2019公路检验工程师水运结构与地基知识点：基桩检测技术(4)

　　1、高应变法的作用：1检测桩身缺陷及其位置，确实完整性系数;2得到桩的轴心抗压承载力和桩侧分层摩阻力，桩顶冲击力足够大时，可得到桩的轴向抗压极限承载力;3进行打桩过程监测，分析打桩锤的效率，确定沉桩设备、桩型及持力层。

　　2、桩顶受到一次锤击时，首先在桩顶产生一压缩应力波，若桩周的土阻力大，向下传播的压应力波衰减也大，当应力波传至桩底后，产生回传的反射波。反射波性质由桩底土的性质决定：若桩底为固端，则传到桩底的压应力波将全部以压力波的形式往回反射;若桩底为自由端，传到桩底的压力波全部以拉力波的形式往回反射。一般的桩基工程很少遇到上述两种极端情况，传到桩端的压应力波在抵消桩端阻力后，剩余部分以拉力波的形式反射回去，桩的端阻力愈小，往回反射的拉应力就愈大。

　　3、当下行波与上行波通过阻抗变化的截面时，都会分解成反射波和透射波，透射波与入射波相同，幅值为原入射波的 2Z /(Z2+Z1)倍，反射波的符号有 Z2-Z1 决定，幅值为原入射波的∣Z2-Z1∣/(Z2+Z1)倍。

　　4、《港口工程桩基动力检测规程》(JTJ 249-2001)要求落锤重量不小于预估单桩承载力的1%， 建筑基桩检测技术规范》 JGJ 106-2014)要求落锤锤重与单桩竖向抗压承载力特征值的比重不得小于 0.02，且桩长大于 30m 或桩径大于 60cm 时应加大锤重。

　　5、由于过大的落锤高度会使桩产生脉冲窄且峰值高的锤击应力波，容易导致混凝土桩损坏，一般认为自由落锤的高度不宜大于 2.5m。

　　6、传感器应成对且对称于桩轴线安装，每根桩各安装 2 只应变传感器和 2 只加速度传感器，4 只传感器应处在同一截面，且与桩顶的距离不小于 2 倍桩径，大直径桩不少于 1 倍桩径。

　　7、两侧力信号相差较大的原因：传感器自身质量问题或安装不当、严重锤击偏心、传感器　安装处桩身质量存在问题。

　　8、力时程曲线未回零原因：采样时间不够、混凝土桩顶开裂、严重塑性变形。

　　9、力时程曲线与速度和阻抗乘积的时程曲线在第一峰值前的起始段应重合，侧摩阻力引起的波会降低桩身质点运动速度，从而使 F-t 曲线在上，V²Z-t 曲线在下。

　　10、Jc—凯司阻尼系数，其值与桩端处土的颗粒大小有关，土的颗粒越细，相应的值越大。一般由桩的动静对比试验确定，不具备条件时，可采用实测曲线拟合得到(曲线拟合的桩数不应少于同一工程相同边界条件下动测桩总数的 30%，且不得少于 3 根)。

　　11、波速 c 的大小直接影响到计算的力和速度值(力的大小与 c2 成正比)，确定 c 的方法有：1有明显的桩端反射时，设桩长为 L，桩顶到传感器之间的距离为 L0，时间差为 t，则 c=2(L- L0)/ t;2有明显桩底反射时，c=2(L- L0)/(t2-t1)，t2-t1—速度波第一峰值到反射波第一峰值的时间差;3桩底反射不明显，采用同一工程中相同条件下桩的实测波速代替。第一种方法精度最高，第二种方法次之，第三种方法仅适用于预制桩，不适用于混凝土灌注桩。12、不能用低应变或超声波法检测得出的波速去替代高应变实测值，因为低应变和超声波测出的波速都比高应变测出的波速大。

　　13、一般情况下，桩身最大锤击压应力就等于桩顶附近的传感器直接测出的最大压应变值计算得出，但如果桩的侧阻力很小，且桩端支承在岩石时，此时桩端反射波仍为压力波，最大压应力将出现在桩端附近(原因参见第 2 点)。

　　14、CASE 法适用于中小直径混凝土预制桩、钢桩、截面基本均匀的中小型混凝土灌注桩承载力确定，对断面不规则的钻孔灌注桩、大直径桩或超长预制桩误差较大。

　　15、基桩动测分析中一般采用实测曲线拟合法确定单桩承载力，CASE 法作为现场快速监控

　　手段。实测曲线拟合法是利用打桩分析仪实测的桩顶力作为边界条件，通过波动方程数值计算，并对各桩单元和土的力学模型进行假定，反演出桩顶速度曲线，并将计算曲线与实测曲线反复调整比较，直至最终计算的曲线与实测曲线吻合，并由此得到符合实际的参数值(如：承载力、桩侧阻力、桩端阻力、土阻尼系数、土的最大弹性变形值等)。

　　16、高应变检测单桩承载力时，要有足够的锤击力，单击贯入度宜达到 2~6mm，这样才能使桩周土阻力得到充分发挥。对桩身有明显缺陷和严重缺陷的桩，不宜用高应变提供承载力。

　　17、桩身完整性系数 β 用缺损截面阻抗 Z2 与正常截面阻抗 Z1 的比确定。β 值越小，表示该截面处的缺损程度越严重，缺损位置 x=c(tx-t1)/2，x—测点至缺陷截面的距离。

　　18、完整性评价标准：

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