低應(yīng)變檢測(RSM-PRT)課件

1、低應(yīng)變基樁完整性檢測中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所智能儀器室 網(wǎng) 址: E-mail: RSM 電 話:027-87884304低應(yīng)變基樁完整性檢測 目錄第一章 基本概念及檢測原理第二章 檢測系統(tǒng)第三章 現(xiàn)場檢測技術(shù)第四章 實(shí)測波形匯編第一章 基本概念及檢測原理 目錄第一節(jié) 應(yīng)力波基本概念第二節(jié) 應(yīng)力波在樁中的傳播第三節(jié) 低應(yīng)變的檢測原理第一章 基本概念及檢測原理 基本概念應(yīng)力波基本概念應(yīng)力波：當(dāng)介質(zhì)的某個(gè)地方突然受 到一種擾動(dòng)，這種擾動(dòng)產(chǎn) 生的變形會沿著介質(zhì)由近及遠(yuǎn)傳播開去，這種擾動(dòng)傳播的現(xiàn)象稱為應(yīng)力波。波阻抗： ：密度；C：應(yīng)力波速；A：樁橫截面積。 一維直桿：d

2、1D-2D），波振面才近似為平面。此時(shí)手錘錘擊樁端認(rèn)為是應(yīng)力波在一維桿件中豎直方向傳播 第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在自由端完整樁中的傳播第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在自由端完整樁中的傳播TV反射波與入射波同相第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在固定端完整樁中的傳播第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在固定端完整樁中的傳播TV反射波與入射波反相第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在固定端完整樁中的傳播TVL樁嵌巖樁底反射，與入射波反相第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在波阻抗減小

3、樁中的傳播TVL樁截面減小反射波與入射波同相樁底反射第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在波阻抗減小樁中的傳播TVL樁縮徑縮徑反射，與入射波同相擴(kuò)徑反射，與入射波反相樁底反射第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在波阻抗增大樁中的傳播TVL樁截面增大并嵌巖擴(kuò)徑反射，與入射波反相樁底反射，與入射波反相第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播應(yīng)力波在波阻抗增大樁中的傳播TVL樁擴(kuò)徑擴(kuò)徑反射，與入射波反相縮徑反射，與入射波同相樁底反射，與入射波同相第一章 基本概念及檢測原理 應(yīng)力波在樁中的傳播TVLL1L2T1T2T3T4整樁平均波速C：擴(kuò)徑位置L1：擴(kuò)徑范圍（L

4、2L1）：第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理樁身完整性檢測技術(shù)現(xiàn)狀 1、具有合理長徑比的完整樁，100米以內(nèi)均可測到樁底的反射信號。2、斷樁、特別是淺部斷樁,一般均可準(zhǔn)確判別。3、有經(jīng)驗(yàn)的測樁專家，在同一根樁上可識別兩種以上缺陷(第一缺陷為次要缺陷)。4、可準(zhǔn)確判定缺陷位置(可精確到10%)。5、可初步判定缺陷類型(視測樁經(jīng)驗(yàn)定)。6、不能很好地區(qū)分二類樁與三類樁。7、不能給缺陷程度定量(初步研究成果尚需工程印證)。8、不能定量分析缺陷程度對單樁承載力的影響 。第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理反射波法用于檢測基樁完整性的基本假設(shè)樁自身 ：一維、連續(xù)、均質(zhì)、線彈性 沒有考慮樁周土的影響沒有

5、考慮樁土耦合面的影響第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理反射波法的檢測原理 通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面（即波阻抗發(fā)生變化）時(shí)，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時(shí)間、幅值、相位和波形特征，得出樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息，最終對樁基的完整性給予評價(jià)。樁底截面發(fā)生變化夾泥離析混凝土質(zhì)量變化土層變化第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理引起反射波的原因第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理低應(yīng)變所能檢測到的現(xiàn)象第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理低應(yīng)變檢測的優(yōu)點(diǎn)低應(yīng)變法測樁輕便、速度快（50-200根/日） 、

