基桩低应变检测技术

《基桩低应变检测技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基桩低应变检测技术（53页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、基桩低应变检测技术(祝龙根，同济大学)2008/11/18一、引言1 .建筑基桩检测现行技术规范(1)上海市工程建设规范建筑基桩检测技术规程(DGJO8-218-2OO3)，2003 年(2)上海市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)，1999 年(3)中华人民共和国行业标准建筑基桩检测技术规范(JGJ06-2003)，2003 年2 .建筑基桩(桩基中单桩)主要检测内容如下：(1)桩基承载力，包括：竖向抗压承载、抗拔承教力和水平承载力。(2)基桩完整性。3 .何谓基桩完整性？反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性综合指标。4 .检测基桩完整性常用方法(1)低应

2、变法；(2)高应变法；(3)超声波透射法；(4)钻孔取芯法等。5 .何谓低应变法？在桩顶施加低能量荷教，实测桩顶速度(或同时实测力)响应，通过时域或 频域分析，判定桩身完整性检测方法。6 .低应变法检测桩身完整性主要方法（1）弹性波反射法;（2）机械阻抗法:（3）超声波透射法。7 .何谓弹性波反射法?根据反射波及入射波波形特征、幅值、相位、频率比较，对混凝土桩完整性 作出判别一种方法。8 .弹性波反射法检测桩身完整性检测仪器布置框图P35 图 8329 .低应变法检测桩身完整性适用范围（1）本方法适用于在上海地区应用各种混凝土预制桩、灌注桩完整性检测,判定桩身是否存在缺陷、缺陷程度及其位置;（

3、2）本方法检测缺陷有效深度，40m以上长桩宜按长径比不大于50控制,对任何类型超长桩，宜慎重使用;（3）不能检测桩基承载力、桩身混凝土强度、桩长。10 .低应变法检测桩身完整性最终提示检测成果P7, 3.0.7 条板头（桩顶）I僦（左庆） 精尖二、弹性波反射法图(1)基桩示意图1.桩身完整性时域检测方法(1)弹性波在桩内传播规律1)阻抗、界面基本概况a)阻抗阻抗 Z =(kN-S/m)式中：A桩身横截面积(加2)；p 桩身质量密度(攵N S? /mkg/m3 )； r桩身重度(AN/)；g重力加速度(?/S2)；C 纵波在桩身内传播速度(?/5)。b)界面阻抗发生变化部位称之为界面。产生界面原

4、因？桩身出现缺陷。灌注桩一一缩颈、扩颈、夹泥、离析等。碎预制桩一一裂缝、断裂、空洞、蜂窝、接桩质量差等。(2)弹性波在界面处反射、透射I 入射波；R反射波；T 透射波。“波”一一振动能量传播方式。匕、乙、匕一一分别为入射波、反 射波、透射波在界面处引起质点振动速 度；P,、Pq Pr分别为入射波、反 射波、透射波在界面处引起作用力。由于，界面两侧力、速度相等，则:PI+PK = PJ (1)匕+匕=匕.(2)山波阵面动量守恒条件可得：P, Pr _ 4AoC Ap a?p2G图(2)弹性波在界面处反射、透射联立求解(1)、(3)式，则得:(4)(5)(6)(7)若令：阻抗比反射系数透射系数则式

5、(4)(7)变成为：Pr = FP (8)vr = 一匹Pt=TPi (10)vr = iTV, (11)（3）应用反射波检测桩身缺陷1）桩身缺陷和反射波及入射波之间相位关系a）若桩身截面积不变，但出现缺陷（如：夹泥、离淅、裂缝等），此时，Z2Z, F0,则：力及匕同号，亦即桩顶处反射波引起质点振动速度及入射波引起质点振动 速度同相，俗称“同相起点”。b）若桩身出现缩颈,亦即A2cAM Z2 尸vO,则:%及匕同号，亦即桩顶处反射波引起质点振动速度及入射波引起质点振动 速度同相，俗称“同相起跳”。c）若桩身出现扩颈，亦即，此时，A2 A, Z?Z、尸0,则：%及匕符号相反，亦即桩顶处反射波引起

