的低通唱濾波對(duì)億積分后皺的速度腔信號(hào)進(jìn)烘行處理遵。伐（2）采譽(yù)用速度割傳感器菊時(shí)，可迅選擇小穩(wěn)于20H死z的高通鴉濾波和積大于100刻0Hz的低通勉濾波對(duì)息速度信投號(hào)進(jìn)行緞處理。2.3檢測(cè)數(shù)塞據(jù)的分胞析與判檔斷2.3.果1信號(hào)處理2023異/4/2秒4（3）當(dāng)恒樁底信荷號(hào)較弱恭時(shí)，可寫(xiě)采用指雙數(shù)放大叨，指數(shù)辣放大倍溫?cái)?shù)以2～10倍為宜債，被放腫大的信箏號(hào)幅值狼不應(yīng)大揉于入射織波的幅老值，進(jìn)錯(cuò)行指數(shù)咸放大后峰的波形紗應(yīng)基本橡回零。白（4）當(dāng)需那要時(shí)，蚊可使用屆旋轉(zhuǎn)處潤(rùn)理功能得，使測(cè)搭試波形樣尾部基聯(lián)本位于療零線(xiàn)附脂近。202錘3/4包/242.3.異2應(yīng)根據(jù)應(yīng)靈力波理論摘對(duì)檢測(cè)信邊號(hào)進(jìn)行分嘗析。（1）信號(hào)分越析前，首禍先應(yīng)確定邁樁基工程笨的縱波波吊速平均值針。對(duì)工程親地質(zhì)條件秘相近、成穩(wěn)樁工藝相損同、同一埋單位施工毀的樁基，潛確定其樁霜基工程的芳縱波波速叨平均值時(shí)經(jīng)，應(yīng)符合枕下列規(guī)定哄：世參加萬(wàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算尤的樁應(yīng)為Ⅰ類(lèi)樁，數(shù)孤量不應(yīng)少旋于5根；2023冰/4/2幣4縱波波速冒時(shí)域計(jì)算瞎示意圖2023響/4/2泥4縱波波京速頻域嗓計(jì)算示悉意圖202互3/4諒/24縱波波煌速值與湯平均值痰之差的蘇絕對(duì)值述大于平鵝均值的5％者，不岡得參與統(tǒng)俱計(jì)。斑縱兇波波速平銜均值Cm按下式計(jì)猛算：Cm＝∑Ci／n式中:n一統(tǒng)計(jì)縱勒波波速平芳均值所用斗的被檢測(cè)夠樁的數(shù)量委；202恒3/4真/24（2）樁的住測(cè)試信緊號(hào)符合帆下列要求，煉判為一犁類(lèi)樁：（1）有明確兼的樁底反周射信號(hào)；綢（2）除沖擊勝入射波和董樁底反射禿波外，在昂樁底反射迎波到達(dá)前現(xiàn)，基本無(wú)騰反射波發(fā)合生；

（3）實(shí)測(cè)縱影波波速在抗正常的范虎圍內(nèi)。(4)樁底諧船振峰排檢列整齊夫等間距f=c/證2L2023懲/4/2訪(fǎng)4擴(kuò)頸樁偉應(yīng)判為Ⅰ類(lèi)樁。樁輕身某部分隨阻抗增大蜘（強(qiáng)度增藥加或截面翻積增大）擁，會(huì)產(chǎn)生邪與入射波左相位相反票的反射波嘴。（a）單界混面擴(kuò)頸蠶反射波柜示意圖202餐3/4向/24(b)擴(kuò)頸-還原反射輛波示意圖2023安/4/2落4（3）樁底反糧射波與入聽(tīng)射波相位煙相同，且貓能判定為死樁底存在續(xù)虛土或沉拿渣時(shí)，應(yīng)龍判為Ⅲ類(lèi)樁或Ⅵ類(lèi)樁。恨（4）檢測(cè)但信號(hào)顯道示樁身驚存在缺棍陷時(shí)，屑應(yīng)根據(jù)弱缺陷反等射波的裕幅值和活相位、這缺陷的廈深度位振置、施證工資料丙、工程震地質(zhì)資嫂料、設(shè)像計(jì)資料五，結(jié)合餐經(jīng)驗(yàn)綜遭合分析偏缺陷嚴(yán)粱重程度雄，確定耗樁的類(lèi)存別。202刻3/4鞭/24（5）樁身陸缺陷位置后可按下式航估算：Li＝Cm·Δti／2式中:Li一測(cè)點(diǎn)至針樁身第i個(gè)缺陷的具距離；Δti—樁身第i個(gè)缺陷的踐反射波波詠峰與入射邪波波峰對(duì)政應(yīng)的時(shí)差教）。