6、 價(jià)格便宜可以檢測到距樁頂較近部位的缺陷(相比高應(yīng)變)可以檢測到輕微缺陷（相比高應(yīng)變）準(zhǔn)備簡便操作簡單經(jīng)驗(yàn)豐富第一章 基本概念及檢測原理 檢測原理低應(yīng)變檢測的局限測樁的長度受到一定限制（100米以內(nèi)）樁身有多個(gè)缺陷時(shí)，一般只能檢測到最上面的缺陷（對深部缺陷不易測出）難以對缺陷進(jìn)行定量描述只能判斷缺陷在某一截面的平均效應(yīng)不能提供單樁承載力當(dāng)樁側(cè)阻力很大時(shí)，樁底反射難于看到無法檢測樁底沉渣厚度第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 目錄第一節(jié) 傳感器第二節(jié) 采集儀器第三節(jié) 軟件簡介第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 傳感器速度傳感器加速度傳感器加速度傳感器第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 組合手錘第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 采集儀RSM-

7、PRT低應(yīng)變儀第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 軟件簡介儀器采集界面第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 軟件簡介傳輸軟件界面第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 軟件簡介 波形處理界面第二章 低應(yīng)變檢測系統(tǒng) 軟件簡介 打印信息預(yù)覽界面第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 目錄第一節(jié) 檢測流程第二節(jié) 影響測試的因素第三節(jié) 疑問解答第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 檢測流程第一步 樁頭處理第二步 儀器連接第三步 傳感器安裝第四步 程序設(shè)置第五步 手錘錘擊第六步 信號采集第七步 信號分析第八步 結(jié)果輸出第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 樁頭處理鑿掉浮漿樁頭的材質(zhì)、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與樁 身基本等同 打磨平整樁頭干凈干燥、無破碎第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 儀器連接第三章 現(xiàn)場測試技術(shù)

8、 儀器連接儀器背面電源開關(guān)傳感器轉(zhuǎn)換開關(guān)文件傳輸接口傳感器接口第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 傳感器安裝傳感器放置距樁心2/3 R處且安裝位置平整盡可能使傳感器垂直與樁頭平面樁頂面應(yīng)平整、密實(shí)、并與樁軸線基本垂直第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 傳感器安裝傳感器用耦合劑粘結(jié)時(shí)，粘結(jié)層應(yīng)盡可能薄必要時(shí)可采用沖擊鉆打孔安裝方式傳感器安裝面應(yīng)與樁頂面緊密接觸 第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 傳感器安裝傳感器耦合黃油耦合橡皮泥耦合口香糖耦合使傳感器與樁頭粘合在一起，要求越緊越好。說明：傳感器是否安裝好，可用手指輕彈傳感器側(cè)面，若傳感器紋絲不動(dòng)則說明已經(jīng)安裝好。 第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置 在開始檢測之前必須根據(jù)不同樁的情況對程序

9、進(jìn)行設(shè)置，下面給出一個(gè)完整的例子來學(xué)習(xí)整個(gè)的檢測過程的軟件操作。 注意：以下只講解了在檢測過程中常用的功能，其他功能及程序中出現(xiàn)的參數(shù)請仔細(xì)閱讀軟件操作說明書。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置儀器主界面，點(diǎn)擊“OK” 鍵進(jìn)入設(shè)置界面第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置儀器設(shè)置界面，點(diǎn)擊“OK” 鍵進(jìn)入下一級設(shè)置第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置預(yù)設(shè)樁長，設(shè)置樁長建議大于或等于實(shí)際樁長第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置預(yù)設(shè)波速，波速大小根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級確定第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置常規(guī)澆灌下砼等級與縱波波速的關(guān)系 砼等級C15C20C25C30C40平均波速(m/s)2900320035003800410

10、0波速范圍(m/s)2700-31003000-34003300-37003600-40003900-4300第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置設(shè)置傳感器，速度計(jì)對應(yīng)電壓型，加速度計(jì)對應(yīng)電荷型第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置儀器硬件設(shè)置當(dāng)所接傳感器為速度計(jì)時(shí)，該雙置開關(guān)打向下（對應(yīng)儀器上字母v）當(dāng)所接傳感器為加速度計(jì)時(shí)，該雙置開關(guān)打向上（對應(yīng)儀器上字母a）第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置設(shè)置低通，常用800，2K兩檔設(shè)置指數(shù)放大，為采集真實(shí)波形，建議設(shè)置為00第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 程序設(shè)置由于顯示的是速度信號，當(dāng)采用加速度計(jì)時(shí)，采集的信號需積分。采用速度計(jì)時(shí)不需要積分。設(shè)置工地名稱，由數(shù)字和字母組成，

