基桩无损检测培训低应变检测.pdf

SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来基桩无损检测培训 低应变检测武汉中岩科技有限公司Y 武汉中科智创岩土技术有限公司 中国科学院武汉岩土力学研究所 湖北武汉无损检测学会SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来低应变检测目录第一章 桩的基本知识第二章 检测原理第三章 检测系统第四章 现场检测技术第五章 低应变的局限性第六章 实测曲线汇编科技探索未来第一章桩的基本知识SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技第一章桩的基本知识第一节桩的基本概念第二节桩的分类第三节桩中可能出现的问题第四节基桩检测技术介绍第五节新型基桩介绍SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的知识 桩的基本概念第一节桩的基本概念桩基是一种既古老又常见的基础形式。基桩的定义：垂直或微倾埋置于土中的受力杆件。基桩的作用：是将上部结构荷载传递到土的深部较 坚硬、压缩性小的土层或岩层。包含了三个要素：设置方向包围介质结构特性SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识 桩的基本概念桩基的术语:桩基础单桩基础群桩基础 基桩复合桩基复合基桩 桩身完整性 桩身缺陷SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W 桩的分类第二节桩的分类1、按桩的成桩方法分类打入桩 y静压桩/灌注桩SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W 桩的分类2、按桩的使用功能分类竖向抗压桩竖向抗拔桩 一水平受荷桩/复合受荷桩SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W 桩的分类3、按桩的荷载传递机理分类摩擦桩 端承摩擦桩摩擦端承桩端承桩SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识 桩的分类4、按桩的直径大小分类建筑基桩检 测技术规范 的要求公路工程基桩动测技术规 程的要求灌注桩预制桩大直径桩桩径D三800mm的 桩桩径 D1000mm 的桩边长 d 6 00mm 的桩中等直径桩桩径250mm D 800m m 的桩小直径桩桩径D三250mm、长细比L/D较大的桩桩径 DS1000mm的桩边长d S6 00mm的桩SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W 桩的分类5、按桩身材料分类木桩混凝土桩钢桩组合材料桩SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W 桩的分类6、按成桩方法对土层影响分类挤土桩 部分挤土桩非挤土桩SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识桩中可能出现的问题第三节桩中可能出现的问题1、沉管灌注桩可能出现的问题锤击或振动沉管过程易把刚初凝的邻桩振断，尤其在软 硬交界的土层中最易发生断桩在地层存在有承压水的砂层，由于动水压力的作用，沿 桩身至桩顶出现冒水现象，凡冒水桩一般都形成断桩若桩距较小时，沉管过程会在邻桩桩身产生一定的竖向 拉力，使得刚初凝的混凝土拉裂。断桩或裂缝SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识桩中可能出现的问题1、沉管灌注桩可能出现的问题拔管速度过快，在淤泥层中易产生缩径因振动沉管活瓣张开不灵活，宜引起断桩或混凝土密实 度差预制混凝土质量差，沉管过程被击碎而塞入桩管内，当 拔管至一定高度后，桩尖下落而被孔壁卡住，形成桩身 的桩身的下段无混凝土，即俗称的吊脚桩SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识桩中可能出现的问题2、冲、钻孔灌注桩可能出现的问题配制护壁泥浆相对密度不合适，造成塌孔，形成断桩 或夹泥浇灌混凝土不连续，造成断桩、夹泥或桩身混凝土离 析清孔不干净或孔底泥浆质量控制不好，桩底沉渣水下浇灌混凝土时，混凝土坍落度不合适，造成桩身 混凝土离析导管漏水或拔管过快，造成断桩SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识桩中可能出现的问题3、人工挖孔桩可能出现的问题桩身混凝土离析，混凝土强度达不到设计要求桩端持力层未达到设计要求桩底附近混凝土胶结差桩底沉渣SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知W桩中可能出现的问题4、预制桩可能出现的问题桩身断裂或桩顶破碎脱焊或焊接不牢环状裂缝SINOROCK TECHNOLOGY岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识 桩中可能出现的问题蜂窝 疏松 夹泥 缩径裂纹弯曲 浮浆 沉渣 SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索 未来第一章桩的基本知识科技探索未来第一章桩的基本知识SINOROCK TECHNOLOGY，中岩科技桩中可能出现的问题科技探索未来第一章桩的基本知识SINOROCK TECHNOLOGY，中岩科技桩中可能出现的问题SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识基桩检测技术介绍第四节基桩检测技术介绍1、基桩检测的目的及意义对基桩桩身质量进行检测，查清桩身缺陷及位置,对影响基桩承载力和寿命的桩身进行必要的补救，同时达到对桩身质量普查的目的对基桩承载力进行检测，达到判定与评价基桩承 