桩基检测技术研究范文

时间:2023-11-06 16:16:16

桩基检测技术研究

桩基检测技术研究篇1

【关键词】桩基;小波变换法;桩身完整性;低应变实测信号

1引言

近几十年来,随着混凝土、新型打桩机和成孔机器的采用,桩的形式越来越丰富,其强度显著提升,适用范围越来越广泛。针对桩基检测技术研究与应用问题,越来越多的学者对此进行了研究,并取得了一系列的成果。陈启魁等[1]基于各种对桩基检测的研究,分析了钻孔取芯法、低应变法、声波透射法等检测技术在建筑工程中的应用。葛天兴等[2]以某实际桩基工程为背景,基于低应变反射波法的理论,评估了低应变反射波法在该工程中的应用效果。王春庆等[3]开展了低应变反射波法检测桩基浅部缺陷的研究,对该桩基检测的效果进行评析。王飞等[4]利用小波分析进行低应变检测数据处理,检测了桩基浅部缺陷。肖家友等[5]基于某桩基工程背景,开展了一维连续小波去噪在多缺陷基桩检测中应用的研究,分析该桩基检测法的效果。张敬一等[6]利用小波变换的反射波法对某实际工程的桩基进行检测。本文结合某桩基工程背景,论述了小波变换法理论,进行了缩径缺陷类型桩分析和断桩缺陷类型桩分析,详述了如何利用小波分析对检测的低应变检测信号进行处理,从而判定桩身完整性。

2小波变换法理论

1980年,MORLEF对地震数据进行分析时,首次提出了小波变换理论,作为以傅里叶变换理论为基础所衍生出的全新理论。该理论有效弥补了傅里叶变换存在的不足,在时频分析和处理领域具有极为重要的作用。现阶段,该理论已在模式识别、信号处理过程中得到了广泛运用。该理论与傅里叶变换理论的区别,主要是其在频域、时域中均能够表现出相应的局部化特征,可被用来分析目标信号对应各频率子段并得出正确的频率信息,为后续信号分类的工作的开展提供支持。小波变换将信号视为小波系数,指出可利用小波系数对信号进行描述。对其进行分类的依据如下:首先,是对称性。要想避免信号出现畸变或是失真的情况,关键是要增强其对称性,并通过增强对称性的方式,使信号重构精度得到优化。其次,是正则性。基于该理论对图像、信号进行重构,通常可保证所得到全新图像、信号具有理想的平滑性。最后,是支撑长度。若频率、时间为无穷大,则将有限值收敛至0的长度越短,区分奇异点的效果越理想。对其进行计算的步骤可被概括如下:第一步,确定小波函数,保证所选择小波、计划分析信号的起始点处于相同位置;第二步,对二者逼近程度进行计算,计算所得数值越大,说明信号和函数波形越相似;第三步,沿时间轴向右平移小波函数,重复以上步骤,直至小波函数覆盖全部的信号长度;第四步,对小波函数尺度进行伸缩,重复上述步骤,得出最终结论。

3工程案例分析

3.1工程概况

本文以某公建工程试桩检测为背景。该工程基础采用桩基础,桩基为直径0.8m,桩长约6m的后注浆灌注桩。该桩基的单桩承载力特征值为3300kN。

3.2缩径缺陷类型桩分析

本工程采用低应变法采集数据。从低应变实测曲线可以看出,直达波和桩底反射现象较为明显,在判定桩身完整性时,由于信号受干扰,对桩身缺陷位置的判定受到影响。对低应变实测信号开展小波分析,该桩的检测曲线呈低频正弦波形振荡趋势,桩底反射可以清晰地看到。可判定桩身浅部位置有缺陷。进一步分析可知,在时间0.46ms时,第7阶高频信号突出,对比实测曲线可知,实测信号在该时刻缺陷信号也显著。在实测信号中同样将第7阶信号剔除,并重构。将实测信号与重构信号对比可知,在时间0.46ms时,缺陷信号突出现象减弱,可见,第7阶信号为缺陷信号。有效信号的振幅弱于初至波,有效信号在分析时会被掩盖,同时桩底反射信号不能判断桩身完整性。因此,剔除实测信号中的桩底反射信号和初至波之前的信号,得到图1带干扰信号和剔除干扰信号。从图1中可以看出,缺陷信号主要在3350~3600Hz范围内,其中1400~3350Hz的信号无意义,因此,剔除该段信号。对图1中的信号进行分析,得到图2所示结果。因为干扰信号属于低频信号,因此,剔除第1至第7阶中频率最低的第7阶信号。第7阶信号的频谱如图3所示。对比图2和图3可知,第7阶信号主要集中在200~600Hz,与干扰信号所分布范围一致,因此第7阶信号易于分解。经过小波分析的处理,干扰信号被很好地压制,同时有用的特征缺陷信息被保留。可见,小波分析法能较好地处理桩基检测的数据。经过处理后的信号可以看出,缺陷信号在时间1.84ms处尤为清晰,可判定该处为缩径缺陷位置。

3.3断桩缺陷类型桩分析

结合该工程另一根桩的低应变实测曲线进行分析可知,低应变曲线信号呈现显著的振荡现象,且各峰值等间距出现。188可见,应力波在某处遇到显著的波阻抗,信号不易传至桩底位置,因此,无桩底反射信号出现。进一步观察该曲线可知,在距桩顶1.8m处桩身发生断裂,之后的波峰呈现周期性出现。

4结语

本文详述了小波变换法理论,结合某桩基工程利用低应变法检测桩身完整性。具体进行了缩径缺陷类型桩分析和断桩缺陷类型桩分析。详述了如何利用小波分析对检测的低应变检测信号进行处理,从而判定桩身完整性。从研究结果可知,断桩检测的低应变实测信号不同于其他类型的缺陷桩的检测信号。这是因为混凝土的波阻抗远远小于空气的波阻抗。对于某工程而言,低应变曲线信号呈现显著的振荡现象,且各峰值等间距出现。可见,应力波在某处收到显著的波阻抗,信号不易传至桩底位置,因此无桩底反射信号出现。

【参考文献】

[1]陈启魁,吉林涛.浅谈几种桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].河南科技,2013(13):147-148.

