大应变和小应变的区别.docx

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大应变和小应变的区别

1、大应变就是弹性屈服超过极限,

2、小应变就是在塑性变形范围之内

大应变试桩的基本原理：

用重锤冲击壮顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的加速度传感器和安装在重锤上的加速度传感器接收桩和锤的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。

小应变测桩身结构完整性的基本原理是：

通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

动测试验的抽检数量规定：

1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。

2、设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。

欧阳光明（2021.03.07）

 大应变检测

[编辑本段]定义:

　　      用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动大应变检测理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。

为建筑业构造物下部结构桩基类质量检测术语。

　　系地基检测规范GB50202-2002-5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验。

5.1.6、5.1.8规定应做那些试验的依据。

[编辑本段]作用与原理:

　　    在建筑工程中，对各种不同方式成桩且承载上部荷载的桩基础的桩所进行的质量检测方法；大应变检测（也叫高应变检测，）的目的与作用是测出桩的桩身完整性和承载力。

　　大应变检测试桩的基本原理：

用重锤冲击壮顶（见右图），使桩-土产生足够的相对位移，悬落重锺冲击试验以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的加速度传感器和安装在重锤上的加速度传感器接收桩和锤的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。

　　大应变检测相对而言有小应变检测，小应变检测桩身结构完整性的基本原理是：

通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

　　桩基其他的检测方法还有：

单桩竖向抗压静载试验，单桩竖向抗拔静载试验，单桩水平静载试验，钻芯法，声波透射法。

有关用例:

　　“大应变”和“小应变”两者的区别：

　　1.试验的方法不同。

大应变需用吊车吊重锤配合（一般我们在现场看见搭个棚子，检测24小时左右，那就是大应变）;小应变用仪器配合手锤敲击即可（弄个仪器在桩头处敲一下那是小应变）.PAX大应变打桩分析仪

　　2.检测时间性:

大应变需待砼达到设计强度时方可做，小应变则砼达7天强度时便可做.

　　2.两者得出的检测数据不同：

大应变测出桩的桩身完整性和承载力.，而小应变（也叫低应变）则能测桩身完整性。

　　3.大小应变的能量不同，大应变可以检测出桩身较深处的缺陷，而小应变只能检测出桩顶部分的缺陷。

二者都是通过打击桩身，通过返回的信号的连续性来判断桩身的材料的连续性，并以此来判断桩身的质量。

　　桩基检测规范籍一、填空题（20分，每题2分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

1、高应变测桩时，若遇到桩身某截面有缩颈或断裂，则会产生上行拉伸波；若桩侧某部位上阻力明显增大，会产生上行压缩。

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2、高应变测桩时，应同时在桩身安装2只加速度传感器和2只应变传感器。

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3、在实测曲线拟合时，一般采用力曲线或速度曲线或上行波曲线作为边界条件进行拟合。

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4、目前采用的实测曲线拟合法程序中，桩的力学模型为一维连续杆模型。

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5、高应变检测桩承载力时，若采用自由落锤，则锤重宜取桩预估极限承载力的1.0%－1.5%。

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6、在实测曲线拟合法时，选用的土的最大弹性变形值Q不得超过相应桩单元的最大计算位移值。

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7、高应变动测和低应变动测的根本区别在于：

高应变测桩承载力时应使桩周土进入塑性状态，而低应变测桩只要有明显的桩底反射波形出现。

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8、高应变动测中实测桩身应变值，通过F＝ε•E•A转换成力，式中E是桩身材料弹性横量，A为传感器安装处的桩身截面面积。

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9、单桩垂直承载力在设计计算时应分别按桩身结构强度和地基土对桩的垂直支承力进行计算，取其小者。

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10、高应变检桩分析过程中，判别桩身有严重缺陷和断桩时，β值应≤0.6。

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二、选择题（20分，每题2分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

1.    关于高应变检测。

请对下列各题选择最合适的答案（假设桩的长度适中）。

（12分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（1）桩顶的最大冲击加速度范围是　　　　　　。

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A.（50~500）m/s2；　　　　B.（500~5000）m/s2；　　　　C.（5000~50000）m/s2。

