混泥土和桩基

1、混凝土和桩基检测 1.混凝土配合比设计2.混凝土强度检测3.桩基完整性检测4.桩基承载力确定5.地基承载力绪 论混凝土配合比设计 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。 混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即： (1) 满足结构设计的强度等级要求； (2）满足混凝土施工所要求的和易性； （3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； （4）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。普通混凝土配合比设计基本原理普通混凝土配合比设计基本原理（1）绝对体积法绝对体积法的基本原理是：假定刚

2、浇捣完毕的混凝土拌合物的体积，等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。 101.0000wwssoggccmmmm 式中 c水泥密度（kg/3） ，可取 29003100 kg/3。 g粗骨料的表观密度（kg/3） ； s细骨料的表观密度（kg/3） ； w水的密度（kg/3） ，可取 1000 kg/3； 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时， 可取为。 ）重量法（假定表观密度法）。如果原材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。c0g0s0w0 cp 式中 c0每立方米混凝土的水泥用量（kg） ； g

3、0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg） ； s0每立方米混凝土的细骨料用量（kg） ； w0每立方米混凝土的用水量（kg） ； cp每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg） ； 其值可取24002450kg。 三三 、混凝土配合比设计的步骤、混凝土配合比设计的步骤1. 设计的基本资料混凝土的强度等级、施工管理水平，对混凝土耐久性要求，原材料品种及其物理力学性质，混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。2初步配合比计算（）确定试配强度（fcu,0）645.10kcucuff， 混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-2000）： 式中fcu,0混凝土配制强度（MPa）； fcu,k设计的混凝土强度标

4、准值（MPa）； 混凝土强度标准差（MPa）645. 10kcucuff， 表 3.0 混 凝 土 强 度 标 准 差 ( ) 混 凝 土 设 计 强 度 等 级 fcu,k 低 于 C 20 C 20C 35 高 于 C 35 (MPa) 4.0 5.0 6.0 （）计算水灰比 （W/C）根据强度公式计算水灰比：）（，bceacuWCff/0 cebacuceafffCW0, 式中fcu,0混凝土试配强度, a； fce水泥28d的实测强度,a； a,b回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。普通混凝土配合比设计规程（JGJ552000）提供的a 、b 经验值为： 采用碎石

5、：a=0.46b0.07 采用卵石：a=0.48b =0.33 ）选定单位用水量（w0）用水量根据施工要求的坍落度（参考表41）和骨料品种规格，参考表4.0.1-2选用。表 1 混 凝 土 浇 筑 时 的 坍 落 度 （ G B 50204-1992） 结 构 种 类 坍 落 度（ ） 基 础 或 地 面 等 的 垫 层 ， 无 配 筋 的 大 体积 结 构 或 配 筋 稀 疏 的 结 构 1030 板 、 梁 或 大 型 及 中 型 截 面 的 柱 子 等 3050 配 筋 密 列 的 结 构（ 薄 壁 、斗 仓 、筒 仓 。细 柱 等 ） 5070 配 筋 特 密 的 结 构 7090 表

6、 4.0.1-2 塑性混凝土的用水量（/3） （JGJ55-2000） 拌合物稠度 卵石最大粒径 () 碎石最大粒径 () 项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 1030 190 170 160 150 200 185 175 165 3050 200 180 170 160 210 195 185 175 5070 210 190 180 170 220 205 195 185 坍 落 度() 7090 215 195 185 175 230 215 205 195 本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少

7、510。 掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510 （）计算水泥用量（c0）根据已确定的 W/C和w0，可求出m3混凝土中水泥用量c0： 为保证混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量还应大于表4.0.4规定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于表4.0.4规定值，应取规定的最小水泥用量值。CWmmwco/0 表 4.0.4 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量（JGJ552000） 最大水灰比 最小水泥用量（） 环境条件 结构物类别 素混凝土 钢筋 混凝土 预应力 混凝土 素混凝土 钢筋 混凝土 预

8、应力 混凝土 1.干燥环境 正常的居住或办公 用房屋内部件 不作规定 0.65 0.60 200 260 300 无冻害 高湿度的室内部件 室外部件 在非侵蚀性土和（或）水中的部件 0.70 0.60 0.60 225 280 300 2. 潮湿环境 有冻害 经受冻害的室外部件 在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件 高湿度且经受冻害中的室内部件 0.55 0.55 0.55 250 280 300 有冻害和除冰剂的潮湿环境 经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件 0.50 0.50 0.50 300 300 300 注：当用活性掺合料取代部分水泥时，表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的

9、水灰比和水泥用量 （）选择合理的砂率值（s） 合理砂率可通过试验、计算或查表求得。 试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。 也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考表4.0.2选用。表 4-.0.2 混凝土砂率选用表 （%） （JGJ55-2000） 卵石最大粒径 () 碎石最大粒径 () 水灰比 10 20 40 16 20 40 0.40 2632 2531 2430 3035 2934 2732 0.50 3035 2934 2833 3338 3237 3035 0.60 3338 3237 3136 3641 3540 3338 0.70 3641

10、 3540 3439 3944 3843 3641 6）计算粗、细骨料用量 重量法（假定表观密度法）应按下式计算： c0g0s0w0 cp%10000sgsosmmm 式中 c0每立方米混凝土的水泥用量（kg） ； g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg） ； s0每立方米混凝土的细骨料用量（kg） ； w0每立方米混凝土的用水量（kg） ； s砂率（） ； cp每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg） ； 其值可取 24002450kg。 当采用体积法（绝对体积法）时，应按下式计算：101.0000wwssoggccmmmm 式 中 c 水 泥 密 度 （ kg/3） ， 可 取 2900 31

