低应变桩基检测Word文件下载.docx

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关键字：

低应变；

反射波法；

一维波动理论；

基桩完整性。

Abstract

Pilefoundationdynamictestingreferstothepiletopplacesadynamicforce（load）,thedynamicforcecanbetransientimpactorsteadyvibrationforce.Pile-soilsystemindynamicforceproducedundertheactionofdynamicresponse,thedifferentfunctionofsensorsatthetopofthepiledynamicresponsesignalmeasured（suchasdisplacement,velocityandaccelerationsignals）,byanalyzingthesignaloftimedomain,frequencydomainanalysisortransferfunctionanalysis,determinethestructuralintegrityofpile,thebearingcapacityofsinglepile.

Alongwithourcountrynationaleconomyandtherapiddevelopmentofengineeringconstruction,foundationpiledetectionasanimportantpartoftheconcealedengineeringacceptance,toensurethesafetyoftheengineeringconstructionstabilityplaysaveryimportantrole.Amongvariouskindsofdetectionmethods,reflectionwavemethodisthemostwidelyused,usethemostconvenient,theoryandpracticeofdevelopmentismoremature,moreadvancedinstrumentequipmentandapplicationanalysissoftware.But,overall,piletestingtechnologyapplicationdevelopmenttimeisnotlonginourcountry,manytestmethodisnotonlyimperfectintheory,therearesomeproblemsinactualapplication.

Infoundationpileintegritytesting,usetodeterminethedefectpositionofpilelowstraingauge,judgingdefecttypesandseverityof.Thispapermainlydothejob:

Thisarticleintroducesthebasicprincipleoflowstrain,applicablerangeandadvantagesanddisadvantages,andonedimensionwavetheorybasicequationsandsolutions,lowstrainpilefoundationinspectionofthemattersneedingattention,thetypesofsensors，analysisoftimedomainandfrequencydomaincurves,etc

Keywords:

Lowstrain;

Thereflectedwavemethod;

Aone-dimensionalwavetheory;

Foundationpileintegrity.

第一章绪论

1.1引言

桩基础是一种古老的基础形式。

早在新石器时代，人类就开始使用木桩搭建

住所。

我国汉朝时期己经将木桩应用于桥梁建筑中，到宋代桩基础技术已比较成

熟。

从20世纪初钢筋混凝土预制构件问世以来，钢筋混凝土预制桩和钢筋混凝土灌注桩就得到了广泛的应用。

20世纪50年代初，随着大型钻孔机械的发展，我国的铁路和公路桥梁就开始大量采用了混凝土钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。

至今，桩基础已是建筑物最广泛采用的基础形式之一。

桩基工程是隐蔽工程，特别是在地质条件复杂、地下水变化较大的现场钢筋

混凝土灌注桩，出现的问题最多，造成的后果也最为严重。

现场钢筋混凝土灌注

桩经常出现的缺陷主要有:

扩颈、缩颈、离析、断桩，此外还有混凝土强度不足、

断裂、孔底沉渣，也有可能存在因施工人员素质低下，偷工减料而产生夹泥夹石等现象。

如果在基桩质量检测过程中没有检测出来，对今后建筑物的使用会产生很大的安全隐患，甚至会造成重大安全事故。

因此，选择合适的方法对桩基质量进行检测，是一项重要的工作。

目前成桩质量检测的主要方法有钻芯法、低应变法、声波透射法，另外高应

变法也能够辅助性的检测桩身的完整性。

其中桩基低应变动力检测是以应力波在桩身中的传播特征作为理论基础的一种方法，主要用于判断桩身结构的完整性，由于其快速、轻便、易操作等特点越来越受到广大工程人员的欢迎，已广泛应用于工程实践中。

但是，由于低应变测试是基于一维线弹性理论，结合了部分工程实际数据，遇到复杂的地质条件，往往要凭借工程实际经验，可能会出现误判。

实际测试过程中，如果桩身参数，地质条件也发生变化，采用锤击时脉冲波的频率又不确定，对测试结果的判别将会产生极大的影响。

不仅地质条件和地下水位变化较大，而且施工过程中经常遇到溶洞、断层以及海水潮汐等不利条件，都会对桩身质量有很大的不利影响。

另外，低应变法只能定性的确定基桩的损坏类型，无法定量的研究缺陷的损坏程度。

如何确定出影响应力波传播的敏感因子，使缺陷量化，是国内外相关研究人员关注的热点问题之一。

1.2桩基分类

桩的种类五花八门，如果考虑用复合地基的各种柔性桩（如粉喷桩、碎石桩、CFG桩等）和近年来发展起来的异型桩（如树根桩、支盘桩、后压浆桩等），据沈保汉统计，竟有三百多种，如不考虑尺寸影响，根据不同目的，我们可以按不同的分类法对刚性桩以如下方式进行分类。

