低應變檢測技術(shù)原理講義（80頁圖文豐富）[詳細]

1、低應變基樁完整性檢測,低應變基樁完整性檢測 目錄,第一章 基本概念及檢測原理 第二章 檢測系統(tǒng) 第三章 現(xiàn)場檢測技術(shù) 第四章 實測波形匯編,第一章 基本概念及檢測原理 目錄,第一節(jié) 應力波基本概念 第二節(jié) 應力波在樁中的傳播 第三節(jié) 低應變的檢測原理,第一章 基本概念及檢測原理 基本概念,應力波基本概念,應力波：當介質(zhì)的某個地方突然受 到一種擾動，這種擾動產(chǎn)生的變形會沿著介質(zhì)由近及遠傳播開去，這種擾動傳播的現(xiàn)象稱為應力波。 波阻抗： ：密度；C：應力波速；A：樁橫截面積。 一維直桿：dL的桿件,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在樁中的傳播,振源：手錘錘擊樁端面。點振源 傳

2、播介質(zhì)：樁L遠大于樁徑。一維直桿 傳播：應力波以錘擊點為中心半球向外傳播，當應力波傳播至樁身一定距離S后（一般S1D-2D），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,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,一維桿應力波波動方程,方程：,其物理意義就是應力波在樁身中的傳播速度。,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在自由端完整樁中的傳播,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在自由端完整樁中的傳播,入射波與反射波同相,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在自由端完整樁中的傳播,樁在自由端,第一章 基本概

3、念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在固定端完整樁中的傳播,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在固定端完整樁中的傳播,T,V,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在固定端完整樁中的傳播,樁嵌巖,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在波阻抗減小樁中的傳播,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在波阻抗減小樁中的傳播,樁截面減小,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在波阻抗減小樁中的傳播,樁縮徑,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在波阻抗增大樁中的傳播,第一章 基本概念及檢測原理 應力

4、波在樁中的傳播,應力波在波阻抗增大樁中的傳播,樁截面增大并嵌巖,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,應力波在波阻抗增大樁中的傳播,樁擴徑,第一章 基本概念及檢測原理 應力波在樁中的傳播,整樁平均波速C： C=2L（T4T1） 擴徑位置L1： L1=C（T2T1）2 擴徑范圍（L2L1）： （L2L1）= C（T3T2）2,第一章 基本概念及檢測原理 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(chǎn)生反射的原理，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(zhì)、位置等信息，最終對樁基的完整性給予評價。,樁底 截面發(fā)生變化 夾泥 離析 混凝土質(zhì)量變化

5、土層變化,第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理,引起反射波的原因,第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理,低應變所能檢測到的現(xiàn)象,第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理,低應變不能檢測到的現(xiàn)象,第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理,低應變檢測的優(yōu)點,快速檢測方法 （50-200根/日） 準備簡便 操作簡單 經(jīng)驗豐富,第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理,低應變檢測的局限,不能提供單樁承載力 對小缺陷靈敏度不高 無法檢測樁底沉渣,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 目錄,第一節(jié) 傳感器 第二節(jié) 采集儀器 第三節(jié) 軟件簡介,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 傳感器,速度傳感器,加速度傳感器,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 組合手錘

6、,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 采集儀,RSM24FD分體機,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 采集儀,RSM24FDN一體機,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 軟件簡介,主操作界面,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 軟件簡介,設置界面,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 軟件簡介,打印高級設置界面,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 軟件簡介,波形處理界面,第二章 低應變檢測系統(tǒng) 軟件簡介,打印信息預覽界面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 目錄,第一節(jié) 檢測流程 第二節(jié) 影響測試的因素 第三節(jié) 疑問解答,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 檢測流程,第一步 樁頭處理 第二步 儀器連接 第三步 傳感器安裝 第四步 程序設置 第五步 手錘錘擊 第六步 信號采集 第七步 信號分析

7、 第八步 結(jié)果打印,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁頭處理,鑿掉浮漿 打磨平整 樁頭干凈干燥,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接,分體機,交流電源接線,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接,分體機后面板接線,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接,加速度傳感器連接,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接,速度傳感器連接,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接,一體機速度傳感器連接,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 傳感器安裝,傳感器放置距樁心2/3 3/4R處且安裝位置 要求平整盡可能使傳感器垂直與樁頭平面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 傳感器安裝,傳感器耦合,黃油耦合 橡皮泥耦合 口香糖耦合,使傳感器與樁頭粘合在一起，要求越緊越好,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù)