11、00 kg/3。 g 粗 骨 料 的 表 观 密 度 （ kg/3） ； s 细 骨 料 的 表 观 密 度 （ kg/3） ； w 水 的 密 度 （ kg/3） ， 可 取 1000 kg/3； s 砂 率 （ ） ； 混 凝 土 的 含 气 量 百 分 数 ， 在 不 使 用 引 气 型 外 加 剂 时 ， 可 取 为 。 %10000gssosmmm 混凝土强度检测1.回弹法测混凝土强度原理：由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系，而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上，其回弹高度（ 通过回弹仪读得回弹值）与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此以回弹值反映混凝土表

12、面硬度，根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。 特点：用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但是设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场直接测定中使用较多。 测区的选定采用抽检的方法，在0.2 m 0.2 m 范围内测点均匀分布。所选测区相对平整和清洁，不存在蜂窝和麻面，也没有裂缝、裂纹、剥落，层裂等现象。按照利用回弹仪进行无损检测的规范， 即根据回弹法检测混凝土抗压强度技术规范（ JG J/T23-2001）的规定，在每一个检测区测取16 个回弹值。每一读数都精确到1。测点间距不小于20 m m ，测点距构件边缘不小于30 m m 。在检测时

13、，回弹仪的轴线始终垂直于被检测区的测点所在面。 测区选择强度计算从每一个测区所得的16 个回弹值中，剔除3 个最大值和3个最小值后，将余下的10 个回弹值按下列公式计算平均值： 式中，Rm 为测区平均回弹值，精确至0.1；Ri为第i 个测点的回弹值。 对于回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，回弹值按下式校正。 Rm=Rm +Ra 式中，Rm 为非水平方向检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；Ra 为非水平方向检测时测区的平均回弹值的修正值，按表2 取值 将回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面时得的回弹值，或相当于水平方向检测混凝土浇筑面时的回弹值，按下式修正： Rm=RmtRat， Rm=Rmb

14、Rab. 式中，Rmt，Rmb 为水平方向（ 或相当于水平方向）检测混凝土浇筑表面、底面，测区的平均回弹值，精确至0.1；Rat，Rab 为混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，按表3 取值。 桩基完整性检测 1.低应变法实验原理：实验原理： 反射波法是以一维波动方程为理论基础的桩基检测方法。根据被测反射波法是以一维波动方程为理论基础的桩基检测方法。根据被测波型、波速、结合工程地质及施工记录，就能综合判断桩身的完整程度。波型、波速、结合工程地质及施工记录，就能综合判断桩身的完整程度。根据测试数据、图形，判断桩是否完整、属于几类桩。检验时应抽取不根据测试数据、图形，判断桩是否完整、属于几类桩。检验

15、时应抽取不少于总桩数的少于总桩数的10%进行低应变动力检测进行低应变动力检测波形分析Z=PA当桩基的密度或者截面积发生变化时，相应的波阻抗会发生变化，导致波形图发生变化。我们通过波形图的变化来判断桩基的完整性。当Z变小时会出现缩颈（A变小）或者离析(P变小)。当Z变大时会出现扩颈(A变大)完整波形图声波透射法检测桩身混凝土完整性 原理：由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔

16、洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录不同剖面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内桩身混凝土完整性，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。 桩声波检测仪信号输入参数设置数据处理结果输出计算机岩土岩土声测管换能器电缆声波透射法桩身完整性分类及判定标准声波透射法桩身完整性分类及判定标准 （2）复合地基承载力检测 复合地基承载力试验主要针对复合地基处理后进行的施工质量检查，粉喷桩、搅拌桩、挤密砂（石）桩、旋喷桩等复合地基，一般应按验标要求的频率检测，或取5的桩进行复合地基承载

17、力试验。根据实验数据做出PS曲线图由上述公式计算出复合地基承载力如1-20点fspk=0.785*250/1.048+0.95*0.215*120=207.58Kpa150Kpa 满足设计要求桩基承载力检测桩基承载力检测实验原理：实验原理：现场单桩载荷试验采用慢速维持荷载法，按单桩竖向承载力设计值的现场单桩载荷试验采用慢速维持荷载法，按单桩竖向承载力设计值的2倍加倍加载载,承压板为钢质承压板为钢质500mm圆板，见图圆板，见图5。现场单桩复合地基试验按承载力设。现场单桩复合地基试验按承载力设计值计值2倍加载，承压板为倍加载，承压板为1.5m1.5m钢质方板。采用堆载、液压油泵加载钢质方板。采用

18、堆载、液压油泵加载、百分表量测。、百分表量测。 左图为实验示意图由QS曲线可知单桩承载力达到设计要求的205KN并没有出现某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，并经24小时尚未达到相对稳定标准；这两种终止加载的条件并已经达到的设计要求，所以CFG桩的单桩承载力符合设计要求。 实验步骤1）试验加载系统：试验采用地锚施加反力，慢速维持分级加载荷载法。通过1.01.0m方形荷载板（钢板）对复合地基施加竖向压力。复合地基产生变形沉降时，通过对称放置在承载板上的两个百分表进行观测。2）荷载分级：加载分812级进行，每级加载量为预估计加载总量的1/（82）。3）变形观测：每级加载后，间隔5、10、15min各测读一次，以后每隔15min测读一次，累计1h后隔30min测读一次。4）沉降稳定标准：每一小时的沉降不超过0.1mm时认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。5）终止加载条件：沉降量急速增