1.按成桩方法对土层影响进行分类

不同成桩方法对周围土层的扰动程度不同，这种不同将直接影响基桩承载能力发挥和计算参数的选用。

一般可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类：

（1）挤土桩，也称排土桩。

桩周土被压密或挤开，土的工程性质出现很大的变化，主要有打入和压入式预制木桩、混凝土桩、打入式封口底钢管桩和混凝土管桩、以及就地沉管灌注桩等。

（2）部分挤土桩，也称微排土桩。

桩周土体仅受轻微扰动，土的原状结构和工程性质变化不明显，主要有打入式小界面I型和H型钢桩、钢板桩、开口式钢管桩（管内土挖除）、螺旋桩等。

（3）非挤土桩，也称非挤土桩。

将与桩体体积相同的土挖出，因而桩周土体扰动较少，但应力松弛现象，主要有各种形式的挖空或钻孔桩等。

2.桩材分类

根据桩的材料，可分为木桩（包括竹桩）混泥土桩（含钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和组合桩。

（1）木桩。

天然原木或粗大的竹子做桩材料，也有加工成型的。

（2）混凝土桩。

混凝土桩是目前世界各地最广泛使用的桩，又可分为预制混凝土桩和就地灌注混凝土桩两大类，前者可在工厂或场地附近集中预制。

一般为边长250～600mm的方桩，单节长10～20m。

当要求长桩时，可将单节桩连接成所需长度；

为减少钢筋混凝土桩的钢筋用量和桩身裂缝，后来又发展了预应力钢筋混凝土桩，我国现用的预应力钢筋混凝土桩多为圆型管桩，外径一般为400～550mm等、壁厚100mm、标准节长8～10m、法兰盘接头。

就地灌注混凝土桩可根据受力需要，放置不同深度的钢筋笼，其直径可根据设计需要确定。

（3）钢桩。

早期为铸铁板桩现在则主要为型钢和钢管桩。

钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成，型钢包括各种形式的板桩，主要用作临时支挡结构或永久性的码头工程，H型和I型钢桩也常用作支承桩。

（4）组合桩。

用两种材料组成的单根桩即为组合桩。

较早采用的水下桩基就是组合桩，泥面以下用木桩，水中部分用混凝土桩，组合桩目前已很少使用。

3.按桩的功能分类

桩主要承受轴向垂直荷载、横向水平荷载或两种兼而有之。

因此，桩按功能可分为抗轴压桩、抗横压桩和抗拔桩。

（1）抗轴压桩。

一般工业民用建筑的桩基，在正常条件下（不考虑地震），主要承受从上部结构传来的垂直荷载。

此类桩进一步据荷载传递机理又可分为：

a.摩擦桩。

外部荷载主要通过桩身侧表面与土层的摩阻力传递给周围的土层，桩尖部分承受荷载很小，一般不超过10%，这类桩基的沉降较大。

b.端承桩。

通过软弱土层后桩尖嵌入基岩的桩，外部荷载通过桩身直接传递给基岩，桩的承载力主要由桩的端部提供。

这种桩一般不考虑桩侧摩阻力的作用，但如果长径比很大，由于桩本身的压缩特性，桩侧摩阻力也可能发挥部分作用。

c.端承摩擦桩。

在外荷作用下，桩的端阻和侧摩阻同时发挥作用，端阻力和侧阻所分担荷载的比例，与桩径、桩长、软土层的厚度，以及持力层的刚度有关。

如若进一步划分，这类桩又可分为端承摩擦桩（摩阻成分居多）和摩擦端承桩（端阻成分居多）。

（2）抗横压桩，也称抗剪桩。

港口码头用的板桩、基坑的支护桩等即为抗剪桩，主要承受水平推动荷载，桩身承受弯矩力，其整体稳定则靠桩侧土的被动土压力、或水平支撑和拉锚平衡。

（3）抗拔桩。

主要抵抗作用在桩上的抗拔荷载，拉拔荷载依靠桩侧土摩阻力承受。

4.按成桩方法分类

新的成桩方法和工艺，随科学技术和施工机械的发展，不断涌现，有的尚未正式命名，这里仅介绍常用方法形成的基桩。

（1）打入桩。

将预制桩用击打或振动法打入地层至设计标高，打入的机械有自由落锤、蒸汽锤、柴油锤、压缩空气锤和振动锤等，其预制桩包括木桩、混凝土桩和钢桩。

（2）就地灌入桩。

按成孔的工艺又可分为两大类：

a.沉管灌注桩。

将钢管（钢壳）打入土层到设计标高，然后灌注混凝土。

灌注时可逐渐将钢管拔出，或将钢管留在