樁身完整性考試試題及完整答案(包括低應(yīng)變、鉆芯、聲波透射法)

低應(yīng)變一、 簡述低應(yīng)變反射波法的基本原理。答：低應(yīng)變反射波法的基本原理是：在樁頂進(jìn)行豎向激振，彈性波沿樁身向下傳播，在樁身阻抗存在明顯變化界面處（樁底、斷樁或較大缺陷）產(chǎn)生反射波，經(jīng)儀器接收與數(shù)據(jù)處理，可識(shí)別來自樁身不同部位的反射信息，據(jù)此判斷樁身完整性。二、 現(xiàn)有一鉆孔灌注樁需要進(jìn)行低應(yīng)變檢測，請(qǐng)簡述現(xiàn)場檢測步驟。答：1、鑿去樁頂浮漿與松散、破損部分，露出堅(jiān)硬混凝土表面，并保證無積水或妨礙檢測的主筋。2、激振點(diǎn)選擇樁中心，傳感器安裝位置為距樁中心2/3處。3、 使用耦合劑將傳感器與樁頂面垂直安裝。4、 根據(jù)樁徑大小，沿樁心對(duì)稱分布2~4個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)記錄至少3個(gè)有效波形。三、 請(qǐng)簡述進(jìn)行低應(yīng)變檢測的樁應(yīng)滿足哪些基本現(xiàn)場條件。、答：1、樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%,且不低于15MPa。2、 樁頭材料、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與樁身基本等同。3、 樁頂面應(yīng)平整、密實(shí)并與樁軸線垂直。四、 某工程有兩種樁型，A樁為鉆孔灌注樁，C20,樁徑為0.8m,樁長為20m,波速為3500m/s；B樁為混凝土預(yù)制樁，C40,樁長32m,波速為4000m/s。請(qǐng)分析這兩根樁缺B時(shí)域曲線答：A樁：從時(shí)域曲線可以看到樁底反射，約在樁身5m處存在輕微缺陷。B樁：時(shí)域曲線看不見樁底反射，缺陷約在樁身8m處且出現(xiàn)二次反射，缺陷較嚴(yán)重。五、某工程灌注樁施工記錄樁長為28m,混凝土等級(jí)為C30,波速為3500m/s,該樁波形如下圖，ti=4ms、t2=10ms，試分析該樁完整性。（lms=0.001§p vs\r\^ 1―\\\\\\乩辭乩「丄―J~~b答：在ti時(shí)刻深度：Li=0.004X3500/2=7m在t2時(shí)刻深度：L2=0.01X3500/2=17.5m，顯然不是樁底反射或者ti時(shí)刻的二次反射。故該樁7m處存在輕微缺陷，17.5m處存在較嚴(yán)重缺陷。3、某灌注樁樁長為40m,樁徑為lm。工程檢測實(shí)際波速為3600m/s。實(shí)測波形圖如下,t1=5.2ms、t2=10.4ms，試判斷該樁有無缺陷，如果有請(qǐng)判斷位置。1/\ Tt -t1nV■J答：從實(shí)測波形分析，反射波波形幅值明顯較高，且在5.2ms處與10.4ms處出現(xiàn)，呈倍數(shù)關(guān)系，二次反射明顯。該樁無樁底反射信號(hào)，說明缺陷比較嚴(yán)重，缺陷位置約在L=0.052X3600/2=9.36m左右。1、 采用低應(yīng)變法檢測時(shí)，受檢樁混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70地，且不應(yīng)低于15MPa。2、 低應(yīng)變法檢測時(shí)，當(dāng)樁長已知、樁底反射信號(hào)明確時(shí)，應(yīng)在地基條件、樁型、成樁工藝相同的基樁中，選取不少于2根I類樁的樁身波速值來計(jì)算其平均值。3、 低應(yīng)變法檢測時(shí)，對(duì)實(shí)心樁的激振點(diǎn)應(yīng)選擇在樁中心，檢測點(diǎn)宜在距樁中心_2/3半徑處；空心樁的激振點(diǎn)和檢測點(diǎn)宜為樁壁厚的1/2處，激振點(diǎn)和檢測點(diǎn)與樁中心連線形成的夾角宜為90度 。二、選擇題（每小題2分，共30分）1、 一根直徑為450mm長21m的沉管樁，低應(yīng)變動(dòng)測在時(shí)域曲線中反映的樁底反射為12ms，其波速為（D）。A3200m/sB3000m/sC1500m/sD3500m/s2、 當(dāng)樁頂作用于一個(gè)正弦激振力時(shí)（假設(shè)樁材為均勻線彈性），一維應(yīng)力波理論能適用于樁的前提是（D）A樁長度遠(yuǎn)大于樁徑； B.