高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用[權(quán)威資料]

高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】：樁基檢測(cè)是保證樁基質(zhì)量的重要技術(shù)措施，本文以下內(nèi)容根據(jù)筆者多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，僅供參考。 【關(guān)鍵詞】：高層建筑；混凝土；施工技術(shù) Abstract: Pile testing is an important technical measure to ensure pile quality, the content of this article the author many years of practical experience, a brief introduction to the high strain dynamic testing of piles in pile testing, only reference.Key words: high-rise buildings； concrete； construction technology TU473.1+6A 1、前言 改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，樁基的檢測(cè)方法和技術(shù)不斷更新，極大的保證了樁基質(zhì)量。高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法作為樁基的檢測(cè)方法中的一種，其是通過分析樁在沖擊力作用下產(chǎn)生的力和加速度，確定樁的軸向承載力，評(píng)價(jià)樁身的完整性，并分析土的阻力分布、樁錘的性能指標(biāo)、打樁時(shí)樁身應(yīng)力及瞬時(shí)沉降特性，其在樁基檢測(cè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文以下內(nèi)容根據(jù)筆者多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，僅供參考。 2、高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法概述 動(dòng)力試樁法 是在打樁動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是以重錘錘擊樁頂，產(chǎn)生應(yīng)力波以一定速度沿樁身軸向傳播，引起樁身各截面運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生速度和位移，激發(fā)樁周的土阻力；土阻力對(duì)樁周的反作用，在樁內(nèi)形成向上傳播的壓縮波和向下傳播的拉伸波。 PDA 打樁分析儀通過裝在離樁頂至少二倍直徑的樁身上的一對(duì)力傳感器和一對(duì)加速度傳感器，測(cè)量樁身頂部的力和速度，用波動(dòng)方程計(jì)算出與樁運(yùn)動(dòng)相關(guān)的土的靜阻力、動(dòng)阻力及樁身的缺陷程度，從而預(yù)測(cè)樁的極限承載力，并對(duì)樁身的完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 目前在工程運(yùn)用的高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法主要有兩種方法，其一是波形擬合 法，目前被認(rèn)為是確定單樁承載力最準(zhǔn)確的方法。它是通過現(xiàn)場(chǎng)把實(shí)測(cè)力波和速度波輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行迭代計(jì)算 , 把樁土系統(tǒng)變?yōu)殡x散的質(zhì)彈模型 , 假定各單元樁和土參數(shù) , 以實(shí)測(cè)的樁頂速度波 ( 或力波 ) 作為邊界條件 , 用特征線法求解波動(dòng)方程 , 反算樁頂力波 ( 或速度波 ) , 使計(jì)算的波形和實(shí)測(cè)波形擬合。若兩者不吻合 , 調(diào)整樁土參數(shù) , 再次計(jì)算 , 直至吻合。此時(shí)各參數(shù)是最佳估算值。最終求得承載力、側(cè)阻分布和計(jì)算的 p-s 曲線。二是 CASE 方法，其是一種通過一維波動(dòng)方程計(jì)算而獲得巖土對(duì)樁的支撐阻力的新方法。它有 3 條基本假定 :樁身是等阻抗的；樁周與樁尖土對(duì)樁的運(yùn)動(dòng)阻力分為動(dòng)阻力和靜阻力兩部分 , 動(dòng)阻力全部集中在樁尖 , 忽略樁側(cè)土阻力；靜阻力模型為理想剛塑性體 , 忽略應(yīng)力波在傳播過程中的能量損耗 ,包括樁身中內(nèi)阻尼損耗和向樁周土的逸散。 3、高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題 根據(jù)筆者多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為應(yīng)用高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中應(yīng)注意如下幾個(gè)方面的問題：第一，加大對(duì)原始資料的掌握程度，能否達(dá)到或超過樁基設(shè)計(jì)承載力是檢測(cè)的最終目的 , 詳細(xì)掌握原始工程地質(zhì)條件則是檢測(cè)成功的重要保證。