工程基桩检测技术.doc

基桩检测的基本方法 1 低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)。 2 声波透射法。 3 高应变法。 4 单桩竖向抗压静载试验。 5 单桩竖向抗拔静载试验。 ６ 单桩水平静载试验 ７ 钻芯法  基本规定 1 一般规定 1 基桩完整性及承载力检测应在桩顶设计标高位置进行。 2 基桩检测开始时间应符合下列规定： (1) 当采用低应变反射波法或声波透射法检测时，受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度的70%且桩身强度应不低于15MPa； (2) 单桩静载试验与高应变法检测前桩身混凝土强度应达到设计强度，桩周土的间歇时间应满足下列要求：对打入桩，砂土7天，粉土10天，非饱和粘性土15天，饱和粘性土25天；对于泥浆护壁混凝土灌注桩，宜适当延长间歇时间。 3 当对检测结果有怀疑或有争议时，可进行验证检测。验证检测应符合下列规定： (1) 对低应变法检测结果有怀疑或争议时，可采用钻芯法、高应变法或直接开挖进行验证； (2) 对声波透射法检测结果有怀疑或争议时，可进行钻芯法验证； (3) 对高应变法提供的单桩承载力有怀疑或争议时，应采用静载试验验证，并应以静载试验的结果为准。 4 当检测结果不满足设计要求时，应进行扩大抽检。扩大抽检应符合下列规定： (1) 当采用低应变法检测桩身完整性时，按所发现Ⅲ、Ⅳ类桩的桩数加倍抽检； (2) 单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时，应分析原因并按不满足设计要求的桩(点)数加倍抽检。 2 检测结果评定 1 桩身完整性检测结果评定应给出每根受检桩的桩身完整性类别。桩身完整性分类应符合表1的规定。 表1 桩身完整性类别表 桩身完整性类别 分类原则 Ⅰ类桩 桩身完整 Ⅱ类桩 桩身存在轻微缺陷 Ⅲ类桩 桩身存在明显缺陷 Ⅳ类桩 桩身存在严重缺陷 2 Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩；Ⅲ类桩需由工程建设方与设计方等单位研究，以确定修补方案或继续使用；Ⅳ类桩为不合格桩。 一、 低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法) 1 适用范围 1.1 本方法适用于检测规则截面混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置范围。 1.2 本方法检测的基桩桩径应小于2.0m，桩长不大于50m，或有效检测深度根据现场试验确定。 2 检测原理 2.1 低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)是目前国内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，它采用瞬态激振方式，通过实测桩顶加速度或速度信号的时、频域特征，籍一维弹性波动理论分析来判定基桩桩身完整性，其中包括桩身存在的缺陷位置及其影响程度。 假设桩为一维线型弹性杆件模型，可推导出一维波动方程，结合边界条件可对一维波动方程采用波动法求解。桩顶激振产生的下行压缩波在桩身波阻抗发生变化处会产生上行反射波。在某一桩身截面处波阻抗降低，如缩颈、松散、离析、夹泥或断裂等缺陷，反射波与入射波的相位相同；在某一桩身截面处波阻抗增大，如扩径或桩身嵌岩等，反射波与入射波的相位相反。对于桩身不同类型的缺陷，低应变测试信号主要反映桩身波阻抗减小的信息，缺陷的具体类型较难区分。应结合地质、施工情况综合分析。 一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假定成立，所以对混凝土竹节桩、挤扩支盘灌注桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用。 2.2 桩完整性和类别可根据时域频域图形特点结合表2.2判定： 1 完整桩时域频域图形的特点(图2.2-1、图2.2-2) 在时域波形中有桩底反射信号，其反射周期为，波形规则，波程中无其它明显的阻抗变化反射。在频域图形中，谱峰排列规律，相邻峰间隔即特征频率基本相等，且＝1/。摩擦桩桩底反射波与入射波同相位；嵌岩桩桩底反射波与入射波反相位。 加速度信号： 图2.2-1 完整桩时域频域图 速度信号： 图2.2-2 完整桩时域频域图 2 断桩时域频域图形的特点 时域波形和频域波形规则。在时域波形中反射信号明显并与入射波同相位，反射波周期为。在频域图形中，相邻峰间隔也基本相等。但由平均波速与算出的桩长比施工桩长要短，即，在时域频域图形中无桩底反射信号。 3 其它缺陷桩时域频域图形的特点(图2.2-3) 时域波形中有桩底反射，有完整桩的反射波周期；缺陷反射与入射波同相位，缺陷的反射波周期为。频域图形中既有完整桩的特征频率，也有缺陷部位的特征频率。 速度信号： 图2.2-3 缺陷桩的时域和频域图 2.3 当灌注桩截面渐扩后突然缩回到原截面出现的二次同向反射，以及桩身扩径处出现二次反射表现为与首波同向的情形，不应判为缺陷桩；对于桩身截面渐缩后突然扩径出现的扩径反射不应判为扩径桩。因此，应结合施工、地质情况综合分析加以区分；无法区分时，应结合其它检测方法综合判定。 2.4 对嵌岩桩，桩底沉渣和桩端持力层是否