基樁完整性定量

基樁完整性定量分析

定量分析重要性在現(xiàn)行的基樁規(guī)范中對如何處理三類樁并沒有明確規(guī)定,只有知道樁的缺損程度及響應(yīng)的位置、范圍，設(shè)計部門才可能根據(jù)其對樁豎直向抗壓強度、水平向抗剪強度的影響，對樁進行進一步的實驗或進行相應(yīng)的處理。但現(xiàn)行樁的缺損程度的確定方法有一定的局限性：（1）鉆孔取芯局部性，要客觀缺損處的缺損程度就必須有多處取芯，這導(dǎo)致樁如蜂窩煤，之后又需灌漿，耗時、耗力（2）高應(yīng)變完整性測量

高應(yīng)變是利用缺損處反射的拉力波對F、ZV曲線的影響來確定完整系數(shù)。但由于高應(yīng)變信號頻率成份較低，阻抗形式變化復(fù)雜（突變、漸變、范圍大?。?dǎo)致反射波疊加，同時又要考慮土阻力的影響，分析精度不高。定量分析重要性（續(xù)）（3）聲波測試聲波測試可以提供CT圖，對測管區(qū)間進行定量描述，但必須事先埋管;（4）高應(yīng)變承載力測試在很多情況下,設(shè)計方或業(yè)主會要求進行荷載實驗:靜壓或高應(yīng)變承載力測試。由于靜壓對場地、試樁樁帽等有較高的要求，不僅成本高，而且耗時。高應(yīng)變承載力測試往往被作為首先的選擇。

但目前高應(yīng)變承載力測試，無論是CASE法還是擬合法均沒有考慮樁材料的豎向抗壓強度及水平抗剪強度。這樣高應(yīng)變承載力測試無法反映出在樁土破壞（即提供常說的極限承載力）之前的樁材料的破壞。定量分析的定義在激振點，測點及激振頻率滿足一定的要求時，樁的動測信號可近似用一維應(yīng)力波理論來分析。對入射、反射波峰值分析或通過對實測波形分析進行擬合分析，可確定波阻抗變化位置、程度、范圍，從而為樁的完整性分類提供科學(xué)定量化依據(jù)。定量分析的意義

通過對波形的擬合分析，不僅可定量分析波阻抗變化，而且還可幫助分析者了解波的多次反射、相互迭加及樁土相互作用對波傳播影響。具體的講，應(yīng)力波在波阻抗變化處總是有多次反射，反射波的能量與波阻抗變化程度有關(guān)，相鄰反射波的相位變化與波阻抗增大或縮小有關(guān)。通過波形擬合便可識別那些信號是波阻抗第二次反射甚至第三次反射，那些是首次反射。首次反射波對應(yīng)著波阻抗變化，而二次及二次以上的反射波會與其它反射波迭加，導(dǎo)致信號加強或信號削弱。峰、峰值分析基本理論n=(1-α/2)/(1+α/2)α=VR/VIn=(1-α)/(1+α)峰、峰值確定完整性的局限性

工程樁波阻抗變化是漸變的樁土相互作用會引起應(yīng)力波衰減當(dāng)阻抗變化是多處時，應(yīng)力波多次反射，反射波相互迭加波阻抗?jié)u變

漸變波阻抗反射波是連續(xù)的，波形狀發(fā)生變化即使?jié)u變波阻抗變化區(qū)域最大的波阻抗或最小波阻抗與突變相同，漸變波阻抗反射波峰明顯偏小。突變漸變樁土相互作用1、同一位置、同一程度，樁土相互作用對幅值的影響無樁土作用先縮后擴有樁土作用先擴后縮2、同一程度、不同位置，幅值比較波阻抗變化距樁頂近波阻抗變化距樁頂遠3、樁土相互作用會產(chǎn)生上行壓力波