6、质点振动速度及入射波引起质点 振动速度反相，俗称“反相起跳”。d）桩端也是一个界面，一般情况下持力层阻抗Z,小于桩身阻抗Z1,此时Z2 F0,则：/及匕同号，亦即桩顶处反射波引起质点振动速度及入射波引起质点振动 速度同相，俗称“同相起跳:图(3)桩身缺陷反射波信号示意图 2)桩身缺陷严重程度及速度反射波幅值之间关系 桩身缺陷越严重，阻抗比i、反射系数F越大，则： 桩顶处实测得到速度反射波幅值越大。举例： 1F10210.3331% = 一尸匕410.6001反射波幅值大小除了及缺陷严重程度有关以外，还及下列因素有关:a）缺陷距桩顶距离；b）桩身阻尼值大小；c）桩身及周围土层耦合程度。3）桩身缺

7、陷位置L“确定（12）式中：%缺陷桩缺陷处反射波传播至桩顶时间,cr缺陷桩纵波速度（?/S）, C,确定方法详见后述。4）桩身缺陷性质及反射波特征之间关系 a）断裂36 / 45浅部（23m之内）锯齿状波叠加在低频波上。次反射二次反射Ha-t图（5）反射波信号不意图（中浅部断裂）图（6）反射波信号示意图（深部断绥）中浅部出现2次、甚至多次反射。深部（见不到桩底反射）拟完整桩端反射，但实测纵波速度 明显偏向，其原因见后述。b）离淅反射波及入射波同相、反射波较杂乱、反射波幅值较小。图（7）反射波信号示意图（离淅）c）变截面（缩扩颈）d）桩顶松软2、桩身完整性频域检测方法（1）桩轴向振动微分方程建立

8、1）基本假定a）假定桩为一根无阻尼弹性直杆；b）假定桩产生轴向变形后应力均匀分布。2）计算图式嚏4.A,加 I阳科I Kudz喏4IFU图(10)计算图式图中：Q(t)施加在桩顶锤击力(kN)；Fd(t)桩侧土动阻力(kN)；Pd(t)桩端土动阻力(kN)；Co桩侧土阻尼系数(kN S/m)；K,桩侧土抗剪刚度(kN/m)；Cg桩端士阻尼系数(kN S/m)；Kg桩端土抗压刚度(kN/m)；%Z端轴向动应力(MPa)；(Z+dz)端轴向动应力(MPa)；uZ端轴向动位移(m)；(Z+dz)端轴向动位移(m)；p桩身材料质量密度(kN S2/m4)；A桩横截面积(nr).3)在单元体上作用力：c

9、rzAZ端作用力(kN)；(Z+dz)端作用力(kN)；惯性力(kN)：Koudz桩侧土剪力(kN)；桩侧土阻尼力(kN)o4)桩轴向振动微分方程作用在单元体上力平衡方程:(13)dedud2uy A+gKM -C-= PW 市整理上式，则得:(14),db, 叱 _ du A d2uA一K/lC。=pA- dZ 0 dt or根据材料力学知识可知:(15)式中：E桩弹性模量(MPa) 对(15)式求导，则得:(16)将(16)式代入(14)式，则得桩轴向振动微分方程:(17)4 d2u - du ” 人厂 d2u pA - + C卜 K u = AE -dr dt dz2若不考虑桩侧土影响，

10、即：Co=0.(尸0,则(17)式变成为下式:(18)式中:(19)分析(19)式可知：纵波在桩身内传播速度C (简称纵波速度)及桩身弹性模 量E平方根成正比；及桩身质量密度平方根成反比。(19)式在理论上表明了纵波速度C及桩身弹性模量E、质量密度夕之间关系。 然而，目前理论上还未得到纵波速度及强度之间关系式。但是，从实践中发现纵 波速度及强度之间存在正相关关系，即混凝土桩纵波速度值大，其强度值高。表 中所列各种混凝土桩型纵波速度及强度之间关系，是笔者根据多年实践取得 经验数据，仅供参考。表(1)混凝土桩纵波速度(m/s)及强度之间关系C25C30C35C40C60C80灌注桩32003400