载力是否符合设计要求基桩检测主要在桩基础施工前和施工后进行，是 桩基础设计和施工质量验收中的重要组成部分SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识基桩检测技术介绍2、基桩检测方法分类检测目的检测方法次级检测性质单桩承载力静载试验一级直接局应变法动力试验二级间接单桩完整性直视法（如开挖，钻孔取芯等）一级直接声波透射法二级间接低反变反射波法三级间接说明次级方法检定桩存在缺陷的疑问时，应由高一级以 上方法来确认或证实以上检测方法，除直接法（静载、钻芯、开挖）可以直 接判断外，其他的间接法需结合岩土工程地质勘查、桩 基设计、桩基施工技术等综合判断SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识基桩检测技术介绍3、高低应变的区分高低应变都属于动力检测方法。项目高应变低应变锤重几十几百千牛几牛几百牛位移几几十毫米位移比图应变低2-3个数量级桩身应变通常在0.1%01.0%。范围内一般小于0.01%。桩土状态桩周土全部或大部分产生塑性变 形，直观表示为桩出现贯入度桩土体系处于初始弹性状态功能判定单桩竖向抗压承载力不口桩身完 整性判定桩身完整性特点检测工作较复杂，包括清理桩头，安置传感器，架设锤击设备，检测 费用较高检测工作较简单，只是清理 桩头一项，检测费用较低检测时间桩身混凝土强度达到设计要求，满 足休止期的要求混凝土强度达到设计强度的 70%,约14d左右SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的知识 新型基桩介绍第五节新型基桩介绍1、PCC桩：类似于预应力管桩SINOROCK TECHNOLOGY依相岩科技科技探索未来第一章2、楔形桩:楔形桩桩的基本知识 新型基桩介绍SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第一章桩的基本知识 新型基桩介绍3、X型、Y型桩:SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第一章桩的基本知识新型基桩介绍fi_usnneSINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理目录第二章检测原理第一节应力波基本概念 第二节应力波的传播 第三节低应变的重要规律 第四节低应变的检测原理 第五节低应变的适用范围科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技第一节应力波基本概念机械振动的概念：是指物体（质点）或系统在平衡位置附近以某种方式进 行的往复运动。质点速度是指单位时间里质点在其平 衡点附近运动时的位移变化量；或：质点在其平衡点 附近往复运动的速度。一般只有几m/s。波动的概念：应力波是机械振动在连续介质中的传播过程。应力波波 速是指单位时间内一定的振动所传播的距离；或：应 力波沿桩身传播的运动速度。一般会达到几千m/s。科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技应力波的产生：扰动变形的传播应力波的特性：应力波具有反射、透射、散射、叠加、弥散(衰减)等特性。(1)反射、透射(折射)(2)波的叠加原理：SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理 应力波基本概念波阻抗：定义为：桩身截面所受内力增量与质点运动速度增量之比。Z=p cAp：密度；c：应力波速；A：杆件横截面积。波阻抗Z仅与材料本身有关，大小由材料本身性质所决定。机械振动和波动的关系一维线弹性杆件：d 1C1AZ2=2C 2 An=2c2A21C1AVi：入射波Vr：反射波Vt：透射波科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技反射系数F=?T 2透射系数T=pxCAAYSINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波的传播第二节应力波的传播用手锤或力棒 产生输入应力 波加速度传感器用来测响应科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念SINOROCK TECHNOLOGY，中岩科技SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念1、应力波在杆端处于自由情况下的传播LZi7 2(Z1 PZ2)1-(Z1+Z2)v净杆端处于自由端时少2=0；可得Vi=2Vo（同相）Z2Vn=2(Z1 Z2)n(Z1+Z 2)n VO杆端为自由端的多次反 射，幅值不发生变化 Vn=2Vo（同相）SINOROCK TECHNOLOGY力祥岩科技科技探索未来第三章检测原理应力波基本概念V杆端自由SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念端射入波相 杆反与射同SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理 应力波基本概念结论：当杆端处于自由端时，杆端一次、二次乃至多次反射波速度信号幅值为入 射波速度信号幅值的2倍，并且相位是同 相的SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念2、应力波在杆端处于固定情况下的传播Zim/sViv 2(Zi DZz)1-(Z1+Z2)寸杆端处于固定端时 力9d；可得Vi=-2VoZ2=GOvn=2(Z1+Z 