[2]葛天兴.桩基检测中低应变反射波法的实践应用[J].河南科技,2014(18):60-61.

[3]王春庆,陈辉.低应变反射波法检测桩基浅部缺陷的效果分析[J].工程地球物理学报,2013(2):259-263.

[4]王飞,刘东甲,卢志堂.小波分析在低应变检测数据处理中的应用[J].工程地球物理学报,2011(4):487-491.

[5]肖家友,凡友华,倪艳春.一维连续小波去噪在多缺陷基桩检测中的应用[J].矿冶工程,2008(5):13-17.

[6]张敬一,陈龙珠.基于小波变换的反射波法基桩检测[J].振动与冲击,2014(6):179-183.

桩基检测技术研究篇2

【关键词】桩基检测;无损检测;反射波法;经济高效;方便快捷;隐蔽缺陷;技术特征

0 引言

随着国民经济的飞速发展,我国工程建设项目日益增多,工程桩的应用越来越普及,因此基桩质量的检测越来越重要。作为基桩完整性检测的常规手段,低应变反射波法在我国有多年的发展历史并已纳入国家的规范,由于此种方法具有应用范围广、检测量大、野外数据采集快速、方便、费用低廉等优点,因此其被众多的检测单位所采纳与使用。但是反射波法也存在一些不可回避的问题,如测试盲区、理论模型局限、桩侧土阻力影响、检测有效深度、桩身的频响特性、微裂缝影响等等,此外,反射波法是依据波形直观判读的经验法,在实际工程桩检测中容易出现误判,因此它又是相对准确程度不够高的一种检测方法。

1 反射波法的技术特征

反射波法利用手锤在桩头施加一小冲击扰动力,激发一应力波沿桩身向下传播,然后利用速度或加速度(一般为加速度)传感器接受由桩身缺陷或桩底产生的反射信号,根据对反射波时程曲线的综合分析,对桩的结构完整性作出判断。该方法的前提条件是把单桩假设为一维匀质弹性体杆件,当桩顶受到一小扰力后,产生的弹性应变以纵波形式沿桩身向下传递。由于桩顶施加的是一个小扰力,土体振动的影响可以忽略不计。应力波沿桩身传播的规律遵循一维波动方程,根据一维波动方程分析导出的反射波相位特征,是反射波法测试的主要依据。这一特征可以非常通俗地描述为:在桩扩径部位,反射波波形相位同初始相位相反;在桩缩径、离析或夹泥等不利缺陷部位,则反射波形相位同初始相位相同。这两点是判断缺陷的基本依据。

显然,当桩顶作用一脉冲力后,便有应力波沿桩身传播,若桩身质量有问题,存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射和透射。经接收放大、滤波和数据处理,按照一维波动方程并结合桩型特点,检测仪器可给出桩身弹性波传播过程中的速度波形曲线,根据这些波形曲线,即可判定桩身质量。

反射波法适用于检测桩身混凝土的完整性,推定缺陷类型及其在桩身上的位置。本方法也可对桩长进行核对,对桩身混凝土的强度等级作出估计。

2 现场测试方法

(1)被测桩应凿去浮浆,平整桩头,切除桩头外露过长的主钢筋。

(2)检测前应对仪器设备进行检查,性能正常方可使用。

(3)每个检测工地均应进行激振方式和接收条件的选择试验,确定最佳激振方式和接收条件。因为不同工区桩的类型、桩径大小、桩头混凝土质量、土层地质情况等条件差异较大,检测时,对激振和接收的最佳条件选择只能通过现场试验对比来确定。通过调节放大器增益,使波形不产生畸变,改变滤波频率提高分辨率和信噪比。

(4)激振点宜选择在桩头中心部位,传感器宜稳固地安置在桩头上。对于桩径大于 350mm的桩可安置两个或多个传感器。

(5)当随机干扰较大时,可采用信号增强方式,进行多次重复激振与接收。

(6)为提高检测的分辨率,应使用小能量激振,并选用高截止频率的传感器和放大器。

(7)判别桩身浅部缺陷,可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收,进行辅助判定。

(8)每一根被检测的单桩均应进行两次及以上重复测试。出现异常波形应在现场及时研究,排除影响测试的不良因素后再重复测试。重复测试的波形与原波形具有相似性。

3 检测数据的处理与判定

应根据波形图中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征,推定桩的完整性。判定方法如下:

(1)反射波波形规则,波列清晰,桩底反射明显,易于读取反射波到达时间,及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的桩。

(2)反射波到达时间小于桩底反射波到达时间,且波幅较大,往往出现多次反射,难以观测到桩底反射波的桩,系桩身断裂。

(3)桩身混凝土严重离析时,其波速较低,反射波幅减少,频率降低。

(4)缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算,类型可按相位特征进行判别。

(5)当有多处缺陷时,将记录到多个相互干扰的反射波组,形成复杂波形。此时应仔细甄别,并结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析。有条件尚可使用多种检测方法进行综合判别。实践证明,离桩顶第一个缺陷的判别要十分仔细慎重。

(6)桩身浅部断裂的定性评价,可通过横向激振比较同类桩横向振动特征之间的差异进行辅助判断,存在浅部断裂的桩,在进行横向激振时,有自振频率降低、振幅较大、衰减历时增加及波形不规则等现象,在一定实践经验基础上,可对桩身浅部断裂做出定性评价。