8、 程序設置,在開始檢測之前必須根據(jù)不同樁的情況對程序進行設置，下面給出一個例子來學習整個的檢測過程的軟件操作，注意：以下只講解了在檢測過程中常用的功能，其他功能及程序中出現(xiàn)的參數(shù)請仔細閱讀軟件操作說明書，這里不一一詳細說明。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設置,進入主操作界面后，點擊設置按鍵進入設置界面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設置,樁長=12米；混凝土標號：C30；樁徑：1米 用速度傳感器進行檢測,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 手錘錘擊,手錘垂直與樁面，錘擊點平整，錘擊干脆，形成單擾動,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集,打開采集儀開關(guān)，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

9、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。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集,按前次操作完成第二次采集,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集,完成第三次采樣,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集,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。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形存盤,此時已完成一根樁的現(xiàn)場測試,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 現(xiàn)場采集注意事項,樁頭的處理平整 傳感器安裝緊密 采集完數(shù)據(jù)存盤,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形讀取,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形處理,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形處理,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析,移動到樁底位置單擊鼠標右鍵定樁底,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù)

10、 波形分析,定樁后出現(xiàn)的樁底類型選擇界面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析,定缺陷位置后出現(xiàn)的缺陷類型選擇界面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形打印,點擊打印后出的打印信息預覽界面,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形打印,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形打印,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,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 影響測試因素,現(xiàn)場干擾 傳感器安裝 樁周土,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 現(xiàn)場干擾,現(xiàn)場有重型機械在施工回產(chǎn)生振動干擾 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 解決方案：建議儀器用電池供電或?qū)?儀器接地,第三章 現(xiàn)場

11、測試技術(shù) 傳感器安裝影響,解決方案：調(diào)整傳感器安裝使其緊粘樁頭,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁側(cè)土影響,樁在空氣中,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁側(cè)土影響,樁在空氣中,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁側(cè)土影響,樁在土中,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁側(cè)土影響,樁在土中,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁側(cè)土影響,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答,Q：加速度計與樁面用什么方法耦合較好？,A：由于樁面凹凸不平，且有砂石，再加上電纜線的拉作用，用黃油往往達不到好的耦合效果。在樁頭滴少許502膠，再將指頭大小、粘性較好的橡皮泥壓入樁面，然后再將加速度計旋入橡皮泥，這樣耦合就會好些。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答,Q：脈沖頻率或濾波頻率較

12、低隊淺部缺陷判斷有無影響？,A：當樁身淺部有缺陷，其反射波的頻率較高。若樁身深部也存在缺陷，其反射波在樁端面反后經(jīng)淺部缺陷處又會產(chǎn)生反射。當脈沖頻率或濾波頻率較時，高頻反射波部分會丟失，導致實測信號矢真，可能造成誤判。所以建議盡量用高頻信號來測樁，當遇到長樁時請用高頻、低頻相結(jié)合測試。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答,Q：反向過沖較大是否信號較差？,A：在實測信號中，我們往往會發(fā)現(xiàn)脈沖信號結(jié)束后有一個較大反向信號。導致反向過沖較大的因素較多，除了電纜線過長、電荷放大器電感及電容等參數(shù)不當、錘擊點位置及錘擊脈沖頻率、傳感器幅頻及相頻特性外，還有樁身阻抗變化影響，如：（1）當樁頭部分混凝土強度較低時，應力波遇強度較高混凝土時會產(chǎn)生反向反射；（2）樁頭附近波阻抗增大；（3）樁頭附近波阻抗變小，由于錘擊頻率或濾波頻率太低，高頻成份被濾掉，此時，往往也會出現(xiàn)反向過沖這種現(xiàn)象。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答,Q：離析、夾泥與縮徑反射波信號有何區(qū)別？,A：當樁身淺部有缺陷，其反射波的頻率較高。若樁身深部也存在缺陷，其反射波在樁端面反后經(jīng)淺部缺陷處又會產(chǎn)生反射。當脈沖頻率或濾波頻率較時，高頻反射波部分會丟失，導致實測信號矢真，可能造成誤判。所以建議盡量用高頻信號來測樁，當遇到長樁時請用高頻、低頻相結(jié)合測試。,第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答,Q：當檢測信號是低頻振蕩衰減信