樁毀身缺陷位織置也可用仿振幅譜上趙峰間頻差梯進(jìn)行估算張：Li＝Cm／Δfi／2202儉3/4局/24缺陷位威置計(jì)算慌示意圖2023展/4/2軍4缺陷樁營(yíng)縱波波料速計(jì)算突示意圖沫（時(shí)域大）缺陷位首置計(jì)算雁示意圖2023下/4/2踏4缺陷樁縱緩波波速計(jì)擔(dān)算示意圖欺（頻域）缺陷位置浸計(jì)算示意創(chuàng)圖2023呼/4/2旗4（6）當(dāng)測(cè)試?yán)镄盘?hào)出現(xiàn)妖以下情況辱之一時(shí)，粉宜判為Ⅵ類(lèi)樁：a未見(jiàn)到樁恨底反射，渡卻出現(xiàn)周純期性的同致相反射波寶；b未見(jiàn)到筒樁底反暮射，卻滔在2L／C時(shí)刻前出讀現(xiàn)幅值較蠟大的反射井波，且反著射波與入忠射波同相幸位。202賓3/4差/24(7)對(duì)于混凝耐土灌注樁某，注意區(qū)青分緩變形廈后阻抗突真變處的反笨射和擴(kuò)徑齊突變處的品二次反射仆。(8)對(duì)于堪原巖樁，怕樁底反冤射時(shí)域距信號(hào)為愁單一反辰射波且畜與錘擊撿脈沖信植號(hào)同向湖時(shí)，應(yīng)跑采取其追他方法親核驗(yàn)。(9)樁頭疏松漸或樁身有押淺部缺陷辟時(shí)，宜處憑理后重新如檢測(cè)。202慢3/4沈/24(10補(bǔ))對(duì)于夯擴(kuò)棉樁，人工券挖孔、鉆暖孔擴(kuò)底樁壘，沉管灌朱注復(fù)打樁喜，應(yīng)考慮裹樁的截面因變化對(duì)測(cè)紅試結(jié)果的腥影響，綜裹合分析波添形，確定凍所檢測(cè)樁喉的類(lèi)別。2023冬/4/2沈4(11)出現(xiàn)下列揪情況之一況時(shí)，樁身疑結(jié)構(gòu)完整津性評(píng)價(jià)應(yīng)金結(jié)合其它現(xiàn)檢測(cè)方法貴進(jìn)行：割（1）反射稅信號(hào)復(fù)虹雜，無(wú)悉規(guī)律，夫無(wú)法對(duì)翅其進(jìn)行劉準(zhǔn)確評(píng)祖價(jià)；芹（2）樁身界察面漸變或翅多變，且全變化幅度闖較大的混返凝土灌注礎(chǔ)樁；202妄3/4糟/24低應(yīng)變窮測(cè)試信雕號(hào)解讀202精3/4光/24三測(cè)試世實(shí)例與常嘗見(jiàn)情況202達(dá)3/4夢(mèng)/24完整樁月典型時(shí)畝域/頻域信號(hào)吼特征2023巾/4/2企4低應(yīng)變屆法適用康條件和際應(yīng)用中說(shuō)應(yīng)注意強(qiáng)的問(wèn)題理論基礎(chǔ)畫(huà)：（振動(dòng)屈）平截面一維彈性均胖勻細(xì)長(zhǎng)桿樁徑限諸制不能竭過(guò)大設(shè)計(jì)樁姨身截面紋宜基本以規(guī)則缺陷的難謀定量與類(lèi)由型難區(qū)分最大有隊(duì)效檢測(cè)鹽深度受眉限制不能用波速推定樁身買(mǎi)混凝土強(qiáng)槽度用波速只能估算促不能校核危樁長(zhǎng)復(fù)合地基用中樁的檢樓測(cè)問(wèn)題202強(qiáng)3/4貪/241低應(yīng)變測(cè)屈試的波速2土阻力影似響3阻抗?jié)u攪變型、烤阻抗的剖突變型4多缺陷樁5淺層嚴(yán)重貿(mào)缺陷的判椒別幾個(gè)值旦得注意牛的問(wèn)題202塘3/4穩(wěn)/241低應(yīng)變慣測(cè)試的帶波速c2=E心/ρ波速由造樁身的壯彈性模匆量和密袖度決定允，不是練由樁身詠強(qiáng)度決座定的。集但波速與樁納身混凝土趨強(qiáng)度整體率趨勢(shì)上呈屑正相關(guān)關(guān)榜系，即強(qiáng)急度高波速泰高，但二管者并不為辛一一對(duì)應(yīng)羊關(guān)系。波速與曠樁身混惑凝土強(qiáng)塑度、混頂凝土的彈骨料品挺種、粒掃徑級(jí)配釘、密度縣、水灰稀比、成假樁工藝殊（導(dǎo)管賽灌注、仍振搗、評(píng)離心）魯?shù)纫蛩鼐嘘P(guān)。202圍3/4助/242土阻力的因影響原因（1）樁周土毫特性有較乖大突變；（2）土阻瞞力特點(diǎn)：（1）土球阻力的梅影響一允般淺部展較為明龜顯；（2）土己阻力影掘響具有夫普遍性溪和區(qū)域爪性；2023漲/4/2森43阻抗?jié)u鎖變型、菠阻抗的睡突變型(a)逐漸擴(kuò)勿徑(b)逐漸縮趴頸(c)中部擴(kuò)蔑徑(d)上部擴(kuò)勺徑2023熱/4