2)当杆端处于固定端时，杆端 反射的多次反射幅值不变 Vn=2Vo,但相位会与反射的 次数相关SINOROCK TECHNOLOGY力祥岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念反射波与入 射波反相LV一tI8TB V杆端固定SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技结论:当杆端处于固定端时，杆端一次反射 波速度信号幅值为入射波速度信号幅值的 2倍，相位是反相的；杆端的二次乃至多 次反触波速度信号幅值为入射波速度信号 幅值随3倍，相位与反射次数有关，奇数 次反射波速度信号相位与入射波速度信号 相位反相，偶数次反射波速度信号相位与 入射波速度信号相位同相SINOROCK TECHNOLOGY中岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念3、应力波在波阻抗减小杆件中的传播m/s 八V3V2VoZ24Z1Z2(Z1+Z 2)2(Z1+Z2)2(Z1 Z2)n-己n-V0(Z1+Z 2)-亍 t当杆件发生波阻抗减小时，得Vo到反射波幅值比2倍的入射波 幅值要小的同相反射波当杆件发生波阻抗减小时,多次反射波幅值会逐次减 小，但相位不发生变化当杆件发生波阻抗减小时，杆 瑞典自由端的杆端反射会有减 小，而减小的幅度与波阻抗变 化相对大小有关SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念4、应力波在波阻抗增大杆件中的传播_ m/s 八(Z1+Z2)当杆件发生波阻抗增大时，V。得到反射波幅值比入射波要 小的反相反射波Z22(Z 1 Z 2)nVn=n Vo(Z 1+Z 2)4ZiZ2V3=-2Vo(Z 1+Z 2)当杆件发生波阻抗增大时，多次反射波幅值会逐次减 小，相位会随反射的次数变 化当杆件发生波阻抗增大时，杆 端为自由端的杆端反射会有减 小，而减小的幅度与波阻抗变 化相对大小有关SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理 应力波基本概念5、应力波反射波法用于基桩完整性检测的基本假设桩自身：一维、连续、均质、线弹性没有考虑桩周土的影响没有考虑桩土耦合面的影响SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念6、应力波在桩中的传播振 源：点振源传播介质：一维线弹性杆件传 播：应力波在一维线弹性杆件中竖直方向的传播SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念反射波与入射渤懑薄S渤嘉，应力波在波阻抗减小桩中的传击?桩底SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念波阻抗增 大处反射 与入射波应力波在波阻抗减小桩中的传书?桩底抗处与波 耳卜寸寸3-/W?波减反入SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念桩底阻增处射入波相 波抗大反与射反?SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第三章检测原理应力波基本概念应力波在浓阻摘大桩中的传播谛 潮超J T八L扩径反 射与入 射波反-31、桩底缩径反 射与入 射波同 相?*SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理应力波基本概念7、低癌变的整桩韦珀波速及缺陷位置的计算.11 _II_LL2c=2L/(T4-T1)扩径位置L1：T-T2扩径范围（L2L1）T-T(LLJ=CxaSINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第三章检测原理 低应变的重要规律第三节低应变的重要规律（必须牢记）波阻抗：Z=p c Ap：密度；c：应力波速；A：桩横截面积假设：在基桩中某处存在一个波阻抗变化界 面，界面上部波阻抗Zi=piciAi,下部波 阻抗 Z2=P2c2A2SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来重要规律:第三章检测原理 低应变的重要规律当Z1 k Z2时,缺陷，无反射。表示桩身截面均匀，无当Z1 Z2时，表示在桩身相应位置存在 波阻抗减小（如：截面缩小或硅质量较差 等缺陷），反射波速度信号与入射波速度 信号相位一致。当Z1 Z2时，表示在桩身相应位置存在波阻 抗减小（如：截面缩小或碎质量较差等缺射波速度信号与入射波速度信号相位SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第二章检测原理 低应变的重要规律当Z1 一O o o O 11 i_B(S/U1E)、=0,2,=47150 MPa.P=2550kg/m Z,=13m 20图8.28圆柱体顶面不同半径上的速度曲线 图8.29管桩顶面管壁不同夹角处的速度曲线考虑三维尺度效应带来的面波和横波的影 响，经研究发现2/3R处和管桩的90度与锤击 点的夹角处为最佳位置。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术传感器的安装传感器的安装对现场信号的采集影响较大,理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之 间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也 越接近桩面的质点振动。