桩基完整性(低应变试验)试验方法

1、桩基完整性(低应变试验)试验方法1 桩基完好性低应变试验1.1一般规定：1低应变反射波法适用围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及cfg 桩。2对桩身截面多变且改变幅度较大灌注桩，应采纳其他方法帮助验证低应变法检测的有效性。3受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15mpa 。1.2检测原理：低应变法目前国普遍采纳低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采纳瞬态冲击的方式瞬态激振，实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为根据，采纳一维波动理论分析断定基桩的桩身完好性。因此基桩必需符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直

2、径即长径比大于5或瞬态鼓励有效高频重量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。1.3检测方法及工艺要求1检测前的预备工作a 受检基桩混凝土强度至少到达设计强度的70，或期龄不少于14天时方可报检。b 施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提早2天提交给现场检测人员。c 施工单位向检测单位供应基桩工程相关参数和资料。d 检测前，施工单位做好以下预备工作：剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件根本一样。灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损局部，并露出坚硬的混凝土外表。桩顶外表平整洁净且无积水。实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm 的平面，平面保证程

3、度，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨24处详细见图1，直径约为6cm 的平面，打磨面应平顺光滑密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图0.8m<d1.25m d0.8m 图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗改变，会对测试信号产生影响。因此，测试前应将桩头侧面与断层断开。预备黄油12包，作为测试耦合剂用。在基坑检测，应提早将基坑水抽干，并搭设好梯子，便于上下。e搜集受检桩的相关技术资料，包括工程概况、基桩的设计参数、场地的工程地质资料以及施工记录状况；f安装传感器。传感器的安装对现场信号的采集影响较大，传感器的安装须通

4、过黄油、凡士林或橡皮泥等藕合剂与桩面严密粘接，并与桩顶面垂直；g依据现场状况选择适宜的激振设备、传感器，检查系统各局部之间是否连接良好，确认系统处于正常工作状态。1.4数据采集a通过现场比照试验选定激振锤和激振参数。短桩或浅部缺陷桩的检测宜采纳轻锤短脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷的检测宜采纳重锤宽脉冲激振；在现场检测过程中，可在激振部位平铺薄层橡胶垫以猎取更好的实测信号。通过转变力锤的重量及锤头材料，可转变冲击入射波的脉冲宽度及频率成分。锤头刚度较小时，冲击入射波脉冲较宽，含低频成分多，冲击力大小一样时，其能量较大，应力波衰减较慢，合适于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别；锤头刚度较大时，冲

5、击入射波脉冲较窄，含高频成分较多，冲击力大小一样时，虽其能量较小，但更合适于桩身浅部缺陷的识别及定位。对于长桩，应当先采纳低频检波器，重锤敲击来获得实测曲线，再用高频检波器、轻锤敲击来获得浅部鉴别曲线。b采集桩身的波形信号时，调整增益和激振频率使桩身特殊是桩身下部的反射特征清楚、重复性好。各测点记录的有效信号数不宜少于3个，波形具有良好的全都性。c 对存在缺陷的桩应选用多种激振频率进展重复检测，猎取足够的缺陷特征分析资料。1.5 数据分析与断定a 桩身平均波速确实定；b 对波形、波幅、频率等信号特征进展分析，并结合受检桩的成桩工艺、地质条件和施工状况识别断桩缩颈、扩颈等桩身缺陷；c 进展桩身完

6、好性类别断定，桩身完好性类别应按表3-2和表3-3原那么断定；d当实测信号所反映的桩身信息(如超过有效检测围、桩底反射不明显、实测信号无规律等)缺乏以分析和评价桩身完好性，应结合其它检测方法进展桩身完好性断定。1.6复测验证与处理a对于桩身浅部存在缺陷，拟采纳开挖法开挖深度一般在18m围，条件允许的状况下可适当增加开挖深度进展验证；b 假设桩身波速偏低或疑心混凝土强度不够时，分析强度低的各种缘由，假设比照其余同等条件的桩后发觉强度等级依旧存在波速异样，应建议业主、监理等相关部门采纳其它检测手段进展检测。c 假设发觉桩身深部存在缺陷或桩底沉渣过厚时，应当照实向业主、监理提出采纳工程钻机抽芯验证申

