高应变拟合检测报告.docx
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高应变拟合检测报告
基桩高应变动力试桩法
检测报告
工程名称：
某工地
工程地点：
委托单位：
检测日期：
2006年12月15日
报告总页数：
11页
报告编号：
合同编号：
中国科学院武汉岩土力学所
岩土工程检测中心
2006年12月20日
首页
工程名称
某工地
检测性质
桩的承载力
检测依据
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
委托单位
桩型
预制混凝土桩
地址
结构型式
框架结构
设计砼强度等级
C25
桩径
Ф400
设计承载力特征值（kN）
300
持力层
（6）粉土
工程桩总数
2根
检测桩数
高应变2根
锤型及重量
组合片锤重1.0T
检测时间
2006.12.15
桩号（#）
桩径（mm）
设计单桩竖向承载力特征值（kN）
单桩竖向承载力极限值（kN）
50
400
300
不低于600kN
801
400
300
不低于600kN
计算分析方法
高应变曲线拟合法
桩号
50
801
最大打击力（kN）
725
781
最大动位移（mm）
2.58
2.18
动测承载力（kN）
630
640
桩侧阻力（kN）
449
465
实测波速km/s
3.045
3.180
完整性指数
1
1
相应缺陷深度m
无
无
备注
中国科学院武汉岩土力学研究所
岩土工程检测中心
2006年12月20日
某工地
基桩高应变动力试桩法检测报告
项目负责：
现场检测人员：
（上岗证号）
报告编写:
（上岗证号）
校核：
（上岗证号）
审核：
（上岗证号）
授权签字人:
声明:
1.本检测报告涂改、错页、换页无效；
2.检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效；
3.本报告无我单位“技术资格证书章”无效；
4.本报告无检测、审核、技术负责人签字无效；
5.如对本检测报告有异议，可在报告发出后20天内向本检测单位书面提请复议。
2006年12月20日
地址：
武昌小洪山邮政编码：
430071
电话：
联系人：
一项目概况…………………………………………5
二工程地质概况……………………………………5～6
三检测依据…………………………………………6
四现场检测…………………………………………6～9
五检测结果…………………………………………9
六结论………………………………………………9
七附图表……………………………………………9
网址：
E–mail：
－、项目概况
表1
工程名称
某工地
工程地点
委托单位
建设单位
勘察单位
设计单位
承建单位
基桩施工单位
监理单位
桩型
预制混凝土桩
桩径（mm）
Ф400
设计单桩承载力
特征值（kN）
300
设计砼强度等级
C25
工程桩总数
2根
检测桩数
高应变检测2根
检测日期
2006.12.15
桩长
12.00
持力层
（6）粉土
检测目的
单桩承载力
检测方法
高应变曲线拟合法
检测标准
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
备注
二、工程地质概况
根据某勘测设计研究院提供的《某工地岩土工程勘察报告》，勘察钻探揭露深度范围内，场地岩土层自上而下主要由六个单元层组成，从成因上看，
（1）粘土；
（2）粉土；（3）粉质粘土；（4）粉土夹粉质粘土；（5）粉质粘土；（6）粉土。
岩土层概况、相关岩土物理力学性质指标、桩周土概况详见表2。
场区岩土层概况表2
层号
岩土名称及
年代成因
层厚
（m）
层底埋深
（m）
特征
管桩
桩周土柱状图
（1）
粘土
0.95
褐黄色、可塑，饱和，属中压缩性土。
fak=21kPa
（2）
粉土
2.47
青灰色、中密，饱和、属中压缩性土。
fak=16kPa
（3）
粉质粘土
1.66
黄褐色、软塑，饱和，属中压缩性土。
fak=15kPa
（4）
粉质夹粉质粘土
2.59
黄褐色，中密-软塑，饱和，属中压缩性土。
fak=19kPa
（5）
粉质粘土
1.37
黄褐色、软塑，饱和，属中压缩性土。
fak=18kPa
（6）
粉土
2.65
青灰色、中密，饱和、属中压缩性土。
fak=25kPa
三、检测依据
1、检测依据标准及代号：
中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
2、成桩情况：
根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基桩采用桩径为400mm，桩型为预制混凝土桩，桩端持力层为粉土，桩长为12.0m，桩砼强度等级为C25。