11、點(diǎn)擊 可以進(jìn)行翻頁第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 手錘錘擊 手錘垂直于樁面，錘擊點(diǎn)平整，錘擊干脆，形成單擾動(dòng)（激振點(diǎn)與傳感器安裝點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離鋼筋籠的主筋 ）。說明： 瞬態(tài)激振通過改變錘的重量及錘頭材料，可改變沖擊入射波的脈沖寬度及頻率成分。錘頭質(zhì)量較大或剛度較小時(shí)，沖擊入射波脈沖較寬，低頻成分為主；當(dāng)沖擊力大小相同時(shí)，其能量較大，應(yīng)力波衰減較慢，適合于獲得長樁樁底信號或下部缺陷的識別。錘頭較輕或剛度較大時(shí)，沖擊入射波脈沖較窄，含高頻成分較多；沖擊力大小相同時(shí)，雖其能量較小并加劇大直徑樁的尺寸效應(yīng)影響，但較適宜于樁身淺部缺陷的識別及定位。 第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集單采狀態(tài)，一次采集一道波形連采狀態(tài)，一次

12、采集三道波形第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 信號采集當(dāng)三次采集的波形基本一致，樁底清晰，保存波形，建議文件名按樁號命名 分析主界面數(shù)據(jù)在現(xiàn)場可進(jìn)行簡單分析第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 現(xiàn)場采集注意事項(xiàng)樁頭處理是試驗(yàn)成功的關(guān)鍵測試環(huán)境避免干擾激振技術(shù)錘頭選取、激振點(diǎn)、激振力傳感器的選擇及安裝速度計(jì)、加速度計(jì)、耦合采集完數(shù)據(jù)存盤三道一致，樁底第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形傳輸將儀器與上位機(jī)電腦串口通過數(shù)據(jù)線相連接后，打開儀器電源并按“聯(lián)機(jī)”鍵進(jìn)入以上狀態(tài)。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形傳輸啟動(dòng)所連接電腦的RSM-PRT低 應(yīng)變儀上位機(jī)管理軟件第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形傳輸連接成功后所顯示狀態(tài)第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形傳輸選

13、文件名（對應(yīng)儀器）選目標(biāo)文件夾（對應(yīng)電腦）點(diǎn)擊上傳文件進(jìn)入傳輸過程第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形傳輸注意： 文件傳輸完畢后，RSM-PRT低應(yīng)變儀即可關(guān)機(jī)斷開與電腦的連接。下步將使用上位機(jī)的分析處理軟件進(jìn)行分析。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形讀取單擊讀盤進(jìn)入讀盤界面第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形讀取選文件夾選文件名單擊完成讀取第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形處理單擊進(jìn)入處理界面第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形處理頻譜分析細(xì)化倍數(shù)為8時(shí)頻譜圖原始波形第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形處理原始波形單擊完成處理低通1500Hz處理后的波形第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析計(jì)算波速移動(dòng)到樁底位置單擊鼠標(biāo)右鍵定樁底移動(dòng)到樁頭位置單擊鼠標(biāo)左

14、鍵定樁頭，同時(shí)時(shí)間零點(diǎn)移動(dòng)第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析定樁后出現(xiàn)的樁底類型選擇界面單擊選擇樁底類型第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析定樁底后自動(dòng)化出的模擬樁圖形移動(dòng)到認(rèn)為有缺陷的位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定缺陷位置計(jì)算出的缺陷位置第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析定缺陷位置后出現(xiàn)的缺陷類型選擇界面單擊確定缺陷類型單擊確定缺陷程度第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析 對于樁身不同類型的缺陷，低應(yīng)變測試信號中主要反映出樁身阻抗減小的信息，缺陷性質(zhì)往往較難區(qū)分。例如，混凝土灌注樁出現(xiàn)的縮頸與局部松散、夾泥、空洞等，只憑測試信號就很難區(qū)分。因此，對缺陷類型進(jìn)行判定，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、施工情況綜合分析，或采取鉆芯、聲波透射等其他