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（2）桩顶的最大质点运动速度范围是　　　　　　。

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A.（0.1~0.4）m/s；　　　　　　B.（0.4~0.8）m/s；　　　　　C.（0.8~5.0）m/s。

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（3）桩身的最大压应变范围是　　　　　　。

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A.1.0×10-6~1.5×10-5；　　　B.1.5×10-5~1.5×10-4；　　　C.1.5×10-4~1.0×10-3iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（4）桩顶的最大动位移范围是　　　　　　。

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A.（2~6）mm　　　　　　　　B.（6~8）mm；　　　　　　　C.（18~50）mm。

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（5）在桩顶下对称安装的加速度传感器和对称安装的工具式力传感器对锤击偏心的敏感程度是　　　　　　。

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A.加速度信号对偏心最敏感；B.力信号对偏心最敏感；C.加速度和力信号对偏心同样敏感。

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（6）两根材料和阻抗相同的弹性杆，短杆长度为L1，长杆长度为L2，且L2>>L1。

短杆以速度V0撞击处于静止状态的长杆。

则在长杆中传播的压力脉冲波长为　　　　　　。

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A.L1；　　　　　　　　B.2L1；　　　　　　　　C.L2；　　　　　　　　D2L2。

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1、有一砼桩，分别采用高应变、低应变和超声波三种方法进行检测，其中以A测出的桩身波速最小。

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A.高应变法  B.低应变法  C.超声法iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

2、高应变测桩时，常用桩身完整性系数β值判别桩身质量，这里β的物理意义是C。

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A.传感器安装截面与被测截面的面积比；iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

B.上部完整截面与被测截面阻抗比；iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

C.被测截面与上部完整截面的阻抗比。

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3、高应变测桩时得出一组力——时间曲线和一组速度——时间曲线，这里的速度是指C。

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A.应力波在桩内的传播速度  B.桩底处质点运动速度iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

C.传感器安装截面处的质点运动速度iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

4、有一根预制砼桩，采用锤击法施工，桩尖需穿透一密实砂层进入软粘土层，在穿透的一瞬间桩身会出现：

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A.较大的拉应力；  B.较大的压应力；  C.速度为零iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

5、CASE法分分析桩承载力时，下列的C种桩型较为合适。

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A.大直径嵌岩钻孔桩； B.超长钢管桩； C.中小直径预制砼桩iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

6、高应变测桩时，若测出的力一时间曲线出现高频振荡波，这说明B。

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A.桩顶有塑性变形；  B.传感器已松动；  C.桩身已断裂iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

7、实测曲线拟合法得出的某根桩的承载力称为C。

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A.承载力特征性；  B.承载力标准值；  C.静止阻力值iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

8、高应变测桩时得出的“传递到桩身的锤击能量是指C。

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A.打桩锤的势能；  B.势能与动能之比； C.传感器截面处的有效能量iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

9、高应变检测时必须在桩身同一截面处，安装二只加速度传感器和二个应变传感器，且应对称布置，其主要目的是。

 B iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

Ａ、避免其中一只传感器损坏，而采集不到数据iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

B、减小偏心锤击的影响iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

C、避免单只传感器处，因桩身质量而影响结果iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

10、对一根桩端处在粘土层中的摩擦桩，当桩顶受到锤击的冲击后，则B。

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A.桩端附近桩身锤击压力大于桩顶处；iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

B.桩端处的锤击压应力小于桩顶处；iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

C.桩端与桩顶处应力相等。

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三、是非题（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（20分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（1）    高应变试验和竖向抗压静载试验一样，理应要求最大锤击力超过单桩承载力特征值的2倍。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（2）    和低应变反射波一样，凯司法桩身完整性系数β的计算属纯理*式，即使对等截面均匀桩也需对土阻力进行假定，因此计算结果也为估算值。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（3）    环型应变式力传感器安装必须紧贴于桩侧表面。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（4）    桩顶向下的最大动位移和向下的最大质点运动速度在时间上是对应的。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（5）    一根完全自由的半无限长等阻抗杆，一端施加轴向冲击后，在任意时刻和部位，上行波恒等于零。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（6）    高应变传感器的低频特性与高频特性同样重要。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（7）    对测试波形的正确性判读比实测曲线拟合法更重要。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（8）    一根长度为20m的灌注桩，动测桩顶最大动位移为7.0mm，残余沉降（贯入度）为2.5mm。

