高應變檢測方案

1、基樁高應變檢測方案南京東南建筑結構技術研究所 年 月 日6目 錄一、工程概況1二、方案編制依據1三、試驗目的、數量1四、地質概況2五、檢測工作面要求2六、高應變動測法試驗方法2七、檢測儀器與設備4八、檢測結果的分析和判斷5九、試驗進度及成果提交6十、試驗配合要求6十一、安全措施6*基樁高應變動測試驗技術方案一、 工程概況二、 方案編制依據本次實驗依據中華人民共和國行業(yè)標準建筑基樁檢測技術規(guī)范(JGJ106-2014)三、 試驗目的、數量1、試驗目的本工程高應變檢測目的是檢測工程樁的豎向抗壓承載力和樁身結構完整性，并對基樁的質量進行評價。 2、試驗數量根據規(guī)范規(guī)定及設計要求，經業(yè)主、監(jiān)理現(xiàn)場確認

2、后，確定本次高應變檢測數量為 根，具體樁位見下表：序號樁號澆筑日期備注12345四、 地質概況根據 提供的地質報告，該場地地層土分布如下：1層： 2層： 層： 層： 層： 層： 五、 檢測的工作面要求1)為確保試驗時錘擊力的正常傳遞和提高工作效率，應先鑿掉樁頂部的破碎層和軟弱混凝土，對灌注樁、樁頭嚴重破損的混凝土預制樁和樁頭已出現(xiàn)屈服變形的鋼樁，試驗前應對樁頭進行修復或加固處理；2) 樁頭頂面應水平、平整，樁頭中軸線與樁身中軸線應重合，樁頭截面積應與原樁身截面積相同，樁頭主筋應全部直通至樁頂混凝土保護層之下，各主筋應在同一高度上。3) 距樁頂上1倍樁徑范圍內，宜用35mm鋼板圍裹或距樁頂1.5

3、倍樁徑范圍內設箍筋，間距不宜大于150mm。樁頂應設置鋼筋網片23層，間距60100mm，樁頭混凝土強度等級宜比樁身混凝土提高12級，且不得低于C30；4)樁頭應高出樁周土23倍樁徑，樁周1.2m以內應平整夯實；5)從成樁到開始試驗的休止時間：在樁身強度達到設計要求的前提下，一般對于砂類土不應少于7d；粉土不應少于10d；非飽和粘性土不應少于15d；飽和粘性土，不應少于25d，預制樁承載力的時間效應可通過復打試驗確定。對于泥漿護壁灌注樁，宜適當延長休止時間。六、 高應變動測法試驗方法確認樁位后，接樁至樁頂高度滿足安裝傳感器的要求。1、檢測前的樁頭處理應符合下列規(guī)定：樁頂面應平整，樁頭高度應滿足

4、安裝錘擊裝置和傳感器的要求，錘重心應與樁頂對中。加固處理樁頭時應滿足下列要求：新接樁頭頂面應平整且垂直于被檢樁軸線，側面應平直，截面積應與原樁頂鋼護筒相同，所用混凝土強度應高于不低于C30。被檢樁主筋應全部接至新接樁頭內，并設置間距不大于150mm的箍筋及上下間距不應大于120mm的23層鋼筋網片。（3）檢測時在樁頂面應鋪設錘墊。錘墊宜由1030mm厚的模板或膠合板等勻質材料制作，墊面略大于樁頂面積。（4）傳感器的安裝應符合下列規(guī)定：樁頂下兩側面應對稱安裝加速度與傳感器和應變傳感器各1只，其與樁頂的距離不應小于1.5倍的樁徑或邊長。傳感器安裝平面應平整，所在截面的材質和尺寸與被檢樁相同。應變傳

5、感器與加速度傳感器的中心應位于同一水平線上，同側兩種傳感器間的水平距離不宜大于100mm。傳感器的中軸線應與樁的軸線保持平行。在安裝應變式傳感器時，應對初始應變進行監(jiān)測，其值不得超過規(guī)定的限值。激振應符合下列要求：采用自由落錘為激振設備時，宜重錘低擊，錘的最大落距不宜大于2.0m。實測樁的單擊貫入度應確認與所采集的振動信號相對應。用于推算樁的極限承載力時，樁的單擊貫入度不得低于2mm且不宜大于6mm。檢測樁的極限承載力時，錘擊次數宜為23擊。（6）檢測樁身完整性和承載力時，應及時分析實測信號質量、樁頂最大錘擊力和動位移。貫入度一級樁身最大拉（壓）應力、樁身缺陷程度及其發(fā)展情況等，并由此綜合判定