高應(yīng)變動(dòng)力 試樁的分析過程是一種判斷的過程 , 可靠的原始資料是技術(shù)人員進(jìn)行思考和判斷的重要依據(jù)。地質(zhì)勘察報(bào)告中土層靜力觸探曲線描述的貫入阻力分布、砂土的密實(shí)度、黏性土的稠度、土層埋深以及其他一些性質(zhì)指標(biāo)是作為計(jì)算土參數(shù)選取的重要依據(jù)。分析過程中需要不斷地拿原始資料同實(shí)測(cè)分析結(jié)果相互驗(yàn)證 , 從而準(zhǔn)確地確定各個(gè)參數(shù)的取值。第二，注意傳感器安裝的影響，高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)是通過在樁頂附近采集得到的樁身力信號(hào)和運(yùn)動(dòng)速度信號(hào) , 計(jì)算得出樁周土對(duì)樁產(chǎn)生的阻力 , 實(shí)際檢測(cè)中傳感器直接獲得的是其安裝截面的應(yīng)變和加速度 , 要獲得力信號(hào)和速度信 號(hào)還要人為地輸入一些計(jì)算參數(shù) , 如彈性波速、彈性模量和傳感器安裝截面積等。這些數(shù)據(jù)越接近傳感器安裝截面的實(shí)際情況 , 力和速度信號(hào)的定量精度就越高。第三，注意樁土?xí)r間效應(yīng)的影響，高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)不能只考慮到樁身強(qiáng)度 , 還應(yīng)充分注意到樁土的時(shí)間效應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有很大影響。成樁后 , 巖土對(duì)樁的阻力是隨時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷發(fā)生變化的 , 一般情況下 , 巖土阻力隨歇后時(shí)間的延長(zhǎng)而增大 , 其原因是受成樁過程中土體強(qiáng)度的恢復(fù)、孔隙水消散和樁土界面上的一系列物理化學(xué)過程的影響。除了設(shè)計(jì)、施工的因素外 , 某些特殊的樁端持力層由于施工的 擾動(dòng)或地下水的浸入等其他因素也會(huì)使強(qiáng)度下降。因此 , 樁的時(shí)間效應(yīng)問題是影響高應(yīng)變動(dòng)測(cè)結(jié)果又一不可忽視的因素。第四，注意錘擊能量的影響，高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)所測(cè)樁的承載力實(shí)際上是實(shí)測(cè)結(jié)果中計(jì)算求得的試驗(yàn)當(dāng)時(shí)實(shí)際激發(fā)的土阻力。錘擊能量的選擇實(shí)際上就是選擇合適的錘重和落距 , 使土阻力能充分激發(fā)出來。如果錘擊能量低 , 則樁周土的阻力不能完全被激發(fā)出來 , 導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果錘擊能量過高 , 則導(dǎo)致樁身位移過大 , 易造成薄弱截面的破損。因此 , 錘擊能量的選擇是影響樁基檢測(cè)精度的一個(gè)重要因素。在高應(yīng)變動(dòng)測(cè)過程中 , 應(yīng)遵守重錘低擊 的原則。理想的沖擊力應(yīng)是能夠充分發(fā)揮出土的阻力 , 并且沖擊力持續(xù)時(shí)間應(yīng)盡可能長(zhǎng)。錘重增加可以延長(zhǎng)沖擊力的作用時(shí)間 , 這對(duì)提高高應(yīng)變動(dòng)力試樁的準(zhǔn)確性有益；而落距增大后 , 沖擊力的持續(xù)時(shí)間將不變 , 因此 , 盲目地提高重錘的落距 , 在樁中引起拉應(yīng)力 , 容易使樁頂?shù)拇驌袅Πl(fā)生偏心 , 致使樁頂局部錘擊應(yīng)力過大而可能使樁頭打壞。第五，高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試時(shí) , 錘擊能量大 , 對(duì)樁頭的處理要求也更高 , 一定要高度重視認(rèn)真對(duì)待。對(duì)于混凝土鉆孔灌注樁 ,要認(rèn)真截除污漿或不密實(shí)部分 , 然后外接一段等截面樁頭 , 其長(zhǎng)度一般不小于 2 倍樁徑 , 混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高 1 2 級(jí) ( 不得低于 C30) , 外接樁頭時(shí)要將樁身主筋延伸至樁頂 , 樁頂還應(yīng)設(shè)置二三層鋼筋網(wǎng)片 , 網(wǎng)片間距 50mm 左右 , 頂層網(wǎng)片要有適當(dāng)?shù)幕炷帘Ｗo(hù)層 ( 一般 50mm) 這樣既可防止樁頭開裂 , 保證試驗(yàn)成功 , 又可保護(hù)傳感器不至損傷。樁頭幾何軸線要求與樁身重合 , 樁頭表面要水平 , 樁頭外壁要求光滑密實(shí) , 以利于安裝傳感器并采集到良好的應(yīng)力應(yīng)變信號(hào)。第六，選擇高性能的錘擊設(shè)備是獲得高質(zhì)量采集信號(hào)的關(guān)鍵。