基樁低應變檢測.

1、采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，通過波動理論分析或頻域分速度時程曲線或速度導納曲線，通過波動理論分析或頻域分析，對樁身完整性進行判定的檢測方法。析，對樁身完整性進行判定的檢測方法。檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。低應變法等國內外普遍采用的瞬態(tài)沖擊方法，通過實測樁頂?shù)蛻兎ǖ葒鴥韧馄毡椴捎玫乃矐B(tài)沖擊方法，通過實測樁頂加速度或速度響應時域曲線，基于一維波動理論分析來判定加速度或速度響應時域曲線，基于一維波動理論分析來判定基樁的完

2、整性，稱之為反射波法（或瞬態(tài)時域分析法）基樁的完整性，稱之為反射波法（或瞬態(tài)時域分析法）當介質的某個地方突然受到一種擾動，這種擾動產生的變形當介質的某個地方突然受到一種擾動，這種擾動產生的變形會沿著介質由近及遠傳播開去，這種擾動傳播的現(xiàn)象稱為應會沿著介質由近及遠傳播開去，這種擾動傳播的現(xiàn)象稱為應力波。力波。/ZEA ccA：密度；：密度；c：應力波速；：應力波速；A：樁橫截面積；：樁橫截面積；E：樁的彈性模：樁的彈性模量量;一維直桿：一維直桿：d1D-2D），波振面才近似為平面。此），波振面才近似為平面。此時手錘錘擊樁端認為是應力波在一維桿件中豎直方向傳播時手錘錘擊樁端認為是應力波在一維桿件中

3、豎直方向傳播 。（3）傳播：）傳播：（4）一維桿應力波波動方程）一維桿應力波波動方程022222xuctu0EC（5）應力波在自由端完整樁中的傳播）應力波在自由端完整樁中的傳播（5）應力波在自由端完整樁中的傳播）應力波在自由端完整樁中的傳播TV入射波與反射波同相（5）應力波在自由端完整樁中的傳播）應力波在自由端完整樁中的傳播（6）應力波在固定端完整樁中的傳播）應力波在固定端完整樁中的傳播（6）應力波在固定端完整樁中的傳播）應力波在固定端完整樁中的傳播入射波與反射波反相（6）應力波在固定端完整樁中的傳播）應力波在固定端完整樁中的傳播TVL樁嵌巖樁底反射，與入射波反相（7）應力波在波阻抗減小樁中的

4、傳播）應力波在波阻抗減小樁中的傳播（7）應力波在波阻抗減小樁中的傳播）應力波在波阻抗減小樁中的傳播TVL樁截面減小入射波與反射波同相樁底反射（7）應力波在波阻抗減小樁中的傳播）應力波在波阻抗減小樁中的傳播TVL樁縮徑縮徑反射，與入射波同相擴徑反射，與入射波反相樁底反射（8）應力波在波阻抗增大樁中的傳播）應力波在波阻抗增大樁中的傳播（8）應力波在波阻抗增大樁中的傳播）應力波在波阻抗增大樁中的傳播TVL樁截面增大并嵌巖擴徑反射，與入射波反相樁底反射，與入射波反相（8）應力波在波阻抗增大樁中的傳播）應力波在波阻抗增大樁中的傳播TVL樁擴徑擴徑反射，與入射波反相縮徑反射，與入射波同相樁底反射，與入射波

5、同相（1）檢測原理）檢測原理利用應力波在樁中傳播時，當樁身的波阻抗發(fā)生變化會產生利用應力波在樁中傳播時，當樁身的波阻抗發(fā)生變化會產生反射的原理，通過分析反射波的幅值、相位、到達時間，得反射的原理，通過分析反射波的幅值、相位、到達時間，得出樁缺陷的大小、性質、位置等信息，最終對樁基的完整性出樁缺陷的大小、性質、位置等信息，最終對樁基的完整性給予評價給予評價（2）引起反射波的原因）引起反射波的原因截面發(fā)生變化樁底夾泥混凝土質量變化離析土層變化（3）低應變所能檢測到的現(xiàn)象）低應變所能檢測到的現(xiàn)象（4）低應變不能檢測到的現(xiàn)象）低應變不能檢測到的現(xiàn)象（1）快速檢測方法（）快速檢測方法（50-200根根/

