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1、桩基检测技术总结一、低应变检测分析判定1、钻孔灌注桩常见质量通病 泥浆护壁的钻孔灌注桩，桩底沉渣过厚； 水下浇注混凝土时，施工不当如导管下口离开混凝土面、混凝土浇注不连续时，桩身会出现断桩的现象，而混凝土搅拌不均、水灰比过大或导管漏水会产生混凝土离析； 当泥浆相对配置不当、地层松散或呈流塑状，或遇承压水层时，导致孔壁不能直立而出现踏孔时，桩身就会不同程度的出现扩径、缩颈或断桩的现象。2、检测目的检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。3、桩身完整性反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合指标。4、检测方法弹性波反射法。5、检测范围规则截面混凝土桩且桩径应小于2.0m；桩长一般不
2、大于40m6、测试原理 一般嵌入地层的基桩具有较大的长径比，可近似看作一维弹性杆件，当在桩头施加一机械脉冲力F(t) 时，桩顶在发生阻尼振动的同时，将产生一弹性波，并沿桩身向下传播。当波传至桩底或桩身某一缺陷时，由于这些部位均存在明显的波阻抗差异(形成波阻抗界面)，因此在这些波阻抗界面上除一部分弹性波以透射波的形式往下传播和被介质吸收外，另一部分能量以反射波的形式往上传播。而反射波的走时和振幅、相位、频响等运动学特征和动力学特征不仅与桩底、桩间缺陷位置有关，而且与缺陷性质、类型密切相关。因此，在桩头激振的同时，用安置在桩头的检波器接收来自桩底、桩间的反射信号及桩土体系的振动信号，同时进行滤波放
3、大和必要的数据处理，就能获得桩间缺陷位置与性质等方面的参数，确定桩身缺陷位置、性质。7、检测数据分析与判定桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合地质资料、施工资料和波形特征等因素进行综合分析判定。桩身波速平均值的确定：1）当桩长已知、桩底反射信号明显时，选取相同条件下不少于5根类桩的桩身波速按下式计算桩身平均波速：式中桩身波速平均值(m/s)；参与统计的第根桩的桩身波速值(m/s)；测点下桩长(m)；时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms)；幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz)，计算时不宜取第一与第二峰；参与波速平均值计算的基桩数量(5)。2）当桩身波速平均值无法按上款
4、确定时，可根据本地区相同桩型及施工工艺的其它桩基工程的测试结果，并结合桩身混凝土强度等级与实践经验综合确定。不同混凝土强度等级的反射播波速经验值混凝土强度等级应力波波速范围（m/s）C2030003400C2534003700C3037003900C4039004100 经验值是针对普通混凝土提出的，仅供参考。高性能混凝土、添加粉煤灰及其他添加剂的混凝土波速与强度等级关系还有待于进一步研究。3）如具备条件，可制作同混凝土强度等级的模型短桩测定波速，也可根据钻取芯样测定波速，确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响。桩身缺陷位置应按下列公式计算： 式中 测点至桩身缺陷的距离(m)； 时域信
5、号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms)；幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)；桩身波速(m/s)，无法确定时用值替代。 另国家规范要求取值的离散性不能太大，即CiCm/ Cm5% 桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按规定和表所列实测时域或幅频信号特征进行综合判定。表桩身完整性判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基本等间距，其相邻频差2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差有明显缺陷反射波，其它特征介于类和
6、类之间2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波；或按平均波速计算的桩长明显短于设计桩长桩底谐振峰排列基本等间距，相邻频差，无桩底谐振峰；或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰注： 1、对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别。 2、对于混凝土预制桩和预应力管桩，若缺陷明显且缺陷位置在接桩位置处，宜结合其它检测方法进行评价。 3、不同地质条件下的桩身缺陷检测深度和
7、桩长的检测长度应根据试验确定。完整桩曲线断桩曲线缩颈曲线扩径曲线4.4.1 本方法判定桩身完整性，是以时域波形为主、频域分析为辅。应保证在受检桩检测波形信号真实、有效的基础上，对检测波形进行判读。由于多种干扰成分的存在，时域信号通常须采用滤波、平滑、线性放大或指数放大等手段来突出信号中的有效信息，而不当的处理往往会导致波形畸变，从而做出错误的结论。4.4.4 桩完整性和类别可根据时域频域图形特点结合表4.4.4判定:1 完整桩时域频域图形的特点(图4.4.4-1、图4.4.4-2)在时域波形中有桩底反射信号，其反射周期为，波形规则，波程中无其它明显的阻抗变化反射。在频域图形中，谱峰排列规律，相
8、邻峰间隔即特征频率基本相等，且1/。摩擦桩桩底反射波与入射波同相位，且；嵌岩桩桩底反射波与入射波反相位，且0.5。加速度信号：图4.4.4-1 完整桩时域频域图速度信号：完整桩时域频域图完整桩时域频域图2 断桩时域频域图形的特点时域波形和频域波形规则。在时域波形中反射信号明显并与入射波同相位，反射波周期为。在频域图形中，相邻峰间隔也基本相等。但由平均波速与算出的桩长比施工桩长要短，即2000mm800mmD2000mmD800mm 检测剖面编组分别为：1-2； 1-2，1-3，2-3； 1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4。3、现场检测将发射与接收声波换能器以相同标高分别置于声测管中
9、的测点处，同步升降，测点间距不宜大于250mm。检测过程中应校核换能器深度。实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波幅值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不宜大于40o。平测、斜测和扇形扫测示意图在同一根桩的不同剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。检测开始前后应检查换能器扶正器的完好状态。检测中发现异常的桩，需采用多台设备进行检测并进行综合分析及判定。填写野外检测记录及检测见证单。4、成果提交每批次检测速报次日送交建设单位及监理。 每单项工程检测结束后14日提交正式报告 基桩声波透射法现场检测记录表 天气：工程名称工程地点施工单位监理单位墩台编号墩台形式成桩日期桩型检测方法检测日期仪器型号设计承载力成桩方法混凝土标号测桩方位示意图桩号桩径(mm)桩长(m)N测区测距(cm)测深(m)备 注ABBCAC测桩方位示意图桩号桩径(mm)桩长(m)N测区测距(cm)测深(m)备 注ABBCAC测桩方位示意图桩号桩径(mm)桩长(m)N测区测距(cm)测深(m)备 注ABBCAC测桩方位示意图桩号桩径(mm)桩长(m)N测区测距(cm)测深(m)备 注ABBCAC