15、方法。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析各類樁容易發(fā)生的質(zhì)量問題 （1）泥漿護(hù)壁成孔灌注樁塌孔在成孔過程中或成孔后，孔壁塌落，造成鋼筋籠放不到底，樁底部形成泥夾層，影響樁基承載力樁孔傾斜成孔后出現(xiàn)較大垂直偏差縮孔孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑梅花孔孔斷面形狀不規(guī)則，呈梅花形斷樁成樁后，樁身中部沒有混凝土，夾有泥土；混凝土拉裂第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析各類樁容易發(fā)生的質(zhì)量問題 （2）沉管灌注樁縮頸成形后的樁身局部小于設(shè)計(jì)要求斷樁及樁身混凝土坍塌樁身局部分離，甚至有一段沒有混凝土；樁身某一部位混凝土坍塌，坍塌處上部沒有混凝土樁身夾泥樁身混凝土有泥夾層第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析各類樁容易發(fā)生的質(zhì)量問題 （3）

16、干作業(yè)成孔灌注樁孔底虛土過厚超過規(guī)范要求；樁身混凝土質(zhì)量差樁身有蜂窩、空洞、樁身夾土、分段級配不均勻；塌孔成孔后孔壁局部塌落；斜孔樁孔垂直偏差超過規(guī)范要求。 第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析各類樁容易發(fā)生的質(zhì)量問題 （4）預(yù)制樁裂隙運(yùn)輸過程和打入時(shí)產(chǎn)生裂隙；接頭膠結(jié)不好兩節(jié)樁未對接好或不在一直線上。 第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 波形分析自動(dòng)畫出的缺陷示意圖完整性的評價(jià)單擊進(jìn)入輸出界面第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出對結(jié)果輸出進(jìn)行設(shè)置界面1選擇輸出的內(nèi)容和輸出方式可進(jìn)行高級設(shè)置(見后頁)輸出方式1打印機(jī)第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出高級設(shè)置界面指定每頁打印幾個(gè)波形說明：選擇的輸出內(nèi)容包括波形，模擬樁，頻譜

17、圖，分析信息時(shí)每頁最多4個(gè)波形選擇的輸出內(nèi)容包括波形，模擬樁，分析信息時(shí)每頁最多5個(gè)波形只選擇波形時(shí)最到可達(dá)18個(gè)波形是否打印相關(guān)信息設(shè)置線寬第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出點(diǎn)擊打印輸出后出的打印信息預(yù)覽界面單擊進(jìn)行打印第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出打印確定后出來的打印提示，當(dāng)分析完5根樁的波形后并都打印確定后打印機(jī)才開始輸出第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出對結(jié)果輸出進(jìn)行設(shè)置界面2選擇輸出的內(nèi)容和輸出方式也可進(jìn)行高級設(shè)置：對波形數(shù)量、線寬、相關(guān)打印信息等進(jìn)行設(shè)置輸出方式2結(jié)果文件第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出點(diǎn)擊輸出，確定結(jié)果預(yù)覽后的結(jié)果輸出界面選擇結(jié)果保存對應(yīng)的文件夾對結(jié)果文件命名第三章 現(xiàn)場測

18、試技術(shù) 結(jié)果輸出對結(jié)果輸出進(jìn)行設(shè)置界面3選擇輸出的內(nèi)容和輸出方式輸出方式3Word文檔也可進(jìn)行高級設(shè)置：對波形數(shù)量、線寬、相關(guān)打印信息等進(jìn)行設(shè)置第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出點(diǎn)擊輸出，確定結(jié)果預(yù)覽后的結(jié)果生成報(bào)告對檢測結(jié)果、波形等自動(dòng)生成報(bào)告第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出對結(jié)果文件進(jìn)行連打當(dāng)對輸出方式設(shè)置為結(jié)果文件后，可對保存的結(jié)果文件進(jìn)行連打，一次輸出第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 結(jié)果輸出點(diǎn)擊“連打（N）”后對結(jié)果文件進(jìn)行連打界面選擇結(jié)果文件保存的位置選擇要輸出的文件可對選中的文件進(jìn)行連續(xù)打印波形（一次打印輸出）或生成Word報(bào)告預(yù)覽信息與統(tǒng)計(jì)信息第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答Q：加速度計(jì)與樁面用什