6、日）日）（2）準備簡便）準備簡便（3）操作簡單）操作簡單（4）經驗豐富）經驗豐富（1）不能提供單樁承載力）不能提供單樁承載力（2）對小缺陷靈敏度不高）對小缺陷靈敏度不高（3）無法檢測樁底沉渣）無法檢測樁底沉渣測量部分激振設備計算部分信號采集分析儀 記錄儀 采集儀 手錘傳感器選擇不同材質的錘頭或錘墊，以獲得低頻寬脈沖或高頻窄脈選擇不同材質的錘頭或錘墊，以獲得低頻寬脈沖或高頻窄脈沖。宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號，宜用窄沖。宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。電荷放大器加速度傳感器濾波器程控指數(shù)增益放大器（1）傳感器

7、）傳感器傳感器宜選用壓電式加速度傳感器或磁電式速度傳感器，頻傳感器宜選用壓電式加速度傳感器或磁電式速度傳感器，頻響曲線的有效范圍應覆蓋整個測試信號的頻帶范圍。響曲線的有效范圍應覆蓋整個測試信號的頻帶范圍。1 1）加速度傳感器技術指標）加速度傳感器技術指標電壓靈敏度應大于電壓靈敏度應大于100mV/g電荷靈敏度應大于電荷靈敏度應大于20PC/g上限頻率不應小于上限頻率不應小于5kHz，安裝諧振頻率不應小于，安裝諧振頻率不應小于6kHz量程應大于量程應大于100g（1）傳感器）傳感器2 2）速度傳感器技術指標）速度傳感器技術指標固有諧振頻率不應大于固有諧振頻率不應大于30Hz靈敏度應大于靈敏度應大

8、于200mV/cms-1上限頻率不應小于上限頻率不應小于1.5kHz，安裝諧振頻率不應小于，安裝諧振頻率不應小于1.5kHz（2）電荷放大器）電荷放大器技術指標技術指標測量模式加速度測量模式加速度靈敏度調節(jié)可調靈敏度調節(jié)可調靈敏度增益靈敏度增益110mV/pC,20dB總頻率范圍總頻率范圍1200kHz模數(shù)轉換器（A/D)采樣保持器（S/H)程控放大器觸發(fā)器（1）采樣保持器（）采樣保持器（S/H）技術指標技術指標精度精度0.01%0.02%采樣頻率采樣頻率100kHz（單通道）（單通道）（2）模數(shù)轉換器（）模數(shù)轉換器（A/D）技術指標技術指標位數(shù)位數(shù)12位位動態(tài)動態(tài)70120dB幅值精度優(yōu)于幅

9、值精度優(yōu)于0.02%（0.2dB）（3）程控放大器）程控放大器技術指標技術指標指數(shù)型指數(shù)型exi（增益為時間的指數(shù)函數(shù)）（增益為時間的指數(shù)函數(shù)）（4）觸發(fā)器）觸發(fā)器技術指標技術指標觸發(fā)模式信號觸發(fā)（軟或硬）觸發(fā)模式信號觸發(fā)（軟或硬）觸發(fā)延遲超前、滯后觸發(fā)延遲超前、滯后線性線性在一般在一般PC機上運行，所配打印機能在信號回放處理時機上運行，所配打印機能在信號回放處理時使用。使用。主操作界面 設置界面 打印高級設置界面 波形處理界面 打印信息預覽界面 打印信息預覽界面RSM24FD分體機RSM24FDN一體機n（1）當采用低應變或聲波透射法檢測時，受檢樁混凝）當采用低應變或聲波透射法檢測時，受檢樁