激振力波長遠(yuǎn)大于樁徑；C.激振力波長等于樁徑； D.同時(shí)滿足A和B; E.同時(shí)滿足A和C。3、 低應(yīng)變時(shí)域信號(hào)2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)缺陷反射波，有樁底反射波，則宜判為（B）樁。AI類BII類CIII類DI類或II類4、 灌注樁的樁底沉渣厚度一般用下列哪種檢測方法檢測？（C）A、低應(yīng)變反射波法 B、高應(yīng)變法 C、鉆芯法D、聲波透射法5、 動(dòng)測所針對(duì)的檢測對(duì)象，下列哪個(gè)說法不正確？（B）A、工程樁B、樁基C、基樁D、試樁6、 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，地質(zhì)條件復(fù)雜，成樁質(zhì)量可靠性較低的鉆孔灌注樁，總樁數(shù)為60根，低應(yīng)變完整性檢測的抽檢數(shù)量至少應(yīng)為（C）根。A.10 B.18 C.20 D30三、綜合題（每題10分，共50分）1、某工程采用PHC預(yù)應(yīng)力砼管樁，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，管外徑為600mm，壁厚100mm，樁砼密度為26.0kg/m3，設(shè)計(jì)砼強(qiáng)度等級(jí)為C80，樁長10米，總樁數(shù)為230根，其中柱下單樁承臺(tái)36根，柱下三樁承臺(tái)60根，其余為三樁以上承臺(tái)群樁。(1)按照規(guī)范(JGJ106-2014),該工程低應(yīng)變法需檢測多少根樁？(4分)(2)檢測人員在現(xiàn)場測試平放在現(xiàn)場等待施工的管樁，測得雙程反射(2L/C)時(shí)間為4.6ms,該樁的樁身波速值是多少？(6分)答：(1)該工程低應(yīng)變法檢測69根樁；(4分)(2)該樁樁身波速值為：2X10m/4.6ms=4348m/s(6分)5、某橋鉆孔灌注樁，樁徑800mm，樁長33.0m樁底嵌入微風(fēng)化基巖，低應(yīng)變法檢測的實(shí)測波形見下圖，試對(duì)其完整性進(jìn)行分析并給出處理意見。1—55200L-05-P8TC?H]?05.9fiLqJ.(On2N 父弓即二■5!02Ca4QaM &51111/Eg血EQOiV呂||~-—-￡解：該樁頭近1.0m左右，存在明顯同相子波，說明樁頭該處有明顯縮徑或夾泥現(xiàn)象，建議開挖驗(yàn)證。聲波透射法聲波透射法檢測步驟1?測量前將檢測用的接收及發(fā)射換能器，在裝設(shè)扶正器后放入檢測用的聲測管內(nèi)，要確保檢測探頭能在聲測管內(nèi)順利通過，上升和下降過程中不能遇到阻礙。測量時(shí)需將發(fā)射與接收換能器保證在同一表高處，如果過程中無法保證發(fā)射與接收換能器置于同意標(biāo)高時(shí)，要使其水平測角在30°?40。內(nèi)。3?測量時(shí)檢測點(diǎn)之間的距離應(yīng)在20?40cm內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)讀數(shù)異常時(shí)，應(yīng)當(dāng)加密測量點(diǎn)距。測量時(shí)聲測管內(nèi)的發(fā)射與接收換能器要保持同步的升降，各測點(diǎn)發(fā)射與接收換能器相對(duì)高差不大于2cm，如果出現(xiàn)誤差要及時(shí)調(diào)整。5?檢測時(shí)由聲測管底部開始，發(fā)射電壓值固定，并始終保持不變，放大器增益值始終固定不變。調(diào)節(jié)衰減器的衰減量。6?波初至，讀取聲波傳播時(shí)間及衰減器的衰減量，依次測取各測點(diǎn)的聲時(shí)及波幅并記錄。7?如果同一樁體內(nèi)有多根聲測管時(shí)，應(yīng)將檢測管每2根編為一組，分組進(jìn)行測試。&每組聲測管管測試完畢后，需測試點(diǎn)隨機(jī)重復(fù)抽測量10%?20%。要確保其聲時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不大于5%；波幅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不大于10%。