6、本次采集信號的有效性。每根被檢樁的有效信號數不應少于2組。具體測試流程見圖1。錘擊前后采用水準儀試驗樁樁頂標高，記錄錘擊貫入度。圖1 高應變試驗流程圖七、 檢測儀器與設備本次實驗采用BETC-C6高應變檢測儀，檢測示意圖如下 高應變動力試樁示意圖八、 檢測結果的分析和判斷本次檢測采用CASE法和CAPWAPC法對實測結果進行分析，其基本原理如下：1、CASE法原理簡介：錘擊過程中的最大錘擊力，可以從實測到的力隨時間變化曲線上的峰值獲得。在測量過程中，由應變傳感器得到動應變，則樁頂安裝傳感器位置處受到的沖擊力由公式(1)算得：F=EA(1)其中：E-樁身的動彈性模量；A-樁身截面積。樁身最大錘擊

7、力FMX由(2)算得：FMX=maxF(t)0t2L/C(2)其中：L-傳感器位置以下樁長；C-樁身內應力波波速。單樁極限承載力RMX可由(3)式計算：RMX=(Ft1+Ft2)/2+Z(Vt1Vt2)/2JcZVtoe(3)其中：t1-力波第一個最大峰值對應的時刻；t2=t1+2L/C；Z-樁身材料阻抗；Jc-CASE阻尼系數；Vtoe-樁尖速度。樁頂受到錘的沖擊作用后，樁身中的力是以應力波的形式在樁內傳播的，假定波速為C。在L/C時間內，應力波以壓縮波形式自樁頂向下傳播。當應力波到達樁尖，由于樁尖和樁尖下土體在一般情況下是強度截然不同的兩種介質，因此應力波在樁尖界面處要發(fā)生反射。當樁尖土體

8、較軟時，應力波大部分以拉伸波形式從樁尖向樁頂傳播并與向下傳播的壓力波進行疊加，當某一斷面拉伸波大于該截面同一時刻壓縮波時，就產生拉力。計算樁身拉力必須用速度隨時間變化的數據。最大拉力由(4)式確定：CTN=Fu(t=2L/C)+minFd(t2L/C)0(4)其中：Fu-上行力；Fd-下行力。在樁身破損處或截面變化處，由于樁身阻抗的變化，應力波會發(fā)生反射，判定樁身的完整性就是根據力波和速度波反射強弱來確定。樁身完整性系數計算公式見(5)式：BTA=Z2/Z1(5)其中：Z1-傳感器位置處的樁身阻抗；Z2-被測斷面處的樁身阻抗。2、CAPWAPC法原理簡介CAPWAPC(CAse Pile Wa

9、ve Analysis Program Continuous version)是一個曲線擬合計算程序。它假定樁和土模型，根據樁頂受沖擊力作用時實測的力和速度時程曲線，將力(或速度)時程曲線作為波動方程計算時的輸入，并確定一組土模型參數作為計算輸入，經程序計算得到計算速度(或力)時程曲線。假如所確定的這組土參數與樁側和樁尖土實際情況不吻合，則計算的力(或速度)時程曲線與實測的力(或速度)時程曲線一般也不能很好吻合，為了使計算的力(或速度)時程曲線與實測的力(或速度)時程曲線一致，要不斷調整土參數，使之與實際情況相接近，使得計算的力(或速度)的時程曲線與實測的力(或速度)的時程曲線匹配達到最佳，這

10、樣得到的一組土參數為最終擬合結果。這組土參數包括樁的極限承載力，樁側摩阻力分布，樁尖阻力，樁側土和樁尖土的最大彈性變形值和阻尼值等，擬和還能給出模擬靜載荷試驗的Qs曲線若試驗時樁側和樁端土阻力能充分發(fā)揮，則上述承載力即為單樁垂直抗壓極限承載力。九、 試驗進度及成果提交根據試驗樁施工進度及現(xiàn)場試驗條件安排試驗進度，現(xiàn)場高應變試驗結束后一周內提交試驗速報，內容為最大錘擊力、樁身完整性系數、貫入度和單樁垂直極限承載力等數據；試驗結束后一月內提交正式報告，報告內容主要包括：高應變動測試驗實測曲線、最大錘擊力、錘擊能量、樁身完整性系數、貫入度以及單樁垂直極限承載力等。十、 試驗配合要求1、提供試驗區(qū)巖土工程勘察資料及試驗樁成樁記錄各一份；2、提供試驗樁樁位并予以現(xiàn)場確認；3、提供220V電源至試驗現(xiàn)場。十一、 安全措