10、混凝土強度至少達到設計強度的土強度至少達到設計強度的70%，且不小于，且不小于15MPa。n（2）樁頭的材質、強度、截面尺寸應與樁身基本等同。）樁頭的材質、強度、截面尺寸應與樁身基本等同。n（3）樁頂面應平整、密實，并與樁軸線基本垂直。）樁頂面應平整、密實，并與樁軸線基本垂直。n（1）時域信號記錄的時間段長度應在）時域信號記錄的時間段長度應在 2L/c 時刻后延續(xù)不時刻后延續(xù)不少于少于 5ms ；幅頻信號分析的頻率范圍上限不應小于；幅頻信號分析的頻率范圍上限不應小于 2000Hz。n（2）設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長，設定樁）設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長，設定樁身截面積應為施工

11、截面積。身截面積應為施工截面積。n（3）樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測試值初步設定。）樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測試值初步設定。n（4）采樣時間間隔或采樣頻率應根據(jù)樁長、樁身波速和頻）采樣時間間隔或采樣頻率應根據(jù)樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇；時域信號采樣點數(shù)不宜少于域分辨率合理選擇；時域信號采樣點數(shù)不宜少于 1024 點。點。n（5）傳感器的設定值應按計量檢定結果設定。）傳感器的設定值應按計量檢定結果設定。n（1）傳感器安裝應與樁頂面垂直；用耦合劑粘結時，應）傳感器安裝應與樁頂面垂直；用耦合劑粘結時，應具有足夠的粘結強度。具有足夠的粘結強度。n（2）實心樁的激振點位置應選擇在樁中心

12、，測量傳感器安）實心樁的激振點位置應選擇在樁中心，測量傳感器安裝位置宜為距樁中心裝位置宜為距樁中心 2/3 半徑處；空心樁的激振點與測量半徑處；空心樁的激振點與測量傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成的夾角宜為的夾角宜為 90，激振點和測量傳感器安裝位置宜為樁壁，激振點和測量傳感器安裝位置宜為樁壁厚的厚的 1/2 處。處。n（3）激振點與測量傳感器安裝位置應避開鋼筋籠的主筋影）激振點與測量傳感器安裝位置應避開鋼筋籠的主筋影響。響。n（4）激振方向應沿樁軸線方向。）激振方向應沿樁軸線方向。n（5）瞬態(tài)激振應通過現(xiàn)場敲擊試驗，選擇合適

13、重量的激）瞬態(tài)激振應通過現(xiàn)場敲擊試驗，選擇合適重量的激振力錘和錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射振力錘和錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。信號，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。n（6）穩(wěn)態(tài)激振應在每一個設定頻率下獲得穩(wěn)定響應信號，）穩(wěn)態(tài)激振應在每一個設定頻率下獲得穩(wěn)定響應信號，并應根據(jù)樁徑、樁長及樁周土約束情況調整激振力大小并應根據(jù)樁徑、樁長及樁周土約束情況調整激振力大小n（1）根據(jù)樁徑大小，樁心對稱布置）根據(jù)樁徑大小，樁心對稱布置 24 個檢測點；每個個檢測點；每個檢測點記錄的有效信號數(shù)不宜少于檢測點記錄的有效信號數(shù)不宜少于 3

14、個。個。n（2）檢查判斷實測信號是否反映樁身完整性特征。）檢查判斷實測信號是否反映樁身完整性特征。n（3）不同檢測點及多次實測時域信號一致性較差，應分）不同檢測點及多次實測時域信號一致性較差，應分析原因，增加檢測點數(shù)量。析原因，增加檢測點數(shù)量。n（4）信號不應失真和產生零漂，信號幅值不應超過測量）信號不應失真和產生零漂，信號幅值不應超過測量系統(tǒng)的量程。系統(tǒng)的量程。樁頭處理儀器連接傳感器安裝程序設置手錘錘擊信號采集與分析結果打印鑿掉浮漿打磨平整樁頭干凈干燥Site DBPile 26AThu Jan 28, 2010f:3 srV7.43500m/sexp:20 00.751.52.2533.7