11、340036003600-38003800-4000实心预制方桩3800-4000空心预制方桩4100-4200高强度预应力 管桩42004300实践中还发现影响混凝土桩纵波速度因素除强度外，粗骨料品种和粒径、含 水率、添加剂品种和数量、钢筋排列、成桩工艺和养护方法等对其亦有不同程度 影响。同一强度混凝土桩，在不同工程中，由于上述各种因素相异，可能呈现不 同纵波速度值。既然如此，就不能用低应变实测所得纵波速度值去推算桩身混凝 士强度。(2)桩轴向振动微分方程求解1)无桩侧土公式(18)即无桩侧土情况下桩轴向振动微分方程。对于具有一定边界条件有 限长混凝土桩，可以用分离变量法求解(18)式，解可

12、以写成如下三角函数形式：u = U(McosJ+Nsin%t)(20)式中：u桩轴向振动位移(m),U桩轴向振动位移幅值(m),%桩轴向固有振动园频率(rad/S),t时间(S),M、N待定常数。(20)式对t、Z分别作求导，则得：=U(-M6yzisin3/t+N3,cosQj)(21a)式-=U(-M%2cosJ-N：sin/t)(21b)01(Mcos 69 .t+Nsiny. t)-L丁AlIXoLa2u法1(Mcos 以 t+Nsin co. t) 必(21c)(21d)将式(21b)、(21d)代入(18)式，则得桩轴向振动振型微分方程：(22)(22)式解可以写成下式：U = M

13、 cos + N sin (23)CC(23)式为桩轴向振动振型表达式，其中：M N，为及桩端边界条件有关待定 常数。a)桩端固定(桩端嵌入坚固岩层)、桩顶自由边界条件见图(11)：Z=0 U =0Z=L将Z=0、U=0代入(23)式，则得：M，=0, (23)式变成为:(24)(24)式对Z求导，则得：(25)将7=匕、代入(25)式，则得：因为(23)式有解，N，W0,且为W0,则：(26)若要使(26)式成立，则：,i=l, 3, 5.(27)Ai= , i=L 3, 5.(28)4L(27)、(28)式中：%、九分别为完整桩在无桩侧土条件下桩端固定、桩头自 由时轴向振动固有园频率(ra

14、d/S)、固有周频率(Hz)。连续质量分布桩，轴向有无 限个固有频率。根据(28)式，可得完整桩轴向相邻固有周频率差值九(Hz)： rkm (29)桩就入身石=0桩顶柱第献存在沉淤、崩空图(11)桩顶、桩端边界条件(无桩侧土)b)桩端自由(桩端沉汗、脱空)、桩顶自由边界条件见图(11):z=oZ=L对(23)式求导则得：dU % . %Z . % =-M -sinnN -cosgZoZ将 z=o,C代入C (30)式,C C则得N，=0, (30)式变成为:(30)(31)将 Z=L、代入(31)式,则得:(32)因为(23)式有解,M，W0,且，则:(33)(34)(35)若要使(33)式成

15、立，则:，i=l, 2, 3/“二, i=l, 2, 3 2L(34)、(35)式中：叫九分别为完整桩在无桩侧土条件下桩端自由、桩顶自由时轴向振动固有园频率(md/S)、固有周频率(Hz)。根据(35)式，可得完整桩相邻固有周频率差值九:c人行J(36)分析(29)、(36)式可知，在无侧土、桩顶自由条件下，不管桩端是嵌固还是自 由，桩轴向振动相邻固有周频率差值均为C/2Lo若将(29)、(36)式中桩长L改成为缺陷至桩顶距离则Q9)、(36)式就变为 上海市工程建设规范建筑基桩检测技术规程(DGJ082182003)中(8.4.1-5) 式，即:式中：Lri缺陷至桩顶距离(m)；以一一缺陷桩

