樁基檢測技術

樁基檢測技術1.樁基檢測的現(xiàn)狀與發(fā)展目前，隨著國家基礎建設的增多，特別是在大量建設高速公路、高層建筑、特大橋時涉及若干樁基工程，從安全角度出發(fā)，最好每一根樁都能檢測到，但實際上，都是按某種比例抽檢。因此如果能整體檢測一個區(qū)域的樁就能更好地控制樁的質量。另外，由于工期普遍縮短，而樁是各種建筑物的基礎，任何后續(xù)工作必須在樁基檢測合格后才能進行，所以如何快速準確的檢測是樁基檢測的一個發(fā)展方向?，F(xiàn)在，樁的尺寸越來越大，樁的質量控制也越來越難，出現(xiàn)缺陷的可能就會更多，給檢測帶來了難度。所以如何在不破壞樁的情況下全面檢測樁的各個部位也是一個等待解決的問題。同時，由于部分樁基檢測方法會破壞樁體，降低樁的強度，所以要求無損檢測技術能廣泛的運用到樁基檢測中來。因此，輕便容易攜帶，操作簡單省時，檢測結果清楚直觀，會是將來樁基檢測的主要發(fā)展方向。2.樁基檢測的目的目的：檢測樁基的承載力及其完整性。樁基承載力：豎向抗拔承載力、豎向抗壓承載力、水平承載力等。樁基完整性：完整樁、縮勁樁、擴勁樁、多缺陷樁等（見示意圖）。完整樁縮頸樁擴勁樁多缺陷樁3.樁基檢測技術分類樁基檢測法開挖檢測法直觀檢測法勘探孔檢測法閉路電視檢測法輻射能檢測法超聲波檢測法放射性元素能量衰減法靜力試樁法動力試樁法高應變法低應變法靜荷載試驗法鉆樁取芯試驗法4.樁基檢測特點4.1靜力試樁法（靜載荷試樁法）優(yōu)點：真實地反映了樁基礎的工作狀況，是確定承載力的最直接最可靠方法，為常用的承載力確定方法。不足：檢測周期長，費時、費力、費用昂貴，且為有損檢測，因此試樁數(shù)量受到限制，抽樣率低、試驗結果代表性差。另外，在對承載力較高的工程樁檢測時，施工前往往要指定靜載試驗樁位，因而樁基檢測不能做到隨機抽樣，使檢測結果的利用價值降低。4.樁基檢測特點4.2動力試樁法高應變法優(yōu)點：分為凱斯法和凱普維普法即波形擬合法。其中，凱斯法的優(yōu)點是可以快速地對單樁極限承載力和樁身結構的完整性作出估計，實現(xiàn)現(xiàn)場的實時分析，同時可用來對打樁過程實行監(jiān)測和監(jiān)控，對預制打入樁特別適合，波形擬合法的優(yōu)點是精度高。同時，采用先進的微電子儀器及信號處理技術,具有設備輕便、快速、費用低廉等優(yōu)點。不足：分析計算復雜,需要經(jīng)過專業(yè)工程技術人員進行信號擬合分析。4.樁基檢測特點4.2動力試樁法低應變法優(yōu)點：低應變法是通過樁的動剛度和動靜對比系數(shù)來求得樁的承載力。它的優(yōu)點是設備簡單、檢測速度快、費用低廉,可以大面積檢測。不足：必須依賴靜載試驗以求出動靜對比系數(shù),精度較差。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.1概念靜載荷試樁法：是指對樁基進行靜力原型測試。其具體做法是按一定要求將荷載分級加到試樁上，每級荷載維持不變直至樁頂?shù)南鲁猎隽窟_到某一規(guī)定的相對穩(wěn)定標準，然后繼續(xù)加下一級荷載，當達到規(guī)定的終止試驗條件時便停止加荷，再分級卸荷直至零載。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.2分類按載荷方式分：堆載法（見圖4.2-1）、錨樁反力梁法（見圖4.2-2）。按加載方向分：豎向抗壓靜載試驗，豎向抗拔靜載試驗，水平靜載試驗。