传感器与桩头的粘合，要求越紧越好判断方法：传感器是否安装好，可用手指轻 弹传感器侧面，若传感器纹丝不动则说明已经 安装好SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术传感器的安装耦合剂通常采用的耦合剂：粘性好的黄油或凡士林：经济实用；现场最 好采用黄油，测试效果较好粘性好弹性差的橡皮泥：实测曲线容易产生 震荡口香糖：加工后使用石膏：它的耦合效果好；一般用于试验SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术传感器的安装耦合剂的选择和粘结:粘结剂为黄油 粘结剂为国产一般橡皮泥SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术传感器的安装SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技第四章现场检测技术传感器的安装科技探索未来黄油牙膏橡皮泥SINOROCK TECHNOLOGY中岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术 传感器的安装SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 传感器的安装)I 1 1 I I I I I I I I t0 5 10 15 20rJ八户-、-“m(m/s):1.24E-03Exp:1+5传感器未通过藕合剂与桩头粘接测试的曲线传感器通过藕合剂与桩头粘接测试的曲线SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第四章现场检测技术，中岩科技激振点及锤击振源四、*建筑基桩检测技术规范 公路工程基桩动测技术规的要求 程的要求1、激振方向应沿桩轴线方向2、激振点位置应避开钢筋笼的主筋影 响3、瞬态激振应通过现场敲击试验，选 择合适重量的激振力锤和软硬适宜的锤垫，宜用宽脉冲获取桩底或桩身下 部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号4、实心桩的激振点位置应选择在桩中 心，空心桩的激振点与测量传感器安 装位置宜在同一水平面上，且与桩中 心连线形成的夹角宜为90。，激振点位置宜为桩壁厚的1/2处1、混凝土灌注桩、混凝土预制桩的激 振点宜在桩顶中心部位；预应力混凝 土管桩的激振点和传感器安装点与桩中心连线的夹角不应小于452、激振锤和激振参数宜通过现场对比 试验选定。短桩或浅部缺陷桩的检测 宜采用轻锤短脉冲激振；长桩、大直 径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤 宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度3、采用力棒激振时，应自由下落；采 用力锤敲击时，应使其作用力方向与桩顶面垂直SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术激振点及锤击振源激振点及锤击振源的要求：锤击要垂直于桩面，锤击点平整，锤击干 脆，形成单扰动。击振信号的强弱对现场信号的采集同样影响 较大，对实心桩的测试，击振点位置应选择在 桩的中心；对空心桩的测试，锤击点与传感器 安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线 形成90夹角，击振点位置宜在桩壁厚的1/2处。激振点与传感器安装点都应远离钢筋笼的主 筋。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术激振点及锤击振源激振点及锤击振源的要求：当桩径较大或桩上部横截面尺寸不规则时，除应按上面在规定的激振点位置采集信号外，尚应根据实测信号特征，改变激振点的位置采 集信号应根据实测信号反映的桩身完整性情况，确 定采取变换激振点位置的方式再次测试，或结 束测试SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 激振点及锤击振源撮幢击点 实心桩 空心班传总器安装点,犊击点布置示意悝SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术 激振点及锤击振源锤击振源归纳为下表:重量大小材质软硬产生信号频率低频信号高频信号适宜检测范围适合于获得长桩 桩底信号或下部 缺陷的识别较适宜于桩身 浅部缺陷的识 别及定位SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术激振点及锤击振源锤击频率的影响SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 激振点及锤击振源不同频率波速的影响：尺寸效应s/u i MU胜娘希O 005O 004002001000r=0.15m r=0.3m r=0.6m r=1.2m002000 4000 6000 8000 10000频率Hz检测大直径桩时，宜采用较低的激发频率SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术激振点及锤击振源尼龙力棒频率：低金属杆 频率：高手锤 频率：中不同的锤击振源得到的不同效果SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术激振点及锤击振源3：6 5.5米，桩径：1.5米，钻孔灌注桩Vman(m/S)；2.B7E-02 Exp：l+5桩头垫象皮垫采用65斤重的锤激振下测试的曲线SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术采用6公斤重的力棒激振下测试的曲线采用20多公斤重的锤激振下测试的曲线SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术仪器参数设置五、仪器参数设置采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波 速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不 宜少于1024点。