樁土相互作用產(chǎn)生上行壓力波多次部反射應(yīng)力朋波在伙波阻碌抗不政同的崇介質(zhì)騎交界連面處甚會多進次反翅射，慘反射郊波是舟等時繼距擴徑縮徑第一盆次反厭射第二次次反葵射第三械次反伯射擬合蒙分析閣理論盟基礎(chǔ)一維舒近似手條件實況剃分析合理蜜布點澆及控偶制脈另寬來念達到吳一維益近似樁表仿面測如點首勇波近如似平銳面入馳射波反射棋波近葡似平族面反抹射波信號萌要能心反映撥出樁郵土相必互作懂用產(chǎn)地生的另上行膚波實況伏分析應(yīng)力堤波在咐激振擠點以蹄球面鵲波陣剃面向娘下傳雅播，貼測點籌質(zhì)點扁速度陣是直倒達縱山波、鄉(xiāng)豐橫波抵及瑞景利波賤質(zhì)點泥速度拿，并富不是壟向下瘦傳播雀波陣虜面的證質(zhì)點顆速度夾。不忽僅幅障值不胡同，漢形狀螺也不鬧同當(dāng)波篇阻抗崖變化誘位置獎超過2D距離路時，謹(jǐn)由此隸產(chǎn)生彩的反偵射波掛也是象平面夢波。拋當(dāng)反鑰射波盒是平畜面波饞時，搏測點示反射謙波信槍號強族度與巡壽測點提位置低無關(guān)樁土迷相互必作用繭產(chǎn)生避的上各行波雕為壓它力波望，其終質(zhì)點忠速度母方向僻一般邊與首污波質(zhì)榮點速捧度方踩向相唐反對阻蠟抗增增大情載況，獨高估桿入射芝波能白量會伏導(dǎo)致牲完整唱系數(shù)乏比實保際偏濃小，踐反之夾，偏仍大。對阻政抗減桐小情藝況，榴高估壟入射冊波能擴量會礙導(dǎo)致泥完整鉗系數(shù)悶比實罩際偏嘉大，稈反之油，偏廉小。測點予、振者源太稍近測點著、振素源太敢遠平面踐波幅就值樁身以反射熔波合理宋布點中及控羅制脈岔寬來貸達到催一維萍近似3/刻4R1/孕2R1/作4R樁頂蒜傳感腐器樁中削心激板振樁側(cè)遲傳感犁器樁側(cè)庭信號樁頂暑信號實驗出小結(jié)數(shù)值探計算奸及以酷上實陽驗表處明：奮只要軟錘擊震脈沖秧各頻哲率成鹽份的胞波長共與樁滾徑比島；傳剖感器湊放置抬在距銷樁中窗心2/咸3R描~3份/4旗R的位嶄置，丑測試府的信鏈號從筑某種棉程度占可以質(zhì)近似鞭用一詳維波舅動理萄論來參分析昆，這獅為通捉過波班形匹案配來燙對樁壇身完享整性五定量呼分析廚提供賊的依男據(jù)。擬合虹分析披方法擬合彎方法羅具體葵過程將樁永體離噴散化責(zé)，每渡個離瞧散單造元材占料特丸性、役截面圾認(rèn)為資是均憤勻的樁土釋相互路作用漏用阻它尼壺夜來模載擬基于坡一維盛波動性理論醉，不槍斷調(diào)養(yǎng)整單注元的糠波阻周抗，膛使計駱?biāo)愕陌l(fā)樁表海面響鉤應(yīng)與肝實測語波形爽達到形最佳菜匹配阻尼植壺模錯擬樁怨土作堡用樁單面元定量跟分析路結(jié)果通過毀定量范分析正我們播可以炸得到構(gòu)以下情一些停結(jié)果徹：（1）損異傷的蕩范圍（2）損袋傷的剩程度（3）得得到樁襯身波怨阻抗?jié)猓é裞檔A）與樁斑底土被等效蜓波阻料抗的漲比值此，同漂一場晝地，秘不同墾樁底間該參砌數(shù)的智比較星可以筆了解譽沉渣默相對障情況都。擬合輸分析蔥方法樁土頓的參愉數(shù)確甚定對完妙整樁紐奉實測他波形僅進行窗擬合粗分析板得到蛾阻尼蛾壺阻鳥尼系愧數(shù)，練擬合盯時只顧須調(diào)影整與撓各單悲元相倍連的化阻尼患壺阻危尼系膏數(shù)；將阻煉尼壺寫阻尼侍系數(shù)團與各添單元禍所在睛土層飯土性事參數(shù)禿相聯(lián)丘系，段阻尼莫壺阻病尼與席土性存的剪隸切波端速有顫關(guān)。實測兇信號披或多訊或少圓有些過失真滔，樁虎體波堅阻抗旁或多朗或少寧有變兆化，可因此先，第樓一種月方法侍使用梅時可訪能會伸出現(xiàn)捐較大憑的誤夾差，幣甚至比與實沖際土醋層情間況相你反。閘將阻摩尼系控數(shù)與灶土性耽參數(shù)柔結(jié)合域起來扛，物販理定駛義清警晰，愁即樁塔周土倍越密溫實，蹈樁土扭作用萌越強躲烈，碌應(yīng)力瞇波衰對減越葡明顯肥，它幫不受聞實測劇信號安失真功等影哲響。模型棚實驗縮徑擴徑夾泥先縮突徑后銜擴縮頸剪樁計四算與游實際訪對比縮頸樁實際值計算值（未埋）相對誤差計算值（埋入）相對誤差最小等效直徑(m)0.1150.1313%0.1313%范圍(m)2.5～2.82.65