(7)在上述时域分析的基础上,尚可采用频谱分析技术,利用振幅谱进行辅助判断。

4 检测中的几个问题

(1)桩头的处理。桩头处理的好坏,对波形采集的准确与否有直接的关系。桩头浮浆使波难以下传,对测试结果影响较大。此外主钢筋外露过长,也会产生谐振干扰。因此,凿去浮浆,平整桩头,露出坚硬、新鲜的混凝土,锯短桩头上的钢筋等工作,是很有必要的。

(2)成层土的影响。在对应力波时程曲线的分析中,不仅应考虑桩体本身材料、刚度以及缺陷的影响,同时受到桩侧土模量大小的制约。一般来说,桩侧土力学性质越好,应力波在桩侧土中损耗越大,在层间硬土层将会反映为似扩径的子波叠加,相反如软夹土层将会由于应力波透射损耗小而产生似缩径的子波叠加。因此在进行测桩时应考虑场地的地层地质条件综合判定。

(3)桩底反射的确定。一般情况下,均能找到桩底反射,但有时就找不到桩底反射,情况之一是缺陷大,掩没了桩底反射;另一种情况是桩持力层与桩阻抗匹配得好,也无桩底反射。如嵌岩桩与基岩嵌固程度好,无桩底反射。因此在分析时应充分利用地质资料、施工记录等资料来分析确定,以免产生误判。

(4)对缺陷程度不能进行定量分析。如缺陷位置距桩顶的距离以及缺陷的严重程度不能做出准确的计算;对于Ⅱ、Ⅲ类桩的界定,它关系到所检测的桩是否需要进行处理,也是检测人员最难以把握的。这时往往需要借助其他的方法来做进一步的检测。

(5)如果桩身存在多处缺陷时,深部缺陷不易被检测到。浅部缺陷或桩太长时,缺陷都不易被检测到。

5 结束语

总之,基于反射波法对桩基础进行桩身完整性检测,能够确定桩身缺陷位置和缺陷的程度,其检测结果是比较准确的,能够满足一般工程的需要,是普查工程桩基的有利手段。它具有不受施工场地条件限制、方便、快速、经济的特点。配合其他检测方法和手段,能够确保工程桩基质量并通过验收,对加强桩基工程质量控制起到非常重要的作用。当然,对于应用过程中若遇不同地点、不同地质条件、不同桩长等,反射波法的适用性及准确性问题有待根据实测结果进一步总结经验,深入分析研究。

【参考文献】

[1]任晓伟,任洪伟.桩基工程检测技术概述[J].科技资讯,2009(02).

桩基检测技术研究篇3

1.桩基检测简介

随着我国建筑事业的蓬勃发展,桩基已成为一种重要的地基基础形式。由于桩能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中,从而大大减少了基础的沉降,所以桩基在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中得到广泛地应用。桩基属于隐蔽工程,桩基质量的好坏直接关系到建筑的安全问题,而且桩基发生事故后处理难度较大。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工作的质量。

我国的桩动力检测理论研究始于20世纪70年代,研究开发了具有我国特色的动力参数法、锤击贯入试桩法、水电效应法、机械阻抗法和共振法等,同时不断尝试国外流行的高应变动测技术,发展以波动方程为基础的高应变法,引进打桩分析仪和波形拟合软件,并以波动理论为基础编制了计算单桩承载力的计算机程序和波动方程拟合法分析软件。国内徐枚在、陈凡、刘明贵、王雪峰等人在低应变完整性理论测试曲线拟合及实际应用研究方面也做了大量的工作。

2.桩基检测方法

目前,桩基检测常用方法有静荷载实验法和动力检测方法。静荷载实验法包括单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验和钻芯法等,该方法可靠、直观,是桩基承载力检测的常用方法,但需要大量的堆载,只能试验少数的桩,不能对整个工程的桩进行全面的评价而受到限制。动力试桩法有高应变动力试桩法(简称HST法)和低应变动力试桩法(简称LST法)。动力试桩法以振动理论、应力波理论为基础,采用先进的微电子仪器及信号处理技术,具有设备轻便、快速、费用低廉的优点。两种检测方法各有特点,具体应根据各种检测方法的特点和适用范围,考虑地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配。

图1 桩基检测工作程序框图

图2 桩基监测现场试验图

在重要工程的大直径长桩中,超声脉冲法是一种有效的检测方法。该法通过在桩基预埋检测管中设置发射探头和接收探头,由脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,然后转换成超声脉冲,经测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值或衰减值、脉冲主频率、波形及频谱等参数分析处理判断混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置。该法的缺点为测管施工复杂,施工、检测成本较高,不便于普查,解决的办法是以低应变法为主,适当辅以超声脉冲法,以提高检测质量。在桩基检测中,还可采用地质雷达探测方法。对于基桩检测信号的分析处理方面,把现有的桩基检测方法和当今的一些先进的小波理论与人工神经网络技术的信号分析方法结合起来,将是一个非常重要的研究方向。

图1所示是桩基检测工作程序框图。桩基施工后,宜先进行工程桩的桩身完整性检测,后进行承载力检测。当基础埋深较大时,桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

3.低应变法

低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内做低幅振动(应变量约为10-5),利用振动和波动理论判断桩身缺陷。现在国内低应变动测法主要用于检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。我国低应变动测桩法主要包括稳态激振的稳态机械阻抗法和共振法,瞬态激振的瞬态动力法、水电效应法、动力参数法、超声脉冲法。

应用低应变法对桩基进行检测后需分析桩身波速平均值和桩身缺陷位置,并确定桩身完整性类别。

①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类桩的桩身波速值按下式计算其平均值:

式中:cm――桩身波速的平均值(m/s);ci――第i根受检桩的桩身波速值(m/s),且ci-cm/cm≤5%;L ――测点下桩长(m);ΔT――速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms);Δf――幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz);n ――参加波速平均值计算的基桩数量(n≥5)。

②桩身缺陷位置:应按下列公式计算桩身缺陷位置:

