《基桩低应变检测》PPT课件

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1、第4章基桩低应变检测2013年吉林省地基基础工程质量检测培训潘殿琦教授2013年8月主要内容4.1概述4.2基本理论和原理4.3仪器设备4.4测试技术4.5现场检测方法4.6数据处理4.7报告编写4.8工程实例分析一、低应变法4.1概述采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。二、方法适用范围检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。三、反射波法4.1概述低应变法等国内外普遍采用的瞬态冲击方法，通过实测桩顶

2、加速度或速度响应时域曲线，基于一维波动理论分析来判定基桩的完整性，称之为反射波法（或瞬态时域分析法）一、应力波4.2基本理论和原理当介质的某个地方突然受到一种扰动，这种扰动产生的变形会沿着介质由近及远传播开去，这种扰动传播的现象称为应力波。波阻抗是桩横截面积、材料密度和弹性模量的函数ρ：密度；c：应力波速；A：桩横截面积；E：桩的弹性模量;一维直杆：d<

3、传播至桩身一定距离S后（一般S>1D-2D），波振面才近似为平面。此时手锤锤击桩端认为是应力波在一维杆件中竖直方向传播。（3）传播：二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（4）一维杆应力波波动方程二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（5）应力波在自由端完整桩中的传播二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（5）应力波在自由端完整桩中的传播TV入射波与反射波同相二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（5）应力波在自由端完整桩中的传播桩在自由端桩底反射，与入射波同相二、应力波在桩中的传播4.2基本理论

4、和原理（6）应力波在固定端完整桩中的传播二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（6）应力波在固定端完整桩中的传播入射波与反射波反相二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（6）应力波在固定端完整桩中的传播TVL桩嵌岩桩底反射，与入射波反相二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（7）应力波在波阻抗减小桩中的传播二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（7）应力波在波阻抗减小桩中的传播TVL桩截面减小入射波与反射波同相桩底反射二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（7）应力波在波阻抗减小桩中的传播TV

5、L桩缩径缩径反射，与入射波同相扩径反射，与入射波反相桩底反射二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（8）应力波在波阻抗增大桩中的传播二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（8）应力波在波阻抗增大桩中的传播TVL桩截面增大并嵌岩扩径反射，与入射波反相桩底反射，与入射波反相二、应力波在桩中的传播4.2基本理论和原理（8）应力波在波阻抗增大桩中的传播TVL桩扩径扩径反射，与入射波反相缩径反射，与入射波同相桩底反射，与入射波同相三、检测原理4.2基本理论和原理（1）检测原理利用应力波在桩中传播时，当桩身的波阻抗发

6、生变化会产生反射的原理，通过分析反射波的幅值、相位、到达时间，得出桩缺陷的大小、性质、位置等信息，最终对桩基的完整性给予评价三、检测原理4.2基本理论和原理（2）引起反射波的原因截面发生变化桩底夹泥混凝土质量变化离析土层变化三、检测原理4.2基本理论和原理（3）低应变所能检测到的现象三、检测原理4.2基本理论和原理（4）低应变不能检测到的现象四、低应变检测的优点4.2基本理论和原理（1）快速检测方法（50-200根/日）（2）准备简便（3）操作简单（4）经验丰富五、低应变检测的局限4.2基本理论和原理（1）不能提

7、供单桩承载力（2）对小缺陷灵敏度不高（3）无法检测桩底沉渣一、检测系统4.3仪器设备测量部分激振设备计算部分信号采集分析仪一、检测系统4.3仪器设备一、检测系统4.3仪器设备记录仪采集仪手锤传感器一、检测系统4.3仪器设备FDP204(B)掌上动测仪一、检测系统4.3仪器设备加速度计适调器S/H采保器A/变换器触发器力传感器锤传感器基桩回声法软件二、激振设备4.3仪器设备选择不同材质的锤头或锤垫，以获得低频宽脉冲或高频窄脉冲。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。二、激振设

8、备4.3仪器设备三、测量部分4.3仪器设备电荷放大器加速度传感器滤波器程控指数增益放大器三、测量部分4.3仪器设备（1）传感器传感器宜选用压电式加速度传感器或磁电式速度传感器，频响曲线的有效范围应覆盖整个测试信号的频带范围。1）加速度传感器技术指标电压灵敏度应大于100mV/g电荷灵敏度应大于20PC/g上限频率不应小于5kHz，安装谐振频率不应小于6kHz量程应大于10