时域信号记录的时间段长度应在 2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频 率范围上限不应小于2000Hz。建议：采样间隔根据预设桩长及预设波速自动 计算，保证整桩的测试信号能全部显示出来桩长设定为桩顶测点至桩底的施工桩长SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术仪器参数设置桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步 设定(注意：预设波速与实测波速是有区别的)常规浇灌下碎等级与纵波波速的关系:役等级C15C20C25C30C40平均波速(m/s)29003200350038004100波速范围(m/s)2700-31003000-34003300-370036 00-40003900-4300SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术仪器参数设置设定合适的低通滤波档：以采集信号曲线 平滑无干扰，能分辨缺陷反射波为原则设定合适的指数放大倍数：主要用于长桩、超长桩的桩底信号在不做指数放大时判断 不清晰的状况，指数放大的选择，以能分辨 出桩底反射信号为原则SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术仪器参数设置采样间隔预 设合适采样间隔预 设过大采样间隔预 设过小SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检迎技术仪器参数设置低通滤波预 设合适低通滤波预 设过大低通滤波预 设过小SINOROCK TECHNOLOGY科技探索未来第四章现场检测技术，中岩科技六、信号采集信号采集建筑基桩检测技术规范 公路工程基桩动测技术规的要求 程的要求1、根据桩径大小，桩心对称布置24个安装传感 器的检测点；实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点 和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与 桩中心连线形成的夹角宜为902、当桩径较大或桩上部横截面尺寸不规则时，除 应按上款在规定的激振点和检测点位置采集信号 外，尚应根据实测信号特征，改变激振点和检测 点的位置采集信号3、不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量4、信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应大于 测量系统的量程5、每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个 6、应根据实测信号反映的桩身完整性情况，确定 采取变换激振点位置和增加检测点数量的方式再 次测试，或结束测试1、采样频率和最小的采样长度应 根据桩长和波形分析确定2、各测点的重复检测次数不应少 于3次，且检测波形具有良好的一 致性3、当干扰较大时，可采用信号增 强技术进行重复激振，提高信噪比；当信号一致性差时，应分析原 因，排除人为和检测仪器等干扰因 素，重新检测4、对存在缺陷的桩应改变检测条 件重复检测，相互验证，SINOROCK TECHNOLOGY中岩科技科技探索 未来第四里现场检测技术 信号采集信号采集的要求：每个检测点有效信号数不宜少于3个，通过叠 加平均可提高信噪比。（降低噪声）信号基本靠近基线，无零漂信号基本光滑，不能有毛刺或高频干扰现场尽可能采集到桩底反射信号核实桩底反射时间，波速是否正常如发现缺陷反射波，应大致分析出缺陷的位 置，为其他桩的测试分析做一定的准备SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术信号采集JGJ106-2014新的建筑基桩检测规范中增加：当桩径较大或桩上部横截面尺寸不规则时，除应按在规 定的激振点和检测点位置采集信号外，尚应根据实测信号特 征，改变激振点和检测点的位置采集信号。同一场地同一类型桩的检测信号具有可比性。因不同的 激振点和检测点所测信号的差异主要随桩径或桩上部截面尺 寸不规则程度变大而变强，因此尽量找出同一场地相近条件 下各桩信号的规律性，对复杂波形的判断有利。按正常要求，尚不能识别桩身浅部阻抗变化趋势时，应 在测量桩顶速度响应的同时测量锤击力，根据实测力和速度 信号起始峰的比例差异大小判断桩身浅部阻抗变化程度。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术信号采集原因：由于受横向尺寸效应的制约，激励脉冲的波长 有时很难明显小于浅部阻抗变化的深度，造成无法 对桩身浅部特别是极浅部的阻抗变化进行定性和定 位，甚至是误判。因此要求根据力和速度信号起始 峰的比例失调情况判断桩身浅部阻抗变化程度。建 议采用这种方法时，在同条件下进行多根桩对比，在解决阻抗变化定性的基础上，判定阻抗变化程度,不过，在阻抗变化位置很浅时可能仍无法准确定 位。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响七、对测试信号的影响传感器的影响应力波在传播过程中的衰减桩周土层对测试信号的影响桩底土层对测试信号的影响SINOROCK TECHNOLOGY力神岩科技第四章现场检测技术传感器的影响对测试信号的影响 传感器的影响目前大多数测试人员在对基桩进行低应 变反射波法测试时选用：1、速度传感器2、加速度传感器在对基桩进行低应变反射波法测试时要求 选用高灵敏度加速度计检测。