式中:x――桩身缺陷至传感器安装点的距离(m);Δtx――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;Δf′ ――幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)。

③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,按规范规定和实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。

4.高应变法

高应变动力测试是通过在桩顶量测被激发的阻力产生的应力波和速度波,从而确定承载力,主要适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。目前高应变法主要有动力打桩公式法、波动方程法、锤击贯入法和动静法、Case法、波形拟合法等,而后两者在工程界应用最广泛。

Case法可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性做出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打入桩特别适合;然而此方法依赖于case阻尼系数值,阻尼系数越高,离散性越大;波形拟合法的优点是精度高,缺点是分析计算复杂,需要专业技术人员进行信号拟合分析。

5.工程案例

理论而言,高应变主要用来确定桩的承载力,低应变主要用来判断桩身完整性。此处采用低应变法对某大桥桩基完整性进行检测,测试波形如下图2-7所示。

图3大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-1)

图4大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-2)

图5大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-3)

图6大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-4)

图7大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-5)

图8大桥桩基低应变完整性测试波形(桩号4-6)

依据上述各基桩检测波形,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,可得出上述桩基基本完整。

参考文献

[1] 徐攸在,刘兴满. 桩的动测新技术[M]. 第三版. 北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2] 陈凡,徐天平,陈久照等. 基桩质量检测技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3] 李炎,应用低应变反射波法动力检测桩的完整性[J].施工技术,2005(增刊).

[4] 王雪峰,吴世明.基桩动测技术[M].北京:科学技术出版社,2001.

[5] 贺占海. 低应变反射波法桩身完整性检测的理论与实践[D].天津:天津大学,2005.

[6] 蔡靖.基桩完整性低应变动态分析的定量研究[D].天津:河北工业大学,2002.

[7] 邓友生. 桩基检测技术新进展[J].嘉应大学学报(自然科学版),2003(6):211-212.

[8] 伍鹏,徐云. 工程桩基不同检测方法的检测结果比较[J].山西建筑,2006,32(6):89-91.

[9] 周兴平.基桩检测技术的研究现状与展望[J].土基工程,2005(6):181-183.

[10] 建设部.JGJ106―2003,建筑基桩检测技术规范.北京:中国建筑工业出版社,2003.

桩基检测技术研究篇4

【关键词】桥梁;检测技术;工程质量;应用发展

1、桥梁工程检测技术的具体内容及发展现状

1.1桥梁工程检测技术包含的主要内容

桥梁工程的检测技术涉及内容非常之广,检测具体内容包括基础检测、桥梁表观的缺陷与桥梁结构的专项检测。目前,对桥梁表面缺陷的检测,绝大多数还都是在依靠人工目测检测评估,这种单一人工估测的方法,既缺乏准确性又缺乏技术精准性[1]。对各种桥梁的结构缺陷问题检测内容具体有以下几个方面:①缺陷的大小,以及它的具体分布情况;②具体发生缺陷的方位及其走向;③把握缺陷变化及其发展的情况[2]。首先,我们要做的是依据缺陷具体的特点、特征,分析查清其原因和性质,还有就是分析可能的危害程度大小;其次,还要依据具体情况分析,结构需不需要修补,如若需要修补,就要尽快为其制定出可靠可行的修补方案。而有关桥梁工程结构的专项检测,则主要需要检测桥梁的各个部件,关于它的承载力和技术状况都要进行详细的调查与评估。基础检测主要是对桥梁的基础结构承载能力与其完整性的检测。

1.2国内外的桥梁工程检测技术的发展现状

目前,国内外的一些学者经过不断的探索研究,已经在有关桥梁工程检测技术方面有了新的进展,并且在对桥梁的结构检测工作当中,探索出了较为系统适用的方法[3]。比如:累积了一些关于桥梁检测结构状态中的敏感参数的理论实践的相关经验,可以有效的利用这些实践中得来的数据,对计算模型进行修改矫正。此类探究主要应用强迫振动和环境振动测验,来分析有关车的速度、车载重量,以及路面状况。此外就是,检测桥梁结构的拟态参数,对于整体桥梁结构局部的承受能力情况的影响。还创造了针对动力系数、振型及振动频率等的各种动力特性和结构特性参数的一系列检测技术与方法。在基础检测方法上,学者们也都纷纷通过理论实践研究验证,进而总结了以动侧原理为基础的,关于桩基础的完整性与其承载力的检查方法。分别包括:高低应变法、声波透射法;高应变和单桩静载的测试等等。现在对其完整性的检测技术主要采用的是声波投射的方法,当然,有时也会采用低应变法和钻心法。不过钻心法多用于检测木桩混凝土的长度、强度及其底部厚度的完整性,用来鉴别判断木桩的顶端岩石土质。

2、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题

随着桥梁工程的逐渐增多,自然少不了桩基础的大量使用,它被看做是桥梁的基础,因此,对于桩基础的质量检测就显得尤为重要,这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测,是为了保证桩基的质量,确保桥梁的安全使用,这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。

2.1桥梁桩基检测的方式方法

目前,我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法,主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法(声波透射和低应变法),前者是对声学参数是否发生了不正常的情况,而判定其桩基的合格与否;后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷,而判断其桩基的合格与否。

2.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准

某些由非检测技术的原因,发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时,桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上,那么,就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性,这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设,虽然都对桥梁的桩基进行了检测,但由于其评定标准,在质量范围上至今没有明确的规定,而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同,其结果就一定会有很大的不同。