如果檢測時(shí)某部位的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，就需要在聲測管內(nèi)對(duì)異常的部位重復(fù)抽測，直到得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。測量結(jié)束后，要將所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，得出結(jié)論。4、聲波透射法現(xiàn)場檢測根據(jù)倆換能器的高程變化可分為如下三種檢測方法平行對(duì)測、斜測和扇形掃測。5、 當(dāng)樁徑小于或等于800mm時(shí)，應(yīng)埋設(shè)不少于2根聲測管；當(dāng)樁徑大于800mm且小于或等于1600mm時(shí)，應(yīng)埋設(shè)不少于3根聲測管。6、 超聲波在遇到缺陷時(shí)產(chǎn)生繞射，聲時(shí)加長，計(jì)算聲速降低；超聲波在缺陷界面產(chǎn)生反射、散射，能量衰減，波幅降低7、 聲波發(fā)射與接收換能器應(yīng)從樁底向上同步提升，聲測線間距不應(yīng)大于_100皿（或10cm）7、 聲波透射法所用換能器的振動(dòng)類型是（B）。A.厚度振動(dòng)B.徑向振動(dòng)C.縱向長度振動(dòng)D.橫向長度振動(dòng)8、 在混凝土中傳播的超聲波遇到缺陷時(shí)，其（B）。A、 聲速降低，波幅增大，頻率增大B、 聲速降低，波幅減小，頻率減小C、 聲速增大，波幅減小，頻率減小D、 聲速降低，波幅減小，頻率增大9、 下列哪個(gè)聲學(xué)參數(shù)對(duì)缺陷的反應(yīng)最為敏感？（B）A.聲時(shí) B.波幅 C.頻率 D.聲速10、 對(duì)同一種混凝土，換能器的頻率越高，超聲波衰減（B），穿透的距離就越近。A.越小B.越大C.不變D.對(duì)不同強(qiáng)度混凝土變化也不同11、 發(fā)射換能器的諧振頻率宜為（D）。A.50Hz或100HzB.50~100HzC.50~200kHz D. 30~60kHz2、 換能器直徑D為30mm，將發(fā)收換能器置于水中，在換能器表面凈距d1=500mm、d2=200mm時(shí)測得儀器聲時(shí)讀數(shù)分別為t1=342.8us、t2=140.1us，請(qǐng)計(jì)算儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間（即儀器零讀數(shù)）10。將上述換能器放入鋼管（內(nèi)徑53mm，外徑60mm）的聲測管中進(jìn)行測樁，請(qǐng)列出算式并計(jì)算出該測試中的聲時(shí)初讀數(shù)（水中的聲速為1480m/s,鋼的聲速為5940m/s,結(jié)果保留1位小數(shù)）（10分）解：（1）根據(jù)聲波在水中的傳播的速度相等：d1/（t1-t0）=d2/（t2-t0）即：500mm/（342.8us-10）=200mm/（140.1us-10）解得10=38.3us即儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間為38.3us（5分）（2）測試中的聲時(shí)初讀數(shù)為：10+1水+1鋼=10+（D內(nèi)一D外）/?V水+（D外-D內(nèi)）/?v鋼即:38.3us+（53mm—30mm）/1.480mm/us+（60mm—53mm）/5.940mm/us=55.0us（5分）3、 聲波透射法現(xiàn)場檢測前都有哪些準(zhǔn)備工作？答：1、收集樁的相關(guān)技術(shù)資料和施工記錄；（1.5分）2、檢查測試系統(tǒng)的工作狀況；（1.5分）3、測量管口標(biāo)高；（1.5分）4、向管內(nèi)注滿清水；（1.5分）5、檢查聲測管的暢通情況；（1.5分）6、測量各聲測管之間外壁凈距離；（1.5分）7、完成測試。（1.0分）鉆芯法鉆芯法檢測步驟1、、底座調(diào)平2、設(shè)備固定:3、種固定方式:頂桿支撐、配重固定、膨脹螺栓、真空吸附4、開始緩慢。遇鋼筋緩慢。隨時(shí)緊固螺栓5、保證過程中的水冷卻達(dá)到要求深度后，要將鉆頭提升到一定高度后方可停機(jī)。