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响传感器的影响预制方桩，桩长：8米，桩身平均波速：396 8m/s 在2.16米处缩径，5.6 5米处缩径。SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响应力波在传播中的衰减应力波在传播过程中的衰减桩身能量衰减：跟桩的横截面尺寸相关吸收衰减：跟桩身材料和桩周土性质相关桩身完整性带来的衰减SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响缺陷桩的桩底反射变弱SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响 应力波在传播中的衰减缺陷较小，桩底较强缺陷一般，桩底一般缺陷较大，桩底不清SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响桩周土层的影响桩周土层对测试信号的影响导致应力波迅速衰减，使有效测试桩长减小影响缺陷反射幅值桩周土层的变化会干扰桩身反射信号SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响 应力波在传播中的衰减翘I 1曾-0 5-1-1-1-1-0 2 4 6 8 10时间/ms软土。-。2 4 6 8 1cl时间/ms硬土SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响埋入土中的预制桩SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术结论:对测试信号的影响 桩周土层的影响1、当桩进入软夹层时，在实测曲线上将产 生一个与入射波同相位的土阻力波，类 似于桩身波阻抗降低的反射信号。2、当桩进入硬夹层时，在实测曲线上将产 生一个与入射波反相位的土阻力波，类 似于桩身波阻抗增大的反射信号。3、当桩周相邻土层土阻力变化越大，在实 测曲线上产生的反射信号越强。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 对测试信号的影响钻孔灌注桩，桩长：34米桩周土层情况为：0-13m为粉质粘土，13-31m为淤 质粘土，31-33.5m强风化，33.5m以上中风化。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响 桩周土层的影响问题：如何知道是地层变化对测试信号产 生的影响？解答：1、根据提供的地质报告提前了解，事先预估测试信号会在什么地方会产生反 射。2、对于建筑工地，一般地层变化不 大，如果在这个工地所有或大部分桩的测 试信号在某个位置都存在同样的反射信 号，就需要考虑是否是地层变化产生的影 响。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术对测试信号的影响桩底土层的影响桩底土层对测试信号的影响假设:桩身混凝土波阻抗为：Z1桩底土层的波阻抗为：Z2SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术结论:对测试信号的影响 桩底土层的影响当Zlk Z2时，表示桩身强度与桩底土层强 度相差不大，一般桩底无反射信号。当Z1 Z2时，表示桩身强度比桩底土层强 度大（即摩擦桩、端承摩擦桩），桩底反射 波速度信号与入射波速度信号相位一致。当Z1 Z2时，表示桩身强度比桩底土层强 度大（即摩擦桩、端承摩擦桩），桩底反射 波速度信号与入射波速度信号相位一致。典型速度时程曲线如下:SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技第四章现场检测技术FJ rxt r*?y 1-1!VsU z 科技探索未来对测试信号的影响 桩底土层的影响 当Z1 5）o桩身波速平均值：当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于5根I类桩的桩身 波速值进行计算。当无法通过上述方法确定时，波速平均值可根据本地区相同桩型及 成桩工艺的其他桩基工程的实测值，结合桩身混凝土的骨料品种和 强度等级综合确定。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章 现场检测技术信号分析2、单桩桩身平均波速的确定:2000LCi TCi=2LOfCi第i根受检桩的桩身波速值（m/s）；L测点下桩长（m）；AT速度波第一峰与桩底反射波峰间 的时间差（ms）；A f一幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（Hz）oSINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 信号分析当某根桩露出地面且有一定的高度时，可沿桩长方 向间隔一可测量的距离段安置两个测振传感器，通过 测量两个传感器的响应时差，计算该桩段的波速值，以该值代表整根桩的波速值。加速度计传感器 接收响应信号加速度计传感器 接收响应信号缺陷手像敲击厂=0SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术信号分析根据测试信号，通过上行波来判断桩底的位置实测曲线上行波SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术信号分析3、桩身缺陷位置的确定：1x=-f f lit x 面20001 c x=2 Df2X桩身缺陷至传感器安装点的距 离（m）；At x速度波第一峰与缺陷反射波 峰间的时间差（ms）；c-受检桩的桩身波速（m/s）,无法确定时用cm值替代；A f，一幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（Hz）。