本文笔者通过对大量文献资料的研究,加上自己在这方面的认识了解,把对关于桩基质量评定的标准分为几个类别:①完整的桩基:在检测时,动测波形是呈现有规律的衰减,波形正常,混凝土的强度达到规定标准。②较为完整的桩基:在检测时,动测波形呈现小范围的变形,桩身不如完整桩完整,会存在一些小的缺陷,波速、强度均正常,基本可以达到规定设计标准。③存在明显缺陷的桩基:动测波形一般会呈现较为明显的不规律波动,桩身有明显的裂纹、夹泥等等,这种桩身强度通常达不到规定标准,使用时要对其承载力进行测试后,再根据具体情况决定是否使用。④存在严重缺陷的桩基;动测波形呈现非常不规律的变化波动,夹泥现象严重,甚至断桩。此类桩要进行相应的处理,一般情况下是不能够使用的。虽然对于桩基类型分析比较细致,但有时我们依然很难准确的掌握和区分每一类的桩基,检测上也还是会存在一些准确的性问题。

3、桥梁工程检测技术发展情况及对未来的展望

3.1桥梁检测技术发展阶段

桥梁的检测技术的发展历史历经了三个阶段:①专业的专家级人物凭借自己的理论实践经验和专业的技术感官进行检测,对所获得的信息数据做简单的操作处理;②这一阶段是应用动态波形检测方法和信号传感技术,现在这项技术,在桥梁工程检测技术中已经被大范围的应用,成为了较为主要的检测手段。③近几年,为更好的对大中型桥梁工程进行检测,桥梁工程检测的技术进入到了第三个阶段,就是集知识处理、信号处理、数据处理三位一体的智能化检测方式,而且,这种方式在逐渐成为桥梁工程检测技术的主流[5]。

3.2桥梁工程技术未来发展方向

①尽快将通过无线电通讯方式进行的数据采集系统开发出来,并应用到实践中去。开发出能够适应风荷载和交通荷载等的最优传感器测试技术,以便于更加快速、精确、便利的采集相关数据。②组装能进行自动损伤识别的系统,及时快速的自动进行识别、反馈检测报告。③把现代网络系统的先进技术应用到桥梁工程检测技术系统中,双双结合,发挥各自优势,进而达成网络技术资源的共享。④建立设计、施工到营运的各个环节的完备数据资料统计库,方便随时进行校对及安全检测等。

可以预见,未来关于桥梁工程检测技术的研究探索还将继续,朝着延长系统使用年限、增强其可靠性等的多个方面进行系统研究方向发展,做到尽量减少桥梁工程中的不安全因素,进而保证桥梁工程的质量。

参考文献

[1]王大山,李业勋.港口工程中桩基质量检测浅析与比较[J].山西建筑.2010(25):88-89.

[2]段忠东.岸边集装箱起重机的现状与未来市场的发展趋势[J].起重运输机械.2010(05):1-3.

[3]林健邦.声波透射法在桥梁桩基检测中的应用[J].科技创新导报.2008(17):39.

[4]孙亚飞,刘振宇,牛品菽等,应用于冶金工业的电磁无损检测技术[J].自动化仪表.2011(06):1-7.

桩基检测技术研究篇5

关键词:无损检测;桥梁;桩基

中图分类号:U41文献标识码: A

引言

我国的公路桥梁检测技术在经济发展的带动下快速的发展,传统的检测方法已经不能对公路桥梁的情况作出准确的检测和判断,无损检测技术正是在这样的背景下发展起来的。计算机技术的进步改变了传统检测的公路桥梁检测的现状,使得公路桥梁的检测更精准安全,实现了检测技术由有损检测到无损检测的转变,为公路起来建设的发展创造了有利的条件,所以检测时要加强运用。

一、无损检测技术简介

无损检测技术就是指在对结构与主体不产生影响的前提下,通过某种物理方法对指标进行确定,从而判断结构是否发生性能改变,能够达到使用要求。无损检测技术基本与最前沿的科学技术相关,借助科技的发展,实现了在现实工程领域的应用。道桥工程中的无损检测技术主要是为了在不影响正常运营使用的前提下完成对质量的检测,应用了机械力学、材料力学与物理学等技术,同时是对电子技术与计算机技术的结合。

二、桥梁桩基的无损检测技术

(一)声波无损检测

声波无损检测主要是利用在混凝土结构声学检测技术的基础上发展而来的,其主要检测桩基的完整性。其主要对在撞击中传播的应力波进行分析,如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变,如果应力波在桩基中均匀传播,则表明桩基的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化,则表明沿桩基在长度方向上存在缺陷。同时,在桩基存在缺陷部位应力波将发生突变,从而使得应力波发生透射波、反射波或者散射波等现象。由于,无损检测对桩基不产生破坏,所以特别适用于桥梁工程的桩基完整性的检测工程中。

(二)高应变检测

这种检测手法应用的时间已经相当长,它主要是对桩的竖向抗压承载能力与设计要求是否相符进行判定。使用这种方法对桩身的预制桩接头以及水平整合型的具体缝隙等各种缺陷进行判定时,能查明其是否能够对竖向抗压的具体承载能力产生影响,并在此基础上对缺陷的程度进行合理判定。这种方法已经普遍应用于一些地区。就目前情况来看,国内外运用的高应变法的测试与结果分析的主要基础还是一维杆拨动的相关理论,没有将桩和土之间互相作用的相关机理考虑在内,因此,在对承载力进行测试时,运用这种方法有一定程度的局限性。

(三)低应变法

这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。

1.低应变动测法的适用范围介绍

公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。

通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。

2.低应变动测试过程分析

低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。

(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。

(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。

(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。

三、加强无损检测技术在桥梁中应用的措施

(一)加强无损检测技术的创新

技术创新是将无损检测技术充分运用到公路桥梁检测中的首要前提。因为公路桥梁建设技术的发展会带动公路桥梁结构、用材等的变化,使得检测的难度加大,现有的检测方法不一定都能完成相应的检测工作,所以需要新的测量方法才能有效的完成,所以将加强技术的创新尤为重要。例如引进国外先进的检测技术、建立实验室进行相关研究、对现有检测技术进行改进、结合公路桥梁检测的实际进行相关研究等都是加强技术创新的有效方式。