2.62

擴頸嫩樁計業(yè)算與忘實際競對比擴頸樁實際值計算值（未埋）相對誤差計算值（埋入）相對誤差最大等效直徑(m)0.2860.26-9%0.26-9%范圍(m)2.5～2.82.65

2.63

先縮窗后擴疊樁計刊算與聾實際醋對比先縮后擴實際值計算值（未埋）相對誤差計算值（埋入）相對誤差最小等效直徑(m)0.1151.0313%0.11-4.3%范圍(m)1.9～2.22.0

1.88

最大等效直徑(m)0.2860.26-9%0.26-9%范圍(m)2.5～2.82.7

2.76

夾泥遵樁計荒算與揀實際級對比夾泥樁實際值計算值（未埋）相對誤差計算值（埋入）相對誤差最小等效直徑(m)0.1380.1-27.50.12-8.7%范圍(m)2.5～2.82.4-4%2.4-4%完整堡性分格類根據(jù)章缺損辰處最小小波處阻抗撞與正寺常部皂分波政阻抗摔之比β值，登工程撲樁的瓦完整逢性可箏大致考分為號四類到：β=劫1屬完膨整樁β=針0.找8～含1.承0，輕微廟破損β=滅0.害6～0.摩8中等嫌程度丈破損β<曠0.扁6斷裂倚。場地測試魄分析樁帽態(tài)影響缺損部碗位距樁頂唯較遠姥,受樁警土作盒用影響谷反射跡微弱基樁拉完整孤性分后析諒有關(guān)傻問題基樁五完整砍性分采類及登樁的見評價鴨；樁體姨的檢夏測長慎度；阻抗賽變化撿類別再區(qū)分本（離碰析、麗夾泥許或縮作徑）顧;樁長確度檢趕測。樁底敗反射范波與紛波阻哪抗檢辭測樁底慢沉渣診及厚卷度檢著測問漠題帶平易臺單或樁或嘴群樁疫檢測基樁箱完整剖性分波類及板樁的運評價樁的摩完整聯(lián)性分憤類并戰(zhàn)不代開表對宰樁的低評價詳，樁工是否肢合格療最重語要的筍參數(shù)疤是其盟水平團及豎漠向承屠載力同樣丈程度緒的缺擁損，誼位置貞不同拍，影恨響也甚不同由于開反射悉波的物強度鞠受樁媽土相執(zhí)互作茫用、客波阻凡抗變談化位粘置、拘變化戲形式撈、范回圍、叉多次膨反射廁波疊音加等通影響羊。根貫據(jù)波命速及督波形海變化壘分類宇并不脫很科糊學(xué)。樁體棵的檢甚測長嬌度樁周妻土性：傳洗播過嗚程中能不斷厭衰減宣，衰校減程甲度與拍樁周影土性疲有關(guān)樁長環(huán)徑比：同雜樣的貧土層候，應(yīng)宜力波輝在傳摩播過噴程還倚受樁深的長緩徑比僵影響軟，樁跡的長階徑比方越大夜，樁政底反斯射波絨檢測爽難度仿越大刪。樁底抓土性：樁示底土舌的等宿效波砍阻抗庭與樁蠢身波匪阻抗顫接近沾時，且即使聾樁長蠟徑比首不大蓋，大賓部分菌能量債在樁材底向踢土體舌輻射竄，從教而增乳加樁罰底反請射波杯檢測只難度泰；樁身忠材料權(quán)粘性：即衣使沒贊有樁鑒土相媽互作賠用，顏應(yīng)力楚波也漏會衰及減的激振閃頻率優(yōu)、激欺振能界量：激頂振頻默率越蹦低、探激振粱能量棋越大怕，樁煌底反砍射就賄越明請顯。激振語點及避傳感繪器安侵裝位誕置：激饞振點揪與傳侮感器閉安裝誘點越敲近，街實測澡第一奏個波結(jié)至峰尋值就蛋越大勵，這網(wǎng)樣，千樁底均反射隊波相善對于麻第一吉個波客至幅嘗值就漠越小湖。綜上讀所述醋，我受們不謊應(yīng)孤著立地泡談樁懸的檢幫測長稿度，癥而應(yīng)庸與樁芹周土下層、帝樁的刻長徑添比、賞樁底底持力憲層等奮因素踢結(jié)合鈴起來阻抗亡變化摔類別尺區(qū)分反射矩波的萄相位仁、幅氧值與治樁身播波阻蜻抗變巷化有奇關(guān)，孟即與吩樁材摘料的續(xù)密度ρ波速c及橫壘截面程積A有關(guān)蜂。低應(yīng)贈變完歐整性紡檢測皆方法寇，只位能對來波阻酬抗變南化作讓出分兵析，嗎即對音樁橫綁截面令的平洋均情伶況作達出分行析。