16、相邻波峰之间频率差平均值(Hz)；Cn根完整桩纵波速度平均值(m/s), n25。在这里应说明是：注脚符号i,不是上面所指i阶频率，而是指第i根桩，Lri 意指第i根缺陷桩缺陷距桩顶距离。2)有桩侧土前述(17)式为有桩侧土时桩轴向振动微分方程。根据桩顶、桩端边界条件， 应用超越方程可求得轴向振动固有频率。a)桩顶、桩端边界条件按受力机理，桩可以分成三种：纯摩擦桩、端承桩和摩擦桩，如图(12)所 示。图(12)三种桩型受力机理、边界条件图中:Q桩顶轴向荷载(kN)； Qi桩侧土摩阻力(kN)； QP一一桩端支承力(kN)：K桩端刚度比(无量纲);桩端刚度比又按下式计算：(37)式中：Kg桩端土

17、抗压刚度(kN/m)；FAKe桩身抗压刚度(kN/m), Kc=, E、A、L分别为桩弹性模量、截面 积、桩长。纯摩擦桩由于，钻孔灌注桩桩端沉汗未清除或预制桩桩侧土上抬至使桩端脱空，桩顶 荷载Q全部由桩侧摩阻力Q,承担，即Q=Q/,称这种桩为纯摩擦桩。纯摩擦桩桩 顶、桩端边界条件为：桩顶：Z=L,桩端：Z=0, K0o端承桩桩端嵌固在坚固岩层中，并可不计桩身压缩变形产生桩侧土阻力，桩顶荷载 Q全部山桩端支撑力Qp承担，即Q=Qp,称这种桩为端承桩。端承桩桩顶、桩端 边界条件为：桩顶：Z=L,桩端：Z=0, U = 0, Kooo摩擦桩桩端支承在中等坚硬土层中，桩顶荷载Q山桩侧摩土阻力Q八桩端支

18、承力 Qp共同承担，B|J Q=Q,+Qp,称这种桩为摩擦桩。Q,、Qp在Q中所占比例，受桩 端土坚硬程度及桩身压缩变形大小影响。上海地区所采用钻孔灌注桩、预制桩属 摩擦桩，Qp/Q之比约在25%左右，其桩顶、桩端边界条件为：桩顶：Z=L,；桩端：Z=0, UWO, 0Kob）桩轴向振动固有频率九、相邻固有频率差/口见表（2）表（2）桩轴向振动固有频率、相邻固有频率差值桩 型桩端边 界条件桩侧边 界条件/u(Hz)九(Hz)纯 摩 擦 桩K = 0Ko=0Co=0c2LKoWOCoHOc2当2 一L J端 承 桩K = sU=0Ko=0Co=0c2LKoWOCoWOF5, 摩擦桩0K0.2mm

19、未贯通断裂60.2n】m,贯 通接 桩密贴 又称 无间 隙欠密贴，又称局部有间隙,局部接触脱开，又称松脱错位又称错开灌 注 桩缩 颈桩径 2没 计直 径轻度缩颈又称微缩颈， 桩径设计直径，但不 露筋明显缩颈，桩径设计直 径，且局部露筋严重缩颈，桩径 设计直径，全部露 筋夹 泥无夹 泥局部夹泥，夹泥面积 Fo30%F(3)用弹性波反射法检测钻孔灌注桩沉渣厚度、混凝土预制桩端脱开距离可 行性探讨当钻孔灌注桩桩端沉渣未清、混凝土预制桩桩侧土上抬而至使桩端脱空时.， 则桩端处于自由和作用力、刚度比一为零边界状态。根据行波理论可知：由锤击 桩顶产生向下传播压力波在桩端处引起质点运动速度，及反射波产生质点

20、运动相 叠加(符号相同)而得到增强，此时在桩顶检测到质点振动速度反射波信号特别 强烈，且及向下传播压力波引起质点振动速度同相(即同相起跳)。但是，现在 从理论、实践上尚未证明桩顶检测到质点振动速度反射波信号强弱程度，及桩端 沉渣厚度、脱空距离之间存在相关关系。因此，目前用弹性波反射法仅能检测桩 端是否存在沉渣、脱空，而无法测定沉渣厚度、脱空距离。(4)用弹性波反射法检测桩长可行性探讨用弹性波反射法检测桩长，似乎很简单，只要按(38)、(39)式便可计算得 到：(38)(39)式中:L完整桩长(m),t 完整桩端反射波传递时间(s),刈完整桩轴向振动相邻固有频率差平均值(Hz),C桩身纵波速度(