(二)提高相关检测人员的素质

在公路桥梁的检测中,经常要用到各种仪器设备和各种检测技术,而且使用这些仪器设备和技术的要求很高,因此需要相关工作人员具备较高的专业素质,才能顺利的完成检测的任务。提高相关工作人员的素质可以进行岗前培训、定期组织员工学习无损检测技术的各种知识、开展无损检测技术知识的讲座、录用专业的高水平的相关人才等。只有这样才能为公路桥梁检测的顺利进行提供更多的人员基础,最终取良好的测量效果。

结束语

随着我国交通业的不断发展,已建成的道路桥梁的检测成为维修、维护的重要依据,通过正确有效的检测技术应用,管理者能够更加明确地了解道路与桥梁目前的运营状况,从而形成科学决策,另外检测技术还对道路与桥梁的设计产生正反馈的影响,不断提高。无损检测技术是对道路桥梁进行无损伤性的检测,能够保证交通正常进行,经济活动不受干扰。我国目前要不断加强无损检测技术的研发与人员培养,不断进行技术推广试验,提高适用性,通过技术与管理双重作用,实现道路与桥梁的质量保证。

参考文献:

[1]谭敏,揭选红.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用思路研究[J].科技资讯,2010,10:92+94.

[2]徐晓东.超声波无损检测技术在桥梁健康状况评定中的应用研究[D].吉林大学,2008.

[3]李波.桥梁桩基缺陷的声波透射法检测及其对承载力的影响[D].长安大学,2013.

[4]李学军.在役桥桩病害导波无损检测的数值模拟与实验研究[D].中国地质大学(北京),2012.

[5]孙卫强.低应变反射波法在桥梁桩基检测中的应用[J].江西建材,2012,02:198-199.

桩基检测技术研究篇6

关键词:抽芯检测技术;建筑工程;实践研究

在进行桩基检测过程中,要结合实际情况,针对不同的检测点使用不同的检测方法,但是在一些特殊的情况下,需要将不同的检测手段配合使用,这样才能达到良好的效果。在具体检测过程中,使用不同方法的优点,灵活测量,保证检测的精度,只有这样才能全面的评价桩基情况,下面就对其做深入的分析,提高我国在这方面技术的应用,也为该技术以后的发展奠定基础。

1建筑工程桩基检测案例分析

该工程为某高层办公楼建筑,在施工中涉及到桩基础检测,在进行检测前,相关技术要了解施工设计图纸,清楚设计的桩长,桩的直径,以及施工的地质情况,以此为基础,严格按照施工要求,确定桩的质量等级,之后才能进行施工操作。在这次施工中,使用了310根桩基,摩擦桩设置了74根,嵌岩桩设置了236根,除此之外,还应该注意,桩基需要嵌入到风化岩中,在进行混凝土灌注桩基的时候,要保证沉渣厚度在5cm以下,下面就具体分析施工操作方法。

2分析钻孔抽芯检测技术

在桩基检测中如果使用抽芯取样技术,先搭设钻机平台,检测施工现场水电是否畅通,如果水电不畅,要立即派人进行处理,为之后的工作做好准备,保证最终的检测质量[3]。

3分析钻孔抽芯检测技术

3.1钻孔设备的使用

进行钻孔之前,相关人员必须了解工程的基本情况,例如桩的型好,桩的标准高度,以及桩的长度等,在操作过程中,一定要严格遵循施工规范,按照工程标准执行,不能出人和纰漏。在使用抽芯检测方法时,一般使用的设备是普通液压钻机,还有金刚石单动双管钻具,操作中将设备设置为中等压力即可,采取中等、或者较高转速进行钻进,在整个施工过程中,一定要保证钻进参数的一致,务必要做到匀速钻进,在此期间还应该对钻进情况进行观察,发现问题及时处理。随时观察钻进的情况。

3.2钻进中校正钻机立轴

在钻孔的过程中,钻孔设备会受到相关因素的影响,因此在钻进过程中,一定要及时对钻机立轴进行校正,纠正钻进中产生的偏差,要求其垂直度误差≯0.5%,这样不会损伤到钢筋。在钻孔之前,为了保证钻进的质量,一定要先确定钻孔的位置,通常会使用长岩芯管的钻杆,有效减小环状的间隙,避免垂直度发生偏差,造成孔洞钻斜问题。

3.3对芯样试件作抗压强度试验

对于混凝土钻芯而言,通常其采取率必须≮95%,直径最小也不能比最大骨料直径的2倍小。为了保证这方面的要求,为保证采芯率符合要求,一方面应严格保证钻具质量,另一方面要严格按照规范施工,将回次进尺严格控制在1.5m范围,正确卸芯,保证芯样不折断不磨损。

3.4钻孔抽芯技术检测的重点

对于该工程而言,由于工程量较大,而且涉及到的桩基较多,不同位置桩基的规格不同,在施工中如果遇到直径为1.6m的桩基,必须先在桩上钻三个孔,如果桩基直径在1.2到1.6m范围,就不必钻三个孔,直接钻两个孔就足够使用,孔洞一定是均匀对称的,还应该保证钻孔的位置,孔位距离桩的中心0.15-0.25D范围,在对持力层进行钻探时,要求每个桩基位置都要钻探一个孔,钻孔深度大于2m,否者不能满足施工要求。施工中严格按照上述流程进行操作,注意对每一个细节的把控,才能保证最终的质量。

4总结

通过以上对桩基检测技术在建筑工程中的实践研究,发现虽然桩基检测技术有很多种,但是在实际应用中,不是单一使用的,都是根据不同检测方法的优势,合理的配合使用,最终目的是保证检测的精度。除此之外,在检测之前,应该做好各方面的准备工作,这样才能保证操作效率,达到事半功倍的效果。最后对各个桩基检测技术的操作要点进行了细致的分析,将操作的细节、重点都进行了概述,希望在以后的工作中,可以继续提高操作技巧,保证检测质量。

作者:陈志东 单位:江西省煤田地质局195地质队

参考文献:

[1]陈启魁,吉林涛.浅谈几种桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].河南科技,2013(13):147-148.