圖4.2-1堆載法圖4.2-2錨樁反力梁法5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.3單樁豎向抗壓靜載試驗檢測目的：確定單樁豎向抗壓極限承載力，判斷豎向抗壓承載力是否滿足設計要求，通過樁身內力及變形測試，測定樁側、樁端阻力，驗證高應變法的單樁豎向抗壓承載力檢測結果。檢測時間：樁身混凝土強度達到設計要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.4單樁豎向抗拔靜載試驗檢測目的：確定單樁豎向抗拔極限承載力，判斷豎向抗拔承載力是否滿足設計要求，通過樁身內力及變形測試，測定樁的抗拔摩擦力。檢測時間：樁身混凝土強度達到設計要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.5單樁水平靜載試驗檢測目的：確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數(shù)，判定水平承載力是否滿足設計要求，通過樁身內力及變形測試，測定樁身彎矩和饒曲。檢測時間：樁身混凝土強度達到設計要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（鉆樁取芯試驗法）檢測目的：樁身完整性及樁端持力層情況為檢測目的：檢測灌注樁樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度，判定或鑒別樁端巖土性狀，判定樁身完整性類別（見下圖）。6.動力試樁法（高應變法）6.1原理及分類原理：利用重錘沖擊樁頂產(chǎn)生的瞬時沖擊力，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，通過安裝在樁頂兩側的力傳感器和加速度傳感器實測樁頂力和速度的時程曲線，并用應力波理論分析確定樁的極限承載力以及檢測樁身結構完整性。分類：根據(jù)理論模型和計算承載力的方法不同又可分多種檢測方法，具體如下：打樁公式法、錘擊貫入法、波動方程半經(jīng)驗解析解法（也稱Case法）、實測曲線擬合法、靜動法（Statnamic）等。目前：實測曲線擬合法分析檢測基樁承載力（高應變）是目前得到肯定與推廣的主要動測方法。6.動力試樁法（高應變法）6.2目的及檢測時間檢測目的：判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求，檢測樁身缺陷及其位置，判斷樁身完整性類別；分析樁側和樁端土阻力。檢測時間：樁身混凝土強度達到設計要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。6.動力試樁法（低應變法）6.4反射波法及其實例反射波法：射波是以手錘或力棒敲擊樁頂，給樁一定的能量，產(chǎn)生一縱向應力波，應力波沿樁身向下傳播，由傳感器(速度型或加速度型)拾取樁身缺陷及不同界面的反射信號，通過檢測和分析應力波在樁身中的傳播歷程，便可分析出基樁的完整性，并根據(jù)樁身突然變化界面時(如：樁底沉渣過厚、樁身夾泥、斷裂、擴徑或縮徑等)所產(chǎn)生的反射和透射波，來確定樁身缺陷性質、估算樁長或缺陷位置，且根據(jù)應力波在樁身中的傳播速度來估算混凝土的強度（詳見示意圖）。6.穿動繁力試學樁法廁（低渡應變膊法）6.損4反屯射波束法及啄其實路例完整籃樁的斷波形飼：指在優(yōu)樁身憤內的張任意濾截面潛內不踏產(chǎn)生決反射衰波，蝴樁頂埋的傳漸感器老接收世到的靈各界戴面的仇反射音波的芝信號據(jù)為零登(樁食底反星射信肯號除咳外)記，并妄且應演力波妻的波扯形規(guī)妻則衰形減，童波速腰正常柳，樁趨底反擋射清允晰，妙達到肉設計頁樁長身（如應示意伸圖圖訴所示村）。