錘重和落距應(yīng)能夠自由調(diào)節(jié) , 錘擊時(shí)能保持對(duì)中 , 并且有易操作性和安全性等特點(diǎn) , 選擇錘重不應(yīng)低于單樁極限承載力的 1%。選擇稍重的錘頭和合適的落距 , 合適的錘墊有利于得到理想的寬力脈沖 , 由輕錘、大落距錘擊樁頂易使樁頭樁身受損。第七，在高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁過程中要特別重視不同場(chǎng)地、不同樁型的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn) , 對(duì)一個(gè)工程或一個(gè)地區(qū) , 把高應(yīng)變檢測(cè)同靜載試驗(yàn)結(jié)合起來 , 積累經(jīng)驗(yàn) , 在高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁的同時(shí) , 做好靜載試驗(yàn) , 特別是試樁的破壞性試驗(yàn) , 這樣對(duì)于更好解決工程問題 , 提高高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁技術(shù)的可靠性有很大的好處。 另外，需要注意的是高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法具有一定的局限性，本文也從高應(yīng)變 動(dòng)力測(cè)樁法中兩個(gè)比較常用的方法進(jìn)行介紹，第一， CASE 法適用于打入樁的施工過程檢測(cè)和監(jiān)控 ,或者在具有一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上 ,用于評(píng)定工程樁的驗(yàn)收合格性。但由于該法的假定條件與基樁施工的實(shí)際條件差別較大 ,首先 ,假設(shè)樁身等阻抗 ,這對(duì)鋼樁、預(yù)制樁和預(yù)應(yīng)力管樁在樁身無缺陷的情況下基本適用 ,而對(duì)灌注樁是難以達(dá)到；其次 ,假設(shè)動(dòng)阻力完全集中于樁尖 ,而實(shí)際情況是隨著樁的相對(duì)位移 ,樁側(cè)必然產(chǎn)生動(dòng)阻力 ,只是相對(duì)較小而已；再次 ,假設(shè)靜阻力模型為剛塑性體 ,即樁一旦被打動(dòng) ,則靜阻力馬上達(dá)到極限值 ,這也與實(shí)際不符。所以 ,CASE 法測(cè)樁 ,必須 在樁被打動(dòng)的前提下 ,充分發(fā)揮土的全部靜阻力 ,并從波形上正確判斷樁尖的反射位置 ,選用恰當(dāng)?shù)淖枘嵯禂?shù)才可比較準(zhǔn)確地確定單樁極限承載力。而阻尼系數(shù)值的選取 ,不但與樁尖土的類別有關(guān) ,而且與樁的阻抗有關(guān) ,由此可見 ,對(duì)樁身有缺陷的樁 ,CASE 法確定單樁極限承載力很不可靠。這也就決定了 CASE 僅僅適用于鋼樁、預(yù)制樁和預(yù)應(yīng)力管樁的測(cè)試。第二，波形擬合法雖然和CASE 法一樣 ,也是在柴油錘沖擊材質(zhì)均勻、強(qiáng)度較高、側(cè)面光滑的鋼管樁、預(yù)制樁等基礎(chǔ)上建立起來的 ,它不象 CASE 法那樣嚴(yán)格要求貫入度和側(cè)面光滑與截面的一致性 ,但當(dāng)樁間土變形不夠充分時(shí) ,承載力同樣偏于保守。而且它假定樁周土體內(nèi)無變形存在 ,也極不合理。樁土間的理想彈塑性模型和牛頓粘性體模型與灌注樁、預(yù)制樁等樁型存在較大出入。 4、結(jié)尾 高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)于提高樁基檢測(cè)的精度、提高效率等具有非常重要的作用。作為一名技術(shù)人員，應(yīng)該在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，并注重借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，為提高基樁檢測(cè)的質(zhì)量做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 【參考文獻(xiàn)】 1 基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)王雪峰等，北京科學(xué)出版社 2 樁的動(dòng)測(cè)新技術(shù)劉興滿等，中國(guó)建筑工業(yè)出版社 3 基樁檢測(cè)技術(shù)周東泉等，中國(guó)建筑工業(yè)出版社 閱讀相關(guān)文檔 :淺談水泥材料的試驗(yàn)檢測(cè)方法 東沖水庫(kù)壩基水文工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 淺析城市規(guī)劃的社會(huì)地位 關(guān)于橋梁施工問題的探討 混凝土柱配實(shí)腹輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中若干問題淺析和體會(huì) 鉆孔灌注樁的施工工藝 城建檔案管理工作要突出服務(wù)意識(shí) 水利水電工程管理淺談 公路膨脹土的判別與分類研究 高壓充填一次管柱防砂工藝技術(shù)的研究 較大直徑圓 型水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法淺談 杭甬鐵路