速至于吸詳細殺區(qū)分持要借升助于嚷其它淺手段嘆，如危聲波攀等方昌法桃。樁底般反射麗波走截時、醬砼平奪均縱偵波速晶、樁宜長三憶參數(shù)榆中的女任二摘個參克數(shù)便刊可確漁定另碧外一律個參艷數(shù)。憑要估象算樁蠻長，舟必須孩已知業(yè)樁底愛反射師波走梢時、吉砼平蟲均縱冊波速賓。樁萍底反踐射波英時間祥可從喚記錄題信號溜中得嫩到，玻而砼民平均塘縱波宗速可峽從砼任抗壓先強度部等級午估算期或參撈數(shù)該奮場地責(zé)其它土樁的豬波速賄，也咸可用掀聲波渡方法谷得到攀的樁絹端附桑近砼猶的縱踩波速買作為垃樁身臺砼平塑均縱廟波速當(dāng)。用瞞以上暈三種俯方法熔得到倒的波慰速與悼實際去可能模有1昨0%保左右悅相對奇誤差熱，因慘而，輪估算菌的樁節(jié)長也鴿有1戒0%酷左右扛的相高對誤聰差，隨隨著駝樁的樣長度柳增加閑，絕滑對誤毛差也混會增涼加。樁長潤度檢賠測樁底足反射缺波與帶波阻況抗檢皺測當(dāng)樁忌底土那的等號效波眼阻抗籍與樁放身波晉阻抗嚇接近忌時，年即使秩樁長仙徑比漲不大漏，大屬部分呆能量傳在樁什底向禁土體專輻射社，樁粒底反嚴(yán)射波刷很難周檢測棗。這燦并不敗意味睬無樁脊底反饒射就侮無法魚檢測獸深部踏的完楚整性似，因粱為，茫樁底遣附近六有較釣明顯鬧的阻要抗變?；瘯r塑，應(yīng)趴力波章仍會票發(fā)生甚反射閱。因插此，州檢測姥不出濁樁底繪反射膛波仍悔有可揀能檢涌測出圣樁底孝附近狂的缺諸損樁底蕉沉渣心及厚曉度檢綁測問邊題樁底勤土阻企尼/樁身摟波阻暈抗比平臺專對波摸反射核、透突射的云影響錘擊蘆平臺怨波在屈平臺掩表面要及平臂臺與核樁的動交界銜面之綠間會婚多次縣反射插，在番交界曬面反蝴射過顧程中闖還會右不斷芳透射撿，形捆成一今波列回，由辛于交界流面反背射波迎與樁卷身反膜射回雄波的宗不斷耕疊加歌，使狡反射聚回波妙的識練別變吃得困拐難。平臺頸交界元面反鉆射波坦影響由于汁平臺糠交界好面反像射波疲及附筐近邊羊坡樁擇的擠蔑壓影統(tǒng)響，速測試陰波形耳異常膽處與少事實酒上的墓位置婚并不趁對應(yīng)喇，異叉常處異可能茅是由姓這些澡因素員造成腎，或班為了蛛識別臂反射金濾波汽造成總。樁—平臺眾系統(tǒng)臭反射候回波炒識別喘方法繼（I）樁—平臺舌系統(tǒng)疊中異稍常樁與完跡整樁另信號再比較樁—平臺薄系統(tǒng)壯反射搞回波鎖識別講方法邪（II）在平孕臺表詳面及賤樁側(cè)蹲安裝乎傳感逮器，土通過眼回波滑在兩奇測點友的不同蚊走時缸來識熄別。樁—平臺劇系統(tǒng)犯反射鹽回波本識別探方法餐（II）回波圾在兩們測點幼的不跌同走熱時，鈔若是塌樁體冊回波耳，則戴樁側(cè)駕測點盛接收回波軟信號仿超前已于表違面測多點。襖而對冒交界糖面處借的波雨對兩妄測點來說抽，則耀時間列接近價。樁—平臺媽系統(tǒng)暮反射秤回波纏識別閑方法驚（II塘I）由于金平臺遣界面角波經(jīng)疼多次狂反射默、透趙射會示衰減唐，深銅部的集反射摘或樁熄底反撥射相懂對容賭易識肢別。機通過逐濾波下消除狀界面瞇間高討頻反喜射。CP鬼SA你’2價00吊1簡介文件巴選擇波形康處理樁土持相互更作用鳳參數(shù)丑設(shè)置波形恢定性佩、峰家值分撥析波形關(guān)擬合冶分析文件秀選擇文件排夾、是文件昆類型文件鞠預(yù)覽有關(guān)蓬描述波形斑處理波形村選擇波形藏平均濾波城設(shè)置分析區(qū)波形樁參火數(shù)分析黑結(jié)果光標(biāo)狂對應(yīng)飛參數(shù)波形乘處理文件悠欄樁土綢相互茂作用言參數(shù)幣設(shè)置