完整規(guī)樁波兔形示甜意圖6.疑動雷力試飼樁法案（低床應變米法）6.劣4反籌射波甲法及沃其實室例縮頸衡樁的皂波形溜：應力滿波通紙過灌腦注樁紀突然確變化避的截環(huán)面(欣表現(xiàn)盜為縮勾頸或相擴頸志等)指時，童其反古射波未、透重射波妄與入軍射波鞏發(fā)生劉變化媽。因迫縮頸蹤蝶表現(xiàn)溫為彈堅性波古由樁忍頂向除下傳繭播時梅，下臭行彈蒸性波勁將產(chǎn)符生反扶射波反和透與射波剖，且佛反射得應力答波為狼上行夢拉力音波，化由應柱力符螺號定睜義，談上行致拉力禿波和古下行釀壓縮錘波的票方向腐一致弱，因季此入既射波摔到達山樁頂腔時，汽傳感昌器測濕到的呢應力夾波和奴初始墓沖擊鄉(xiāng)豐壓縮看波的恰方向舞一致閘，且帖反射捕波的域速度掛、方賞向也葵與入號射波暈相同鑼，在塌波形撓上表姥現(xiàn)為賽振動孟方向刃一致飯（如供示意衰圖所叢示）叔?？s頸糖樁波奶形示遞意圖6.鑰動柳力試網(wǎng)樁法敘（低厚應變然法）6.想4反階射波饑法及雜其實銅例擴頸金樁的吉波形獅：對于魂擴頸粒表現(xiàn)些為彈足性波徐由樁伶頂向勾下傳枝播，惜由小富截面閣到大妨截面苗上時天，上底行的國壓縮味波與盜下行肉的壓持縮波堆的方快向相臣反，裙因此范，反旺射波壇到達洞樁頂貼時，馳傳感機器測岡到的那應力君波與鹿初始現(xiàn)沖擊修壓縮院波的扛方向聯(lián)相反吩，且口速度侄反射叨波也塘與入策射波衣方向膝相反雜，在苗波形丟上表托現(xiàn)為腰振動訂方向蠻相反絞（如秤示意食圖所摘示）狂。擴頸欄樁波疫形示付意圖6.首動匠力試是樁法縣（低慚應變磁法）6.柔4反數(shù)射波滔法及真其實可例夾泥毀或離戶析樁寄的波口形：當樁賴身某探處局懂部夾勵泥離載析時宵產(chǎn)生理的反球射波掏形同茫“縮宮頸”磚波形妙相似友，與喪激發(fā)燃脈沖輕波形扶是同肚相位銅的。尖但夾疤泥離換析對賭整樁遙平均勁縱波倆速與航縮頸縣不同幸，縮辣頸現(xiàn)判象對紹整樁稿波速溫影響勇不大笑，而千局部猴離析伸樁的事整樁月平均羽波速喚則會找有所扁下降完且樁尺底反討射較也弱（甩如示碑意圖盯所示引）。夾泥壞或離再析樁薦波形攻示意消圖6.挽動收力試哲樁法較（低桐應變稀法）6.延4反瞧射波章法及慌其實諸例斷樁稿的波爭形：當樁田身內替出現(xiàn)員水平漠斷裂摩缺陷鞏時，衫反射壇波波溉形尖逮銳，遭相位促與初乎始相椅位相墻同，勾且能熊量強怎，在劣樁身坑可連房誠續(xù)追綠蹤兩亦次以搜上等松距多溪次反擱射波暮，難題以判襲定樁輛底反伙射，越多次役反射踩能量棍逐步萬衰減中。若纖兩個方以上餡斷裂芝并存景時，葬波形撒畸變慎，能碗量相忽互干英涉，辨除了斥第一拳斷裂鳴位置披易于蔑判斷擔外，逗難以貴判斷耗第二巧斷裂軟位置鬼，出利現(xiàn)若夾干小憶振幅逮、不貓規(guī)則蠻的高猴頻波亞（如分示意靜圖所溝示）仙。夾泥往或離凍析樁定波形剪示意技圖7.據(jù)其彈他檢慈測方需法簡離介射線鐘法：屬于耍放射甘性元逐素能聯(lián)量衰果減法友中的屈一種筒，是孫根據(jù)幅射線品穿過昆混凝斯土時資，混企凝土堅質量座的差采異將暗會產(chǎn)統(tǒng)生不借同的儉輻射鉗效應懸，以經(jīng)此來秤檢驗該樁基筒的質擱量。袖該法圍所用悟儀器姐設備葬復雜席昂貴嘴，又方要在殺樁中眨預埋早管道逆，操桐作時次易危翁及人稻的安滲全。7.肆其毛他檢地測方坊法簡摔介超聲總波法細：是以矛彈性選波理談論為疊基礎賊，采槐用由縫壓電或材料侄制成曲的聲牧-電醬換能賓器在暈不同頂位置藝發(fā)射比和接云收聲舟波，惜測量忌并記鋒錄聲感波穿炒透介般質所造需要狐的時服間和常波形拴，計婦算聲岔波的什傳播經(jīng)速度董，結您