实测曲线拟合时可取各单元土模型的最大弹性位移值（sq）为3.0~6.0mm。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（9）    桩顶锤击力是通过测点处环型应变式力传感器直接测定的。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（10）    当锤击不存在偏心时，桩头被打烂大都是由于拉应力过大造成的。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（11）    预制桩接头存在缝隙，则按高应变实测速度波形的峰－峰值确定的一维桩身波速偏低。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

（12）    在《建筑基桩检测技术规范》JGJ106中，规定高应变法不能检测嵌岩桩的承载力。

（　）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

1、CASE法把桩视为一维弹性杆件。

          （√）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

2、CASE阻尼系数JC值与桩端土颗粒大小有关，颗粒越大，则JC值也越大。

                       （×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

3、在高应变曲线拟合法分析后，可分别得出桩的侧阻力和端阻力，此时的侧阻力可作为该桩的上拔承载力。

         （×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

4、由实测曲线拟合法得到的桩贯入度应与试验时实测的贯入度基本一致。

                        （√）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

5、一般地讲，低应变能测出桩的深部缺陷，而高应变只能测出桩的浅部缺陷。

                      （×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

6、当实测的力波和速度波峰值相差较大时，应首先使两个峰值调整在重合位置。

                     （×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

7、高应变检测承载力时，采集的波形中应有明显的桩端反射波出现。

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                     （√）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

8、采用实测曲线拟合法时，只要拟合得出的曲线与相应实测曲线吻合，则拟合得出的承载力值应是唯一的。

         （×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

9、在曲线拟合时，若拟合得出的力——时间曲线在2L/C附近出现高频振荡，则说明拟合给定的阻尼系数偏小（或桩的总土阻力偏高）。

（√）                        iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

10、为保证拟合分析所需的数据，曲线采样长度（F—t曲线和v—t曲线）应从传感器受到冲击信号to时起，到to＋2L/c时止。

（×）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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四、问答题（共30分，每题10分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

2.    高应变试验采用锤低击原则的目的是什么？

（4分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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3.    若排除锤击偏心、桩头开裂等因素，规定混凝土桩高应变实测的力和速度曲线第一峰比例失调情况不能进行调整的理由是什么？

（4分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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4.    某根桩桩长L=60m，桩身波速等于c=4000m/s。

高应变试验时采样频率为20kHz，采样点数为1024，荷载上升沿宽度为2ms。

问采用波形拟合法分析承载力时有何问题？

（4分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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5.    某一根桩的低应变测试波形反映出缺陷很明显，但高应变测试波形反映出的缺陷程度较轻微，问这根桩的桩身存在何种缺陷？

（4分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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6.    请指出图7（a）、图7（b）和图7（c）三个高应变实测波形各自反映出的桩的承载性状。

三个波形中哪个（或哪几个）波形适用于《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第9.4.9条给出的凯司法公式（又称RSP法）计算承载力。

如果不适用RSP法，你认为更适合采用凯司的哪种子方法？

（6分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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7.    按图7（a）、图7（b）和图7（c）三个波形分别粗略说明：

采用波形拟合法确定承载力时，哪一大致时间段的曲线拟合质量最为重要（注：

可用“2L/c以前”、“2L/c以后”、“2L/c附近”等词说明而不给出时间范围）？

（6分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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8.    用应力波理论解释长度适中的混凝土预制桩打桩时桩身破损的原因及破损出现的大致部位。

（6分）iÂú€A3l÷RCòÿËžhYž

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9、如何判定高应变测桩所采集的力和速度波形的优劣？

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