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术类别判定十、桩身完整性判定桩身完整性类别分类原则桩身完整II却桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承 载力的正常发挥IIIS桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有 影响桩身存在严重缺陷SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 类别判定类别 建筑基桩检测技术规范 时域信号特征公路工程基桩动测技术规程 时域信号特征T 2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波 桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速处于正常范围II2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射 波桩端反射较明显，但有局部缺陷所产生的反 射信号，混凝土波速处于正常范围III有明显缺陷反射波，其他特征介于n类和w类 之间桩端反射不明显，可见缺陷二次反射波信号,或有桩端反射但波速明显偏低IV2L/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，无桩底反射波无桩端反射信号，可见因缺陷引起的多次强 反射信号，或按平均波速计算的桩长明显短于 设计桩长注：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 的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。表中L为桩长（m）,c为整桩平均波速（m/s）I、II类桩可以直接使用，III类桩需经过处理后可使用，IV类桩处理后使用或报废SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 类别判定采用时域信号分析判定受检桩的完整性类别时，应 结合成桩工艺和地基条件区分下列情况：1、混凝土灌注桩桩身截面渐变后恢复至原桩径并 在该阻抗突变处的反射，或扩径突变处的一次和二 次反射；2、桩侧局部强土阻力引起的混凝土预制桩负向反 射及其二次反射；.-3、采用部分挤土方式沉桩的大直径开口预应力管 桩，桩孔内土芯闭塞部位的负向反射及其二次反射*4、纵向尺寸效应使混凝土桩桩身阻抗突变处的反 射波幅值降低SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 类别判定当按规定操作不能识别桩身浅部阻抗变化趋势时，应在测量桩顶速度响应的同时测量锤击力，根据实 测力和速度信号起始峰的比例差异大小判断桩身浅 部阻抗变化程度。对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波且与 锤击脉冲信号同向时，应采取钻芯法、静载试验或 高应变法核验桩端嵌岩情况。预制桩在2L/C前出现异常反射，且不能判断该反射 是正常接桩反射时；实测信号复杂，无规律，无法 对其进行准确评价时，桩身完整性判定宜结合其他 检测方法进行。SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 类别判定当按规定操作不能识别桩身浅部阻抗变化趋势时，应 在测量桩顶速度响应的同时测量锤击力，根据实测力 和速度信号起始峰的比例差异大小判断桩身浅部阻抗SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 类别判定811AVG4/3_ _ _ _ _ _-.、-Exp:1+62 46 8 10 12 m3*1浅部正常浅部缩性浅部扩性SINOROCK TECHNOLOGY夕侪岩科技科技探索未来第四章现场检测技术检测报告的要求十一、检测报告的要求建筑基桩检测技术规范公路工程基桩 动测技术规程1、委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和 施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期2、地质条件描述3、受检桩的桩号、桩位和相关施工记录4、检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述5、受检桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果6、与检测内容相应的检测结论7、桩身波速取值8、桩身完整性描述，缺陷的位置及桩身完整性类别9、时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的范 围及倍数；或幅频信号曲线分析的频率范围、桩底或桩身缺陷对应的相邻谐振峰间的频差1、检测报告应符合规程 中低应变反射波法单桩 检测报告单的要求2、桩身混凝土波速值 3、桩身完整性描述，包 括缺陷位置、性质及类别 4、时域曲线图，并注明 桩底反射位置5、桩位编号及平面布置 示意图，地质柱状图SINOROCK TECHNOLOGY夕饰岩科技科技探索未来第四章现场检测技术 检测报告的要求检测报告应包括足够的信息：1、工程概述；2、岩土工程条件；3：检测方法原施、仪器设备和过程叙述；