19、么方法耦合較好？A：由于樁面凹凸不平，且有砂石，再加上電纜線的拉作用，用黃油往往達(dá)不到好的耦合效果。在樁頭滴少許502膠，再將指頭大小、粘性較好的橡皮泥壓入樁面，然后再將加速度計(jì)旋入橡皮泥，這樣耦合就會好些。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答Q：脈沖頻率或?yàn)V波頻率較低隊(duì)淺部缺陷判斷有無影響？A：當(dāng)樁身淺部有缺陷，其反射波的頻率較高。若樁身深部也存在缺陷，其反射波在樁端面反后經(jīng)淺部缺陷處又會產(chǎn)生反射。當(dāng)脈沖頻率或?yàn)V波頻率較時(shí)，高頻反射波部分會丟失，導(dǎo)致實(shí)測信號矢真，可能造成誤判。所以建議盡量用高頻信號來測樁，當(dāng)遇到長樁時(shí)請用高頻、低頻相結(jié)合測試。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答Q：反向過沖較大是否信號

20、較差？A：在實(shí)測信號中，我們往往會發(fā)現(xiàn)脈沖信號結(jié)束后有一個(gè)較大反向信號。導(dǎo)致反向過沖較大的因素較多，除了電纜線過長、電荷放大器電感及電容等參數(shù)不當(dāng)、錘擊點(diǎn)位置及錘擊脈沖頻率、傳感器幅頻及相頻特性外，還有樁身阻抗變化影響，如：（1）當(dāng)樁頭部分混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，應(yīng)力波遇強(qiáng)度較高混凝土?xí)r會產(chǎn)生反向反射；（2）樁頭附近波阻抗增大；（3）樁頭附近波阻抗變小，由于錘擊頻率或?yàn)V波頻率太低，高頻成份被濾掉，此時(shí)，往往也會出現(xiàn)反向過沖這種現(xiàn)象。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答Q：離析、夾泥與縮徑反射波信號有何區(qū)別？A：當(dāng)樁身淺部有缺陷，其反射波的頻率較高。若樁身深部也存在缺陷，其反射波在樁端面反后經(jīng)淺部缺陷處又會

21、產(chǎn)生反射。當(dāng)脈沖頻率或?yàn)V波頻率較時(shí)，高頻反射波部分會丟失，導(dǎo)致實(shí)測信號失真，可能造成誤判。所以建議盡量用高頻信號來測樁，當(dāng)遇到長樁時(shí)請用高頻、低頻相結(jié)合測試。第三章 現(xiàn)場測試技術(shù) 疑問解答Q：當(dāng)檢測信號是低頻振蕩衰減信號時(shí)，是何影響？A：當(dāng)傳感器安裝正常時(shí)，檢測信號呈低頻振蕩有可能：（1）樁端附近斷裂，應(yīng)力波在斷裂處會多次反射，同時(shí)還會引起斷裂部分振動(dòng)，振動(dòng)相當(dāng)于彈簧、阻尼壺、質(zhì)量塊系統(tǒng)振動(dòng)；（2）樁頂至以下一段距離混凝土疏松、強(qiáng)度較低，應(yīng)力波傳播至正?；炷?xí)r會產(chǎn)生反射，反射波信號與入射波信號反相，反射波二次反射后，與入射波信號同相，這樣，相鄰反射波相位相反也就變成振蕩衰減信號。第四章 現(xiàn)場