[2]罗堃,杨娟.建筑工程桩基检测技术实践与探析[J].科技创新与应用,2015(23):245.

桩基检测技术研究篇7

关键词:高应变,土阻力,锤重

中图分类号:C35文献标识码: A

近些年,随着我国城市建设的飞速发展,超高层建筑日益增多。为提高单桩承载力,大直径超长钻孔灌注桩被大量应用。尤其在滨海地区的超高层桩基项目,多采用桩桩径大于1m桩长达百米的钻孔灌注桩。因这类桩的承载力较高[1],采用堆载法或锚桩法进行单桩抗压静载试验的成本高,耗时长。故试桩的静载试验成为很多超高层建设项目棘手的问题。

在静载试验无法满足实际工程需求的情况下,随着高应变法检测的广泛应用,很多检测人员都在对采用高应变法检测大直径超长钻孔灌注桩的技术问题进行研究。主要问题是高应变法检测大直径钻孔灌注桩的适用性,锤击能量是否能充分激发岩土阻力。

一、高应变法检测大直径钻孔灌注桩的适用性

高应变法由于其快捷、成本低等优点广泛应用于建筑基桩单桩承载力和桩身完整性的检测[2]。对于大直径灌注桩,《建筑基桩检测技术规范中》JGJ106-2014中建议不宜采用高应变法检测。因为多数大直径灌注桩通常Q-s曲线多呈缓变型,中下部土层侧阻力及端阻力发挥所需的位移很大。而多数检测单位所用锤的重量有限,激发的能量不能使土阻力充分发挥[3],得到的承载力明显低于单桩极限承载力。随着大直径钻孔灌注桩的大量应用,很多建筑项目出于工期、场地限制等原因都尝试对大直径灌注桩进行静载试验与高应变法检测的对比试验。

在南京、天津等地的超高层建筑项目,根据房地产开发商的委托一些检测单位通过特制组合锤、加大锤重及落距的方法对大直径灌注桩进行静、动对比试验。如天津河北区君临大厦项目,该项目基桩采用桩径1米,桩长78米的钻孔灌注桩,设计单桩极限承载力18000kN。受开发商委托天津市地基检测中心对试桩进行静、动对比试验。为此检测单位专门特制高应变锤,重达20T,通过采用柔性锤垫增大桩顶荷载的作用时间以及提高落距来激发桩中下部及桩端土阻力。该项目静载试验检测结果表明各试桩单桩承载力均不小于18000kN,见表1。高应变法检测结果表明桩下部及桩端阻得到发挥,单桩承载力测试值均大于18000kN,见表2。通过静、动对比可以看出,本项目高应变法检测达到预期目的。

表1君临大厦主楼单桩抗压静载试验检测结果

表2 君临大厦主楼高应变法检测结果

笔者认为高应变检测大直径灌注桩从资料收集到现场检测截面的选择,传感器的安装、锤重、落距以及实测数据信号的舍取等各个环节都应做到有的放矢。只要积累大直径灌注桩现场测试、分析经验,同时参考相近条件下的可靠对比验证资料,就可选择性对大直径灌注桩进行高应变检测。

二、锤重对检测结果的影响

因大直径超长桩单桩承载力较高,要完全充分激发土阻力要求较高激振能量。因此锤重的选择对检测结果的影响不容忽视[4]。笔者在天津海天湾项目进行了不同锤重的高应变法检测对比试验,该项目基桩采用直径1米,桩长40米钻孔灌注桩,设计单桩极限承载力7500kN。静载试验结果表明单桩极限承载力为8250kN。高应变对比试验分别采用8T和12T锤对同一根桩进行检测。通过分析对比,采用8T锤检测因不能充分激发桩中下部及端阻力,得到的单桩承载力明显偏低;而采用12T锤得到的单桩承载力提高较多,与静载试验结果相差不大。见表3

表3海天湾项目不同锤重高应变法检测结果对比

从以上实验数据可以看出锤重(锤重能量)对高应变法检测结果的影响,故对大直径灌注桩高应变检测时不能仅根据规范的最低要求(锤重与单桩抗压承载力特征值比值不小于0.02)选择锤重,而要根据桩身阻抗及单桩承载力酌情增大锤重。

高应变检测时选择锤重应考虑以下因素:

①检测承载力及桩的承载性状的影响。桩承载力越大,锤越重;承载力构成中端阻力比例越大,则要求锤重越重;

②桩长的影响。桩越长,应力波在传播过程中的衰减越快,桩中下部及端阻力越难激发,因而要求锤越重。

③桩径的影响。桩径越大,桩与锤的匹配能力下降,要求锤重越高。

④提倡“重锤低击”,虽然可以通过加大落距提高锤击能量,但易打碎桩头[5]。

岩土阻力的激发程度,和桩在土中的位移有关。一般认为,高应变检测中桩顶终止位移超过2.5mm时,才能激发岩土对桩的总阻力。测试时如果锤重偏小,锤击贯入度过低,锤击能量不够,桩侧或桩端土未完全激发出来,得到的桩承载力将低于单桩极限承载力。故对大直径钻孔灌注桩高应变检测锤重应根据试桩阻抗、单桩承载力及岩土阻力分布等性状慎重选择。

三、结论

(1)对有本地区相近条件下可靠对比验证资料的项目,可通过选择合适锤击设备、改进锤垫,选择性对大直径灌注桩进行高应变法检测。

(2)高应变法检测时,为充分发挥大直径灌注桩中下部及桩端土层阻力,应大幅提高锤重,验证锤击激发效果后进行检测。

(3)大直径灌灌桩高应变法检测时,检测人员只有重视从资料收集到现场检测截面的选择,传感器的安装、锤重、落距以及实测数据信号的舍取等各个环节,才能减小高应变法检测结果的误差,为工程桩基设计、验收提供技术依据。

参考文献

[1]JGJ94-2008 建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]陈凡,徐天平等.基桩质量检测技术[M].北京:建筑工业出版社,2003

[3] JGJ106-2014 建筑基桩检测技术规[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2014.