7、请，并提交检测原始资料，对有争议性的检测结论，应当提出第三方验证的申请进展仲裁。1.7成果报告的编写建筑基桩检测技术规jgj 1062014强迫要求低应变检测报告应给出桩身完好性检测的实测信号曲线，除此之外，检测报告还应包括以下容：a 工程概述及岩土工程条件描绘；b 检测方法、原理、仪器设备和过程表达；c 受检桩的桩号、桩位平面图和相关的施工记录；d桩身波速取值；e 桩身完好性描绘、缺陷的位置及桩身完好性类别；f时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的围及倍数；或幅频信号分析的频率围、桩底或桩身缺陷对应的相邻谐峰间的频差；g必要的说明和建议，比方对扩大或验证检测的建议。综上所述，其技

8、术流程如图3所示: 图3 瞬态激振时域频域分析法测桩技术流程 1.8数据分析和质量评定低应变的桩身完好性分析应严格地根据国家及部委颁发的相关规、规程和标准执行，以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合施工状况、岩土工程勘察资料和波形特征等因素进展综合分析断定。当在桩顶施加一激振后，弹性波沿桩身传播的规律满足一维波动方程，如下式：022222=?+?x u v t uev =2式中： v 纵波波速e 桩的弹性模量a 桩截面积桩身材料密度弹性波在传播过程中会对桩身阻抗va z =的改变作出响应，假设桩身由1a 、1e 、1、1v 变为2a 、2e 、2、2v ，依据平面弹性波传播理论，其反射系数为：2

9、22111222111a v a v a v a v r v +-=式中： v r 反射系数桩身材料密度v 纵波波速a 桩截面积a 统计法确定桩身波速平均值为分析时域、频域曲线所反映的桩身波阻抗改变状况、核实桩底信号并确定桩身缺陷位置，首先需要确定桩身波速及其平均值。在桩长已知、桩底反射信号明确的前提下，在地质条件、设计桩型、成桩工艺一样的基桩中，选取不少于5根类桩的桩身波速按以下计算平均值：11nm i i v v n = ( 1)2i l v t =? ( 2) 式中 m v 桩身波速的平均值；i v 第i 根受检桩的桩身波速值，建筑基桩检测技术规jgj106-2014要求桩身波速离散性掌

10、握在5%以，即 /5%i m m v v v -。b 数据的分析和桩身完好性断定完好桩的时域波形图比拟规章、匀称、整齐，桩底反射信号明显，平均波速也正常。完好桩的波形特征如图3-a 所示。断桩指桩身断裂，混凝土不连续，一般在此处有严峻的夹泥，使此处的阻抗明显变小，应力波在断桩片发生强反射，应力波在桩身断裂以上局部来回反射形成屡次波，整桩信号不明显，甚至没有桩底反射，类似于短的完好桩。断桩的波形如图3-b ，断桩的断裂位置由下式确定：2l v t ''=?( 3)其中：l'为断裂位置(m)；v'为完好桩波速(m/s)；t?为入射波与反射波的时间间隔(ms)。a:完

11、好桩b:断桩c:缩颈桩d:扩径桩e:桩身混凝土胶结差空洞、蜂窝、松散等现象图4 桩身典型缺陷与动测波形特征缩颈桩和扩径桩都有明显的桩底反射信号，和本工地桩身混凝土平均波速相接近，计算桩长与实际桩长相符。同时在缩颈处或扩径处分别出现同相位和反相位的反射信号。缩颈桩和扩径桩的波形特征如图3-c和图3-d。桩身混凝土胶结差视其程度大小，桩身混凝土介于完好桩和断桩之间，细微接近完好桩，严峻接近于断桩。该类基桩的反射信号与入射波信号同相位，同样有桩底反射信号，但整桩混凝土传播速度偏低，这是桩身混凝土胶结差区分于缩颈桩的重要根据，如图3-e。根据实测时域或幅频信号特征进展桩身完好性断定的分类标准和分类见表3-3、3-4表3-3 桩身完好性断定类别时域信号特征幅频信号特征2l/c时刻前无缺陷反射波；有桩底反射波桩底谐振峰排列根本等间距，其相邻频差fc/2l。表3-