22、實(shí)測波形匯編 目錄第一節(jié) 理論信號第二節(jié) 模型試驗(yàn)第三節(jié) 對比試驗(yàn)第四節(jié) 實(shí)測波形第五節(jié) 開挖對比第六節(jié) 誤判問題第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號典型完整樁（規(guī)范）第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號典型缺陷樁（規(guī)范）第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （1）完整樁 第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （2）截面突變樁 （3）斷樁 第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （4）半斷樁 （5）縮徑、夾泥、離析 第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （6）嵌巖樁 （7）擴(kuò)底樁 第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （8）截面漸變樁第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 理論信號 （9）不同缺陷反射波典型記錄曲線第四章

23、現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 模型試驗(yàn)（二）模型試驗(yàn)一（棒棒）樁身完整 0.39m處擴(kuò)0.19m處擴(kuò) 0.53m處擴(kuò)0.26m處擴(kuò) 0.80m處擴(kuò)第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 模型試驗(yàn)（二）模型試驗(yàn)二縮徑 縮徑 先縮后擴(kuò) 先擴(kuò)后縮 縮 擴(kuò) 擴(kuò) 縮第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 模型試驗(yàn)（二）模型試驗(yàn)三（西安）第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 模型試驗(yàn)（二）模型試驗(yàn)四（武漢）1. 樁身完整2. 3.2米處嚴(yán)重夾物3. 2.15米處嚴(yán)重夾物第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 模型試驗(yàn)5. 1.5米處輕微夾泥4. 1.9米處輕微縮頸 6. 2米處開始漸擴(kuò) 7. 2米處嚴(yán)重?cái)U(kuò)徑第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（一）不同錘頭與不同傳感器搭配

24、高阻尼速度計(jì)尼龍錘頭敲擊高阻尼速度計(jì) 金屬頭敲擊 加速度計(jì)尼龍錘頭敲擊 加速度計(jì)金屬錘頭敲擊第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（二）缺陷程度不同3.5m處表面裂紋3.5m處截面裂縫3.5m處截面裂縫3.5m處斷樁第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（三）不同粘接材料（四）速度計(jì)與加速度傳感器第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（五）不同錘擊工具第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（六）不同儀器說明：該樁6米處縮頸，12米斷裂，14.5米離析，1.8米存在界面第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁1.8米處擴(kuò)頸，10.9米界面，13.5米縮頸第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁6.3米處

25、輕微離析，10.3米處嚴(yán)重離析 第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁實(shí)測長為13.9米，比設(shè)計(jì)的16米值短，造成空懸第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁3.1米開始擴(kuò)徑，6.8米縮回，1米處存在界面第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁在成樁過程中10.2米處嚴(yán)重縮徑第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)說明：該樁在靜壓試驗(yàn)中淺部1.8米處裂開，唯有RSM儀器測到樁底。第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 對比試驗(yàn)（七）樁模型與實(shí)測信號的對比第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 實(shí)測波形說明：紅安，樁長6.2米，完整樁說明：宜萬鐵路，樁長24米，人工挖孔樁第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 實(shí)測波形說明：谷城

26、，樁長9.57米，入巖1.8米，鉆孔灌注樁說明：莫桑比克，樁長30米，9.8米處擴(kuò)徑第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 實(shí)測波形說明：山西忻州，樁長22米，3.3米處輕微縮徑說明：武漢，樁長22米，預(yù)制管樁，10米處接樁第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 基樁開挖工地：保山第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 基樁開挖工地：河南第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 基樁開挖工地：河南第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 基樁開挖工地：唐山第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 基樁開挖工地：唐山第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題類別時(shí)域信號特征幅頻信號特征2L/c時(shí)刻前無缺陷反射波；有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻差fc/2L2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微

27、缺陷反射波；有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻差fc/2L，輕微缺陷產(chǎn)生的諧振峰與樁底諧振峰之間的頻差 f c/2L有明顯缺陷反射波，其他特征介于類和類之間2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波或周期性反射波，無樁底反射波；或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷使波形呈現(xiàn)低頻大振幅衰減振動(dòng)，無樁底反射波。缺陷諧振峰排列基本等間距，相鄰頻差f c/2L，無樁底諧振峰；或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷只出現(xiàn)單一諧振峰，無樁底諧振峰 注：對同一場地、地質(zhì)條件相近、樁型和成樁工藝相同的基樁，因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導(dǎo)致實(shí)測信號無樁底反射波時(shí)，可參照本場地同條件下有樁底反射波的其他樁實(shí)測信號判定樁身完整性類別。第四