四、现场检测
1、高应变检测流程
本次检测采用高应变曲线拟合法，严格依据执行《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）被检测桩均被凿去浮浆及破损部分，露出新鲜密实的混凝土；每根桩两端经打磨平整处理后各对称布置2传感器。
测试仪器为RSM—24FD浮点工程动测仪，现场检测设备安装祥见所附示意图1。
图1
2、高应变曲线拟合法承载力计算方法
实测曲线拟合法是利用重锤锤击下测量的桩顶力和速度波形来计算桩侧和桩端阻力分布的一种高应变动测方法。
其计算方法是从一条实测曲线[如V（t）曲线─对加速度曲线积分而求得]出发，通过对桩身各段土阻力和其它动力参数进行设定，然后通过波动理论计算程序，应用行波理论构造迭代格式，将计算的桩顶力波Fc（t）曲线同实测的力波曲线Fm（t）进行反复比较、迭代（迭代过程中可对人为假定参数进行调整），使得计算Fc（t）曲线与实测Fm（t）曲线的拟合趋于完善（即拟合因子MQ达到设置的标准要求）。
其计算过程可概括为“假定–计算–比较”的循环。
这样既可确定桩的阻力分布和承载力，也可模拟桩的静载p－s曲线。
该方法的具体分析过程如下：
（1）波动理论
将桩抽象为一维弹性杆，重锤锤击桩顶激发一应力波沿桩身传播，由动量守恒原理、本构关系和变形协调方程可求得一维波动方程：
式中:
u为截面位移,c为波速,x、t为空间、时间坐标,
为桩周土阻力。
（2）波动理论的迭代格式
构造具体迭代格式时，涉及到桩模型、土体阻力模型以及桩土的相互作用问题。
对于桩，实测曲线拟合法采用Rausche和Goble提出的CAPWAP/C所描述的连续杆件模型（如图2）。
一维波动方程的波动解为：
该解由两部分组成，分别代表两个行波。
将波动方程的解作更进一步的推导可得桩截面的力波曲线计算公式：
桩身质点的运动速度
为:
桩身质点的位移值
为：
其中：
为上行波，
为下行波，
为实测速度波，Z为波阻抗。
（3）阻力模型
该方法土阻力模型采用的是Smith法的土阻力模型。
其中，
为土体单元的塑性位移。
其中，
为Smith阻尼系数，
为桩侧单元静摩阻力，
为桩侧单元动摩阻力。
（4）优化方法和参数反映
根据上述建立的桩土模型，假定待反分析的参数X为某个值，代入迭代公式计算，取得计算力波
并与量测值
比较，使二者的误差为最小的参数值就是最终的反分析值，通常将理论计算值与量测值的误差用函数表示：
式中
材料Ⅰ
P+1
P
R2
材料Ⅱ
Actual
1
2
3
4
R1
R3
RN
RN+1
CAPWAP
CAPWAPC
1
2
3
4
R1
NP-1
NP
P-1
R2
图2Goble提出的连续桩模型（CAPWAP/C）示意图
–桩单元数；
–桩侧土最大静阻力；
–桩侧土最大弹性变形；
–桩侧土阻尼系数；
–桩端最大静阻力；
–桩端最大弹性变形；
–桩端部刚柔系数：
–附加土体质量；
–模拟能量消耗。
这样就可确定桩的阻力分布，单桩极限承载力及模拟静载s-p曲线。
3、检测设备
现场检测设备一览表表3
型号
编号
量程
准确度
检定证号
检定日期
检定有效期
主机
RSM24FD
2000645
±5V
≤1.0%
振字第06100366
2006.4.25
一年
传感器
Sy-1
2038
600g
≤1.0%
振字第06100366
2006.4.25
一年
Sy-06
5014
1000g
≤1.0％
振字第06100366
2006.4.25
一年
Sy-06
2099
1000g
≤1.0％
振字第06100366
2006.4.25
一年
应变片
120Ω
锤
高应变检测专用重力锤
120Ω
高应变检测的起重设备采用脱钩、起重机
五、检测结果
高应变动力试桩检测结果见表4。
实测力和速度波形及桩侧单位摩阻力分布见附图。
拟合法结果表4
桩号
桩长
桩径
试验重锤参数
弹性
波速
桩身完整性评价
桩侧极限摩阻力
桩端极限承载力
单桩极限承载力
锤
型
锤
重
落
距
#
m
mm
T
m
m/s
kN
kN
kN
50
12.00
400
自由落锤
1.0
0.5
3045
Ⅰ
449
181
630
801
12.00
400
3180
Ⅰ
465
175
640
六、结论
本次高应变试验共检测2根桩。
所测的两根桩单桩竖向极限承载力分别为：
50号桩630kN，801号桩640kN。
七、附图表
1.实测力与速度时程曲线、计算曲线、图表2张。
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