21、nVs)o并将t、C代入(38)式，刈、C代入(39)式，即可计算得到桩长L。3 小九可分别从实测时域反射波信号图、频谱图中得到。用弹性波反射法能否检测桩长？关键在于能否正确确定纵波速度C值。采 用同一工程(25 )根完整桩实测所得平均纵波速度6值或纵波速度及桩身 混凝土强度之间经验关系所得纵波速度C值来确定，由于P13所述原因，具有 很大不确定性，据此纵波速度值用(38)、(39)式计算所得桩长，亦很不可靠， 故用弹性波反射法检测桩长不可行。在此，笔者还将介绍一个基桩完整性检测中有时会碰到短桩问题：由于诸种 原因，在接近桩端部位存在缺陷(即深部缺陷)，如图(17)所示，其实测时域 图、频谱图

22、中，深部缺陷反射波信号可见，而无桩端反射波信号。由于，深部缺 陷接近桩端，检测人员误将深部缺陷反射波信号当作桩端反射波信号。在分析计 算桩身纵波速度时，将理应按(40)式计算桩身纵波速度C,误用了按(41)式 计算桩身纵波速度，得到了 U值。因L (设计桩长)(深部缺陷至桩顶距离), U值必然大于C值，且C，值明显高于正常值(U值超出5000m/s,甚至更大)， 而判其为短桩(明显小于设计桩长)。(40)(41)工程中，由于事故、人为原因，会出现短桩现象。但鉴于P13所述原因和无 法区别深部缺陷反射波信号及桩端反射波信号之间差别，故用弹性波反射法无法 判别短桩。只不过从高于正常值范围C，值中获

23、取了可能出现短桩信息，若要正 确判别短桩，必须同时采用其它方法。图(17)深部缺陷反射波信号示意图5、工程实例(1)某某大厦1)工程概况基础采用钻孔灌注桩，直径。80。?,，桩长L46.5m,桩身混凝土强度C30, 总桩数N=406根。2)有代表性检测实例a) 6#号桩：完整桩。b) 64#号桩：IL3m附近明显扩颈，时域图不很明显，频域图很清楚,c) 155# 号桩：3.8m附近明显扩颈,J = 3.8, 2Vn 2x480d) 295#号桩：5.6m附近明显缩颈,工=卫=5.6帆 2刈 2 x 330e) 332#号桩：9.0m附近断裂，多次反射(时域图)，深凹(频域图), C 3600n

24、2Afn -2x200=9.0mf) 354#号桩：4.4m附近明显缩颈,二=卫匕山n 2修2x410g) 369#号桩:12.1m附近明显扩颈,工二卫W 23n2x148h) 375#号桩:5.1m附近明显扩颈,36002x350=5Am(2)某饲料厂筒仓1)工程概况基础采用钢筋混凝土预制桩，截面积F350x350mnf,桩长L25.0(12+13)m, 桩身碎强度C40o2)有代表性检测实例a) 70#号桩：接桩密贴，_ 42002x85=25.0/b) 109# 号桩：松脱或局部错位或全部错位，出现二次反射、幅频曲线深凹,L,-“ 2Hh42002x175=12.0/?c) 94#号桩：

25、欠密贴，无二次反射、幅频曲线峰谷不明显,Ln =42002x175=12.0mrote J! UHI作RSITYPi lcLoci6bull皿对州,Altw何仍很曲奴LGCOticmk/lxfret20。Mlnfre*0r2 ri-I 2T.i 1995.05C89auh i illl falM/Stoic Ji umtwRsiryProjectl OtbriPi l Pt00 *15- 9CLocrMl5 Olovpj laLocationsMkW wXnfrex2000F2-FI-IW5.05o a。eh OTOtIC JI UHIVER61TYFt-ProjectxPiLooMionfr

26、nAxCrt 2000F2F1 -、1995.05Sfh U103d3 A1I0013H g“03 r l-?l9Q*SV|( K1JJ 5,心8，g-9I1 4?e I57期1111sH0仰HI-Slip、回网涵聚凹R台“ CP1fa2 啦 XIAua：ni.nn：I T/O.”zirsijj.uiin rr oriotTO IC JI U iP-CIk IIT53 / 45332 %批道速度时M HU- MMIHfd 线Pl R“Wk iUnfr0：Swlh i 1”q；R?B9f *，xJ32可桩融游阳332号被实测加速度IH月，建度时何历/曲线和织漕图（9.0附近斯裂）roiic J!