28、章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題 樁身無缺陷或有輕微缺陷但無樁底反射這種信號特征的類別劃分。事實(shí)上測不到樁底信號也經(jīng)常出現(xiàn)，這種情況受多種因素和條件影響，如：軟土地區(qū)的超長樁，長徑比很大；樁周土約束很大，應(yīng)力波衰減很快；樁身阻抗與持力層阻抗匹配良好；樁身截面阻抗顯著突變或沿樁長漸變；預(yù)制樁接頭縫隙影響。第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題 地層對實(shí)測波形的影響分析地層所產(chǎn)生的土動(dòng)阻力和土靜阻力對應(yīng)力波有較大的影響，靜阻力主要導(dǎo)致實(shí)測波形向下漂移，動(dòng)阻力導(dǎo)致應(yīng)力波幅值迅速衰減。如果存在軟硬夾層，此時(shí)由于土阻力變化較大，在實(shí)測曲線上也就有較明顯的反映。與樁身阻抗變化類似，當(dāng)樁進(jìn)入軟夾層時(shí)，由于土阻力相

29、對減小，在實(shí)測曲線上將產(chǎn)生一個(gè)與入射波同相位的土阻力波，類似于縮徑類的反射信號；當(dāng)樁進(jìn)入硬夾層時(shí)，由于土阻力相對增大，在實(shí)測曲線上將產(chǎn)生一個(gè)與入射波反相位的土阻力波，類似于擴(kuò)徑類的反射信號。 容易產(chǎn)生誤判的原因之一土層變化。第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題 振蕩波形產(chǎn)生的原因分析反射波法測樁產(chǎn)生的振蕩信號與傳感器本身特性、敲擊振源、傳感器安裝、及樁身淺部缺陷等有關(guān)。1)如果傳感器的頻響較窄，敲擊時(shí)很容易產(chǎn)生諧振，從而使測樁波形產(chǎn)生指數(shù)衰減振蕩。2)如果測試時(shí)引起樁頂外露主鋼筋的振動(dòng)并被接收到，那么會有頻率較高的振蕩信號。3)傳感器安裝離敲擊點(diǎn)太近或傳感器安裝點(diǎn)處砼質(zhì)量差和鑿樁后留下的松動(dòng)混凝

30、土塊都容易產(chǎn)生振蕩波形。安裝傳感器的粘接劑彈性太好或太厚或安裝不牢也會產(chǎn)生寄生振蕩。4)敲擊產(chǎn)生的脈沖頻率偏高,中低頻不豐富,易激發(fā)傳感器的安裝諧振頻率產(chǎn)生振蕩信號。5)樁身淺部缺陷的多次反射產(chǎn)生的振蕩信號 。 容易產(chǎn)生誤判的原因之二波形產(chǎn)生震蕩第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題 對大長樁測試一般應(yīng)當(dāng)用力棒或大鐵球擊振，其重量大、能量大、脈沖寬、頻率低、衰減小。適宜于樁底及深部缺陷的檢測。樁底及深部缺陷的信號反射較強(qiáng)烈，但由此很容易帶來淺層缺陷和微小缺陷的誤判和漏判。當(dāng)根據(jù)信號發(fā)現(xiàn)淺層部位異常時(shí)，建議用小釘錘或鋼筋進(jìn)行擊振，因其重量小，能量小，脈沖窄，頻率高，可較準(zhǔn)確的確定淺層缺陷的程度和位置 。當(dāng)拿把小錘去測長大樁是不正確的，由于小錘重量小、能量小、脈沖窄、頻率高、衰減快，因此信號在樁身中傳播有可能未到樁底就衰減完或即使傳到樁底反射回來的信號也很微弱極難分辨。 容易產(chǎn)生誤判的原因之三激振方式不對第四章 現(xiàn)場實(shí)測波形匯編 誤判問題 由底反信號計(jì)算樁長的精度與波速的準(zhǔn)確度有關(guān)，即使是現(xiàn)場澆灌養(yǎng)護(hù)較好的混凝土，其波速值常有