公路檢測技術模塊高低應變法檢測課件

模塊7-3高低應變法檢測授課教師：朱明栓副教授公路檢測技術基礎理論--應力波理論1、概念應力波：當介質的某個地方突然收到一種擾動，擾動產(chǎn)生的變形會沿著介質由近至遠傳播開去，這種擾動傳播的現(xiàn)象稱為應力波。波阻抗：Z=ρcAρ：密度；c：應力波速；A：樁橫截面積2、應力波傳播模型

想得出的結論：由于阻抗變化，引起入射波與反射波方向的關系（1）在自由端完整樁中的傳播（空氣中）模型1：

結論：同相2、應力波傳播模型（1）在自由端完整樁中的傳播（空氣中）模型2：結論：

同相2、應力波傳播模型（1）在自由端完整樁中的傳播（空氣中）樁模型：（1）在自由端完整樁中的傳播（空氣中）模型表明高阻抗低阻抗當應力波從硬材料軟材料反射波與入射波同相大截面小截面由此可以類推：當樁身出現(xiàn)縮徑、離析、斷裂、夾泥、空洞、斷裂，嵌巖樁樁底沉渣，摩擦型樁樁底，預制樁脫焊、虛焊、不良焊接等缺陷時，反射波與入射波同相。2、應力波傳播模型（2）在固定端完整樁中的傳播模型1：結論：

反相2、應力波傳播模型（2）在固定端完整樁中的傳播模型2：結論：

反相2、應力波傳播模型（2）在固定端完整樁中的傳播樁模型：（2）在固定端完整樁中的傳播模型表明低阻抗高阻抗當應力波從軟材料硬材料反射波與入射波反相小截面大截面由此可以類推：當樁身出現(xiàn)擴徑、樁底嵌巖良好時，反射波與入射波反相。另外：混凝土質量變化、土層變化也會引起反射波的變化。樁基高應變動力檢測（一）目的

1、判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求；

2、檢測及判定樁身完整性；

3、分析樁側和樁端土阻力；

4、預制樁打樁監(jiān)測。

（二）高應變動力試樁的基本原理

用重錘沖擊樁頂，使樁土產(chǎn)生足夠的相對位移，以充分激發(fā)樁周土阻力和樁端支承力，通過安裝在樁頂以下樁身兩側的力和加速度傳感器接收樁的應力波信號，應用應力波理論分析處理力和速度時程曲線，從而判定樁的承載力和評價樁身質量完整性.現(xiàn)場檢測

樁基動力檢測是指在樁頂施加一個動態(tài)力（可以是瞬態(tài)沖擊力或穩(wěn)態(tài)激振力）。樁土系統(tǒng)在動態(tài)力的作用下產(chǎn)生動態(tài)響應信號（位移、速度、加速度信號），通過對信號的時域分析、頻域分析或傳遞函數(shù)分析，判斷樁身結構的完整性，推斷單樁承載力。根據(jù)作用在樁頂上的動荷載能量能否使樁土之間發(fā)生一定彈性位移或塑性位移，把動力測樁分為低應變、高應變兩種方法。低應變作用在樁頂上的動荷載遠小于樁的使用荷載，能量小，只能使樁土產(chǎn)生彈性變形。樁基低應變動力檢測低應變動測技術反射波法機械阻抗法水電效應法動力參數(shù)法共振法球擊法青藏線基樁檢測

反射波法一、目的：檢測樁身完整性，判定樁身缺陷程度及位置二、定義反射波法：通過對樁頂施加激振能，引起樁身及周圍土體的微幅振動，用儀表記錄樁頂?shù)乃俣扰c加速度，利用應力波理論（一維波在直桿中的傳播規(guī)律）對結果加以分析。原理基樁反射波法檢測樁身結構完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應力波，該應力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時間、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。1、樁頭處理：鑿掉浮漿、打磨平整、樁頭干凈干燥2、傳感器安裝：（1）安裝位置（2）采用橡皮泥、口香糖、黃油、牙膏、石膏等粘結，粘結層盡量薄，不應采用手扶式檢測過程（1）激振位置：樁頂中心部位，避開主筋（2）激振源選擇：樁身固有頻率與樁長、缺陷深度與程度、樁底情況等有關。長樁固有頻率低、短樁高；摩擦樁固有頻率低、端承樁高。激振頻譜與樁身頻譜特性匹配是獲得好的應力波信號的前提。

①用寬脈沖獲取樁底或樁下部缺陷反射信號

低頻：聚乙烯、尼龍、橡膠、木棒等（大質量）②用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號高頻：鐵、鋼、鋁、銅錘、鋼桿（管）等（小質量）（3）激振方向垂直于樁面，錘擊干脆，形成單擾動3、激振（1）根據(jù)樁徑大小，對稱布置2-4個監(jiān)測點，每個檢測點記錄有效信號不宜少于3個（2）較好波形特征①波形重復性好②真實反映樁身實際情況，完好樁樁底反射明顯③波形光滑，不含毛刺或震蕩波形④波形最終歸零4、信號采集目前傾向于低應變法僅能檢測樁身完整性樁身完整性定義樁身完整性類別是按缺陷對樁身結構承載力