27、 uHuensir/外 ojecttLoci0d，354号快加速收时闿.速皮MM扬桎A收LoQtlon1F2-ri-1993.051.2-1”0.682八 XRi. i IIUx4 02.11 erProject：P；lsMx.。2000elnfresO354号机实蒲加速度时幅 速度时佝历6曲坡仙娟埒（T（4.4i!附近明昆绳校）xf ji wnciirvPl I”Lcg-011lDti 00 2。，为5 bls，“9号桩E这山时冏.康附酎版）历程南线Projoot，Pi Ig：Location：OxTri i2000F2 ri-13。5CtU匕 ii0L2-LI-GR9lib n 7H .6

28、4 14rPi !08，& 56Dave Oli806376号桩即速度nm.速度时MlftUR畿TCtIC JI UHlMERSlTd PfOjf。*， OtMr iPlO.jCCt：LoeM Ion?eaxisze*vFbrrlMOOF2-F1-1.2-1. J-1995.050.96Sfcth CFFTJl 1 flax-l4634 ims*rnfrgi“，号桩以诣曲0 DIcmLo%1UHF70号班实测加速收-时网迩值时僦加出曲饯r2 ri-i小i ?-i r -IM.;* I 必M h/ s7iwxocrri GHTCTRMI70号桩虢i卅Ji 刈Pro Xc t Pi IdDaUt

29、，2C，。，l-OCr?HI3 l“53l（W号征实汹加速度时网.递度问历世勘统I.rt:frc I2UIKJP2 Fl-1如Omlh 11viVrtfro：A12T .i 1Kni-ojcc t ：Lec3 i on(4LOC1FV 讦匚C1HIG1092109号优强甫国109号松实浦加鹿度时间,金亶酎闰历程曲纹WR1 （枝身完整，忙侪松收支情位）F、Paz: 11 “QI Pi uD I g a 97UH LlwOIYV.94号桩实测加速度时间,Loeulions02 vg 9,Ml. II 3XX”，Btlni rs介12 rt-g8flI .Al I -I .j I“、(43)式中：V

30、(/) 力测桩顶速度响应。3)位移机械阻抗Z,(/)、位移导纳式/)I (44)式中：A(f)实*京顶位移响应。4)A(f)、V(f)、a任人间存在下列关系a(f) = co-AfV(f) = W)(45)3 = 2对式中：少施加在桩顶上激振力园频率(弧度/秒)。2、桩顶速度导纳曲线(1)桩顶位移阻抗z：(/)x O2u 厂du 04匚6，“小pA - + C - + Ku = AE -(17)dr dt dZ2对(17)式作符利叶变换，并应用超越方程求解.，则得:.且 tan(展L)+ Zf(/)tan(7L)式中：z：(/)、z：(/)分别为桩顶、桩端位移阻抗(ZN/?),a =AE ,P

31、 =- jCoco-K(),Z：(f) = Kq+jC,K、桩端土抗压刚度(KV/利)，-IK()桩侧土抗剪刚度(kN/m),co桩侧土阻尼系数(KVS/?),一/图(18)基桩示意图C 桩端土阻尼系数(KVS/z),j = yf-(2)桩顶速度导纳:(7)山二二础/)=-=%(46-2)尸(/)Z(f) Z(/)(3)桩顶速度导纳曲线1)桩顶速度导纳曲线根据(46)式可绘出桩顶速度导纳随频率变化曲线。图中：P导纳曲线中极大值(yv-s)；Q 导纳曲线中极小值(7 / ZN S);N导纳几何平均值S), N = 4PQ ；m速度导纳曲线初始直线段终点；fm对应于m点频率(%);V(f)对应于m

