模型桩低应变动测实验报告.doc

实 验 报 告姓名：张雪芹 学号 20104717 班级：勘查二班 时间：2013-11-29实验1 模型桩低应变反射波法动力测试1 实验目的低应变反射波法是基桩检测中最常用的基桩完整性检测方法。由于理论的不完善和实际工作中出现各种不确定因素影响，导致测试有出入，甚至出现误判，从而带来隐患。通过模型桩波形特征的学习有利于基桩实测波形的识别。通过对放射信息放大、滤波和数据处理来判断桩的缺陷类型和缺陷位置。2 实验基本原理桩身假定为一维弹性杆件（桩长直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。桩身波阻抗Z由桩的横截面积A、桩身材料密度等决定:Z=CA。当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值t和桩身传播速度C来推算缺陷位置Lx.3 实验过程简述（1） 清理整平桩头； （2）调试仪器，选择适当参数； （3）将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位； （4）用小棰在桩头选择适当的能量激振； （5）选取较为理想的波形曲线并存储； （6）将数据传输至计算机，对记录曲线进行分析、计算，并评价桩身质量。 4 实验数据分析模型桩低应变反射波法动测结果表序号桩号桩径(mm)施工桩长(m)波速(m/s)类别完 整 性 评 价备注1180073891桩身完整，3米处左右有扩颈22800734722.6-3.3米处有扩颈缺陷33800734841.2-1.8米处左右有扩颈448007无桩底反射，浅部断裂1.17米处55800738464.3-5.5米处左右有轻微缩颈66800736492-2.5米处有轻微扩颈3.5-4.5处有轻微缩颈77800737171.4-2.2处有缩颈5 结论（1） 完整桩的桩底反射与入射波同相位，且振幅较小，频率较低。（2） 缩颈反射与入射波同相位，且缩颈反射的幅度和缩颈的尺寸、位置深度、桩周土的阻力等因素相关。（3） 扩径开始时的反射波与入射波反相位，扩径后变小缩颈处的反射波与入射波同相位（应于缩颈反射相区分）。（4） 断桩没有桩底反射，波在桩顶和断裂面处来回反射，振幅逐渐减小。（5） 含杂质的离析桩波形与缩颈桩类似。附图1 低应变实测曲线图二号桩一号桩 四号桩三号桩 六号桩五号桩 七号桩附图2 场地桩位平面示意图实验2 基桩反射波法动力测试模拟曲线特征分析1 实验目的通过在MATLAB软件中改变相应的初始参数，得到不同桩型的反射波法动力测试模拟曲线。根据所得到的曲线，分析不同因素对对曲线的影响。2 基本参数l=15.0m; d=0.8m; luo=2400kg/m3; E=2400*3600*3600Pa; l桩长、d桩直径、E桩弹性模量vs=100m/s; ps=1800 kg/m3; vb=120 m/s; pb=1900 kg/m3; liub=0.4; vs桩周土剪切波速、ps桩周土密度、vb桩底土剪切波速、pb桩底土密度、liub桩底土泊松比I=1Ns; t0=1.0e-3s; M=1500; N=70;I激振力冲量、t0激振力作用时间、M矩形网时间点数、N矩形网桩身点数dt=1*0.014/(M-1);%dt 采样间隔（单位：秒）3 典型曲线特征分析（1）完整摩擦桩； （2）完整嵌岩桩。 （1） 摩擦桩入射波与桩底反射波同相位，嵌岩桩的桩底反射波与入射波反相位。（2） 摩擦桩与嵌岩桩桩底反射波较入射波振幅小，频率低。4 完整桩曲线参数影响分析 当桩长L=1m时 当桩长L=30m时 当桩径d=0.4m时 当桩径d=2.0m时 当弹性模量E很小时 当弹性模量E很大时 当Vs很大时 当Vb很大时当Vs=0,且Vb=0时 激振力作用时间t0=0.001s时 激振力作用时间t0=0.005s时5 结 论（1） 桩长短时，入射波与反射波相互干扰，桩底反射不明显。桩长过长时，入射波大部分被桩周土吸收，桩底反射不明显。（2） 桩径越大，波反射面积越大，桩底反射越明显。（3） 桩体弹性模量越小，刚性越大，则波传播能量增加，反射就越不明显。（4） 桩周土波速变大，即桩周土变坚硬，桩底反射不明显。当桩周土剪切波速和桩