鉆頭離開芯樣后方可停水7、加工芯樣，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測8、數(shù)據(jù)處理1、當(dāng)采用鉆芯法檢測時(shí)，受檢樁的混凝土齡期應(yīng)達(dá)到_28天，或受檢樁同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。2、 樁徑為1.2m1.6m的樁的鉆孔數(shù)量宜為2個(gè)孔，樁徑為大于1.6m的樁的鉆孔數(shù)量宜為3個(gè)孔，當(dāng)鉆芯孔為1個(gè)時(shí)，宜在距樁中心10cm~15cm的位置開孔。3、 基樁鉆芯法檢測時(shí)，試件芯樣的截取，當(dāng)樁長為10m-30m時(shí),每孔截取3組芯樣。樁長小于10m,兩組，樁長大于30m時(shí)，不少于4組4、 鉆芯法檢測時(shí)應(yīng)采用（C）。A.鋼粒鉆頭 B.硬質(zhì)合金鉆頭C.金剛石鉆頭D.牙輪鉆頭13、 采用液壓操縱的鉆機(jī)對(duì)某鉆孔灌注樁進(jìn)行鉆芯取樣，應(yīng)選用以下哪種參數(shù)的鉆機(jī)設(shè)備。（A）A額定最高轉(zhuǎn)速不低于790r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為4檔，額定配用壓力為1.5MPaB額定最高轉(zhuǎn)速不低于750r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為6檔，額定配用壓力為1.8MPaC額定最高轉(zhuǎn)速不低于900r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為5檔，額定配用壓力為1.4MPaD額定最高轉(zhuǎn)速不低于800r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為3檔，額定配用壓力為1.8MPa14、 芯樣標(biāo)記32表示（B）。4A第2回次的芯樣，第2回次共有3塊芯樣，本塊芯樣為第2塊B第3回次的芯樣，第3回次共有4塊芯樣，本塊芯樣為第2塊C第4回次的芯樣，第4回次共有3塊芯樣，本塊芯樣為第2塊D第4回次的芯樣，第4回次共有4塊芯樣，本塊芯樣為第3塊15、 當(dāng)芯樣沿試件高度任一直徑與平均直徑相差超過(D)以上時(shí)不得用于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。A.1mmB.0.5mm C.1.5mmD.2mm4、 某工程采用混凝土灌注樁，樁徑為1.8m，樁長為24m，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。鉆芯法取芯采取3孔，每孔同一深度部位截取3組混凝土芯樣，芯樣各組試件強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請(qǐng)依據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014)，計(jì)算并回答下列問題：各混凝土芯取試件抗壓試驗(yàn)結(jié)果(MPa)序號(hào)樁上部第1組樁中部第2組樁下部第3組1號(hào)孔31.528.829.330.528.629.232.531.232.02號(hào)孔32.830.130.627.530.828.329.530.934.63號(hào)孔32.127.526.828.629.625.931.529.633.5計(jì)算各取樣深度混凝土芯樣試件的抗壓強(qiáng)度檢測值。(6分)計(jì)算受檢樁混凝土芯樣試件的抗壓強(qiáng)度檢測值，并判定該樁混凝土強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求？(4分)解：(1)各組芯樣試件平均值：(3分)一號(hào)孔：上部第1組(31.5+28.8+29.3)/3=29.9中部第2組(30.5+28.6+29.2)/3=29.4下部第3組(32.5+31.2+32.0)/3=31.9二號(hào)孔：上部第1組(32.8+30.1+30.6)/3=31.2中部第2組(27.5+30.8+28.3)/3=28.9下部第3組(29.5+30.9+34.6)/3=31.7三號(hào)孔：上部第1組(32.1+27.5+26.8)/3=28.8中部第2組(28.6+29.6+25.9)/