32、点桩顶振动速度响应(?/S);F(f)施加于桩顶激振力(kN )；V导纳曲线中两个相邻峰值频率之差(心)。2)理论导纳N。(47)式中：A桩横截面积(mbP 桩质量密度(KVS /,必/?3)；C桩纵波速度(7/S)。3)动刚度K.动刚度储即位移机械阻抗，亦即桩顶产生单位位移所需力。它可以根据实 测速度导纳曲线初始直线段终点m处速度导纳值求得。Kd= Z； (/.) =鲁/ =(48)A(/,) 2 矶 A(九)尸(工)4) A/,(49)3、基桩完整性判别(1)完整桩纵波速度C确定C=2LA/(50)(2)缺陷位置品确定(51)式中：缺陷桩实测速度导纳曲线相邻峰值频率之差；Cn根完整桩实测纵

33、波速度平均值。(3)桩身完整性判别标准表(9)桩身完整性评定表桩身完整 性类别缺陷程度特征I无缺 陷动刚度Kd大于全桩区动刚度均值记d ：导纳几何平均值N小于导纳理 论值N且小于全桩区均值W：纵波波速C大于全桩区纵波波速均值 导纳曲线谱形状特征正常，导纳曲线谱中只有完整桩振动特性峰 反映。II轻度缺陷动刚度也大于等于全桩区动刚度均值记八导纳几何平均值N小于等 于导纳理论值Nc且小于等于全桩区均值W ；纵波波速C大于等于全桩 区纵波波速均值己：导纳曲线谱形状特征比较正常，导纳曲线谱中有 轻度缺陷桩振动特性峰反映。III明显缺陷动刚度Ki小于等于全桩区动刚度均值记八导纳几何平均值N大于等 于导纳理

34、论值Nc且大于等于全桩区均值W ；纵波波速C小于等于全桩 区纵波波速均值1:导纳曲线谱形状特征异常，导纳曲线谱中有明显 缺陷桩振动特性峰反映。IV严重缺陷动刚度也小于全桩区动刚度均值记d ：导纳几何平均值N大于导纳理 论值N且大于全桩区均值W：纵波波速C小于全桩区纵波波速均值 不；导纳曲线谱形状特征明显异常，导纳曲线谱中只有严重缺陷桩振 动特性峰反映。四、复习思考题1、何谓基桩完整性？2、检测基桩完整性常用方法？3、何谓低应变法？有哪几种？4、低应变法检测桩身完整性适用范围？5、何谓弹性波反射法？6、试述桩身缺陷种类及其产生原因。7、请解释阻抗、界面含义。8、弹性波在界面处将产生什么现象？9、

35、请说明阻抗比、反射系数、透射系数含义。10、桩身缺陷和入射波及反射波之间相位有何关系？11、反射波幅值及缺陷严重程度有关外，还及哪些因素有关?12、试述下列缺陷桩反射波特征：浅、中、深部断裂；明显扩缩颈、缩扩颈；桩头松、软；接桩处松脱。13、试述有、无桩底反射信号情况下缺陷位置确定方法。14、桩身纵波速度及哪些因素有关？15、建立基桩轴向振动微分方程基本假定有哪些？16、单桩轴向振动固有频率大小取决哪些因素？17、单桩轴向振动相邻固有频率差计算公式适用条件？注：C桩身纵波速度、 L桩长。18、桩身完整性分成儿类及其分类原则？19、详述I、H、川、【V类桩时域、频域特征？20、上、下节松脱混凝土桩，接桩处反射波信号有哪些时域、频域特征？21、弹性波反射法能否检测上、下节桩脱开距离？若不能检测，则可用哪些其它 方法？22、为什么弹性波反射法不能检测桩长、桩身混凝土强度？23、为什么低应变法不能检测基桩承载力？24、请绘出弹性波反射法检测仪器布置框图，并说明各部分组成仪器主要技术性 能。25、何谓机械阻抗法？26、加速度、速度、位移阻抗和导纳含义？27、请说明基桩动刚度含义及如何确定？28、如何根据实测桩顶速度导纳曲线确定导纳几何平均值？29、请说明动刚度法将基桩分成I、II、川、V类分类原则？30、弹性波反射法及动刚度法检测基桩完整性主要异、同点？