[4] 广东省建筑科学研究院 特大型组合重锤研制及其高应变动力试桩技术研究课题报告[R], 广东:2005

[5]李丽萍. 大直径钻孔灌注桩高应变动力检测技术研究及推广应用[C] 北京:2006

桩基检测技术研究篇8

关键词:基桩动测;拟合分析;拟合分析应用

1 高应变法的重要性

高应变法是用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判断的方法。在实际应用中主要用于检测基桩的竖向抗压承载力和对低应桩身变完整性检测的验证检测。但是在基桩竖向抗压承载力检测的应用中,高应变实测的是对基桩动态冲击下的承载力反应,而我们实际工程中对基桩承载力的要求是长期的,是要求基桩在长期的竖向载荷下保持稳定的工作状态。怎样由“动”来推理“静”,并且保证结果的准确性是我们一直在研究和探索的。

翻看现行的建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003),我们可以发现,虽然高应变检测技术取得很大发展,我们的规范要求在实际应用中还是增加了很多限制条款,可是从规范限制条款的用字来看,又给了我们很大的空间。规范规定“对于Q-S曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩。不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测”,同时规定对规范重点讲述的凯斯法判定基桩承载力值的方法又仅限于中小型直径桩。可是现代建筑工程项目对基桩提出的更高的要求,对于基桩的规格远远不仅仅是“中小”直径的桩基那么简单了。对于“不宜”应用的地方,是否就“不能”应用呢,当然不是,只不过是应用过程需要更加谨慎,需要检测人员更加成熟的经验和智慧,需要更加合理可靠的检测理论,那就是拟合分析。

2 高应变法拟合分析

高应变拟合分析,等于给高应变检测方法插上了有力和成熟的翅膀。拟合分析是利用现场实测的波形曲线,输入到更加精密的波动理论计算程序当中。通过计算至与实测值的反复比较,不断修改人为假定的参数值,得到更加准确的分析结果,并使分析过程的人为因素降低到最小。一般来说,拟合分析的结果比较接近于静载荷检测结果,或者通过拟合分析,可以使我们对基桩承载力的判定更加有力有据。可以说高应变未来的发展,很大一方面取决于拟合分析的发展和成熟。

对于拟合分析的种种优势不再累述,我们先就前文提到的“大直径灌注桩”检测看一工程实例。大直径灌注桩,设计极限承载力可达到上千吨甚至几千吨,要想利用高应变法充分激发出大直径灌注桩的的极限承载力,单单对设备要求的就很高。而实际应用中,由于各种安全系数的取舍和设置,其实际承载力可能远大于设计承载力,这对于我们的检测工作更是增加困惑。

3 拟合的应用实例

某项目工程,设计为直径800mm的钢筋混凝土灌注桩,设计极限承载力值为6600kN。现场检测采用60kN铸铁锤(锤重略低于规范要求,客观上也增加了检测难道),现场实测曲线凯斯法分析计算,极限承载力不足3500kN,采用拟合法进一步分析,在保证拟合效果较好的情况下,调整各桩土模型参数,极限承载力刚刚到5000kN。该检测桩通过低应变检测和高应变曲线分析,该桩桩身完整性判定不低于Ⅱ类桩,通过分析岩土工程勘察报告和基桩成桩记录,该场地地基条件稳定,成桩质量可靠,那么,是什么原因导致承载力检测结果偏低呢?我们是否有可靠依据判定该桩承载力满足设计要求呢?只有通过进一步拟合分析各过程数据,果然有进一步发现。

我们发现,该桩拟合分析提供的土阻力呈倒梯形分布,这跟正常情况下基桩受到充分激发后的土阻力分布是完全不同的,从第四段开始,土阻力呈明显下降趋势,拟合分析各段土阻力值如表1所示。

如果第4段以下都至少能够达到第4段的土阻力状态,那么在实际中这种假设还算是比较保守的,我们再来看至少有1406kN的土阻力未被激发,如表2所示。

将这1406kN加在拟合分析的极限岩土阻力之上,可以发现这个数值仅比6600kN低不到3%。这仅是考虑桩侧阻力且很保守情况的外推,尚未考虑桩端阻力。这样结合该项目桩基工程的其他相关资料,再由上述分析,就可充分判断实际检测桩的单桩极限承载力是满足设计要求的。

以上仅仅是拟合分析对于大直径灌注桩的一种小的尝试。在实际检测工作中,拟合分析信号的采集、选择等,均对我们检测结果的判断有较大影响。一般来说,好的拟合效果与检测结论并不矛盾,可是怎么样取得理想的拟合效果,怎样利用拟合分析做出充分的判断,仍是广大一线检测人员任重道远的任务。但是有一点我们坚信,高应变检测技术的成熟和发展离不开拟合分析,运用好是掌握和运用高应变检测方法的有力武器。

4 结束语

基桩动测需要扎实的理论基础和丰厚的实际经验,而高应变的拟合分析法为我们提供可靠的理论基础,基本解决了由“动”推理“静”的问题。拟合分析在运用过程中,需要我们积累大量的经验,需要广大检测人员充分的交流和学习。随着设备、技术和理论的不断成熟,拟合分析法在高应变检测中必将得到更加充分的应用,发挥至关重要的作用!

参考文献

[1]建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003[S].中国建筑工业出版社,2003.

[2]谷学倩.变频技术在桩基低应变检测中的应用研究[D].大连海事大学(硕士论文),2004.

[3]何忠华.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用[J].科技与企业,2012.

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