15、54.55.2566.757.5 mSite DBPile 26AAThu Feb 04, 2010f:3 srV7.43500m/sexp:10 00.751.52.2533.754.55.2566.757.5 m 分體機交流電源接線分體機后面板接線加速度傳感器連接速度傳感器連接傳感器耦合傳感器耦合橡皮泥耦合黃油耦合口香糖耦合進入主操作界面后，點擊設置按鍵進入設置界面單擊設置進入設置界面樁長=12米；混凝土標號：C30；樁徑：1米 用速度傳感器進行檢測儀器與筆記本電腦通訊速率，586以上請選57600儀器與筆記本電腦通訊口設置，視電腦串口設置而定，有COM1-6供選外接傳感器設置，請與傳感器

16、接的通道和類型一致預設樁長預設波速：C25：3300C30：3600C35：3800C20：3000單擊進入主操作界面手錘垂直與樁面，錘擊點平整，錘擊干脆，形成單擾動打開采集儀開關，點擊主操作界面的“采樣”按鍵屏幕出現(xiàn)彩色滾動條，儀器進入采樣等待狀態(tài)，此時用手錘敲擊，信號將顯示在屏幕上，完成第一次采集。按前次操作完成第二次采集完成第三次采樣當三次采集的波形基本一致，樁底清晰，請點擊“存盤”按鍵進行波形的存儲。鍵入文件名稱單擊完成保存此時已完成一根樁的現(xiàn)場測試選文件夾選文件名單擊完成讀取單擊進入處理界面原始波形低通800Hz處理后的波形單擊完成處理移動到樁頭位置單擊鼠標左鍵定樁頭，同時時間零點移

17、動移動到樁底位置單擊鼠標右鍵定樁底計算波速定樁后出現(xiàn)的樁底類型選擇界面單擊選擇樁底類型定樁底后自動化出的模擬樁圖形移動到認為有缺陷的位置單擊鼠標左鍵確定缺陷位置計算出的缺陷位置定缺陷位置后出現(xiàn)的缺陷類型選擇界面單擊確定缺陷類型單擊確定缺陷程度自動化出的缺陷示意圖完整性的評價單擊進入打印界面點擊打印后出的打印信息預覽界面單擊進行打印打印確定后出來的打印提示，當分析完四根樁的波形后并都打印確定后打印機才開始輸出打印輸出格式由設置界面中打印信息欄和打印高級設置決定選擇打印的內容和輸出方式指定每頁打印幾個波形傳感器安裝現(xiàn)場干擾樁周土（1）現(xiàn)場干擾）現(xiàn)場干擾現(xiàn)場有重型機械在施工回產生振動干擾現(xiàn)場有重型機

18、械在施工回產生振動干擾解決方案：建議在檢測采樣時停止解決方案：建議在檢測采樣時停止現(xiàn)場電壓不穩(wěn)造成干擾現(xiàn)場電壓不穩(wěn)造成干擾解決方案：建議儀器用電池供電或將儀器接地解決方案：建議儀器用電池供電或將儀器接地（2）傳感器安裝影響）傳感器安裝影響產生振蕩調整傳感器安裝振蕩消除解決方案：調整傳感器安裝使其緊粘樁頭解決方案：調整傳感器安裝使其緊粘樁頭（3）樁周土影響）樁周土影響（3）樁周土影響）樁周土影響樁在土中樁在土中（3）樁周土影響）樁周土影響樁在土中樁在土中（3）樁周土影響）樁周土影響（3）樁周土影響）樁周土影響（3）樁周土影響）樁周土影響（3）樁周土影響）樁周土影響（1）當樁長已知、樁端反射信號明顯時，選取相同條件下）當樁長已知、樁端反射信號明顯時，選取相同條件下不少于不少于5根根類樁的樁身波速按下式計算其平均值：類樁的樁身波速按下式計算其平均值：11nminicc210002LiTcLf 式中 cm樁身波速平均值(m/s); Ci第i根樁的樁身波速計算值（m/s）； L完整樁樁