桩基质量检测技术PPT（220附图丰富）

桩基质量检测测技术课程内容一、桩基检测测概论二、灌注桩成成孔质量检测测三、桩的静载载试验四、桩的低应应变、高应变变动力检测五、声波透射射检测六、钻芯法检检测七、动力触探探检测一桩基检测测概论(一)在我国国各类工程建建设中，广广泛采用桩基基础;桩基础是历史史悠久、应用用广泛的一种种基础形式。。在我国高层层建筑、重型型厂房、桥梁梁、港口码头头、海上采油油平台以至核核电站等工程程中，都有普普遍应用。7000年前前我国就出现现了木桩（如如上海北宋的的龙华塔）；；1820年以以后，出现了了铸铁钢板桩桩修筑围堰和和码头；1900年以以后，美国出出现了大量钢钢桩基础；1898年俄俄国提出就地地灌注混凝土土桩；1901年美美国提出沉管管灌注桩，1930左右右在我国上海海应用；1960年以以后，我国研研制出预应力力钢筋混凝土土管桩。桩基检测概论论（续）自此以后，随随着桩基础应应用领域的扩扩宽，机械设设备和施工技技术不断得到到改进与发展展，产生了各各种新桩型和和新工法，为为桩在复杂地地质条件和环环境条件下的的应用注入了了勃勃生机。。今天桩基础础已成为高层层建筑、大型型桥梁、深水水码头和海上上石油平台等等采用的主要要基础形式。。目前我国桥梁梁工程中最大大桩径已超过过5m，基桩入土深度度已达100m以上。桩基础在我国国高层建筑、、重型厂房、、桥梁、港口口码头、海上上采油平台以以至核电站等等工程中，都都得到普遍应应用。基桩分类按成桩方法对对土层的影响响分类：1、挤土桩（（打入、压入入、沉管灌注注桩）；2、部分挤土土桩、微排土土桩（I型、H型钢桩、钢板板桩、开口式式钢管桩和螺螺旋桩）；3、非挤土桩桩（挖孔、钻钻孔灌注桩））；按成桩方法对对土层的影响响分类：1、木桩；2、钢桩；3、混凝土桩桩；4、组合合桩；基桩分类按桩的功能分分类：1、抗轴向压压桩（摩擦桩桩、端承桩、、端承摩擦桩桩）；2、抗侧压桩桩；3、抗拔拔桩；按成桩方法分分类：1、打入桩；；2、就地灌注注桩（沉管灌灌注桩、钻孔孔灌注桩、人人工挖孔灌注注桩、夯扩桩桩、复打桩、、支盘桩、树树根桩）；3、静压桩；；4、螺旋桩桩；5、碎石石桩；6、水泥土搅搅拌桩（深层层搅拌桩、粉粉喷桩）。桩基工程常见见的质量问题题（1）沉管灌灌注桩1、断裂（侧侧向挤土）；；2、拉裂（（隆起）；3、缩颈；4、断桩离析析；5、吊脚脚桩；（2）冲、钻钻孔灌注桩1、断桩；2、离析；3、塌孔、缩缩颈、夹泥；；4、沉渣过厚厚；（3）混凝土土预制桩1、桩身开裂裂；2、桩头头打碎；3、、挤折断；4、破裂；桩基检测概论论（二）桩基检检测技术是保保证桩基质量量的重要手段段施工前的检测测、施工中的的检测、施工工后的检测；；常规方法：1、单桩竖向向抗压静载试试验；2、单桩竖向向抗拔静载试试验；3、单桩水平平静载试验；；4、钻芯法；；7、动力触触探法；5、高应变动动测；8、、声波透射法法；6、低应变动动测；9、、取样试件试试验；桩基检测新方方法1、测定承载载力的自平衡衡法；2、静动法；；3、检测桩身身混凝土缺陷陷的CT扫描等；

CT桩身质量检测测反力架静载试试验高应变动力检检测静载试验成孔质量检测测桩基取芯检测测桩基低应变检检测技术桩基动测实测测曲线灌注桩的施工工分为成孔和和成桩两部分分，成孔作业业由于是在地地下、水下完完成，质量控控制难度大，，复杂的地质质条件和施工工的失误，都都有可能产生生塌孔、缩颈颈、桩孔偏斜斜、沉渣过厚厚等问题。成孔质量检验验的内容：桩孔位置、孔孔深、孔径、、垂直度、沉沉渣厚度、泥泥浆指标。二灌注桩成成孔质量检测测一简易法检测测二、伞形孔径径仪检测伞形孔径仪是是由孔径仪、、孔斜仪、沉沉渣厚度测定定仪三部分组组成的一个测测试系统。仪器由孔径测测头、自动记记录仪、电动动绞车等组成成。三、声波法检检测孔底沉渣厚度度检测孔底沉渣的厚厚薄直接影响响桩端承力的的发挥，沉渣渣太厚将使桩桩的承载能力力大大降低，，因此桩孔在在灌注混凝土土之前必须对对沉渣厚度进进行检测，必必要时须进行行再次清孔，，直到沉渣厚厚度满足要求求。目前测量沉渣渣厚度的方法法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波波法等。一、竖向抗压压静载试验；；二、单桩竖向向抗拔静荷载载试验；三、单桩水平平静载试验；；静载试验可确确定桩的承载载力，可为设设计提供依据据，也可以为为工程验收提提供依据，是是获得桩轴向向抗压、抗拔拔以及横向承承载力的最基基本、最可靠靠的方法。我我国建筑工程程中惯用的静静载试验方法法是维持荷载载法。又可分分为慢速维持持荷载法和快快速维持荷载载法。三桩基静载载试验静载方法原理理简介利用堆载或锚锚桩等反力装装置，由千斤斤顶施力于单单桩、复合地地基或天然地地基，并记录录被测对象的的位移变化，，由获得的力力与位移曲线线（Q-S），或位移时间曲曲线（S-Lgt）等资料，按照照国家行业标标准可确定:

1、单桩、复合合地基或天然然地基等极限限承载力2、对工程桩的的承载力进行行抽样检验和和评价3、实测桩身摩摩阻力和桩端端阻力(研究性试验)适用范围：单单桩竖向抗压压静载荷试验验、单桩水平平静载荷试验验、单桩竖向向抗拔静载荷荷试验、地基基处理的静载载荷试验、天天然地基的平平板竖向静载载荷试验等。。（一）竖向抗抗压静载试验验单桩竖向抗压压静载试验，，就是采用接接近于竖向抗抗压桩实际工工作条件的试试验方法。荷荷载作用于桩桩顶，桩顶产产生位移（沉沉降），可得得到单根试桩桩Q－S曲线，还可获获得每级荷载载下桩顶沉降降随时间的变变化曲线S－lgt，当桩身中埋设设量测元件（（传感器、位位移杆）时，，还可以直接接测得桩侧各各土层的极限限摩阻力和端端承力（成本本较高，主要要用于大型、、重点工程和和科研试验））。试验加载装置置1、锚桩横梁梁反力装置；；2、堆重平台台反力装置；；3、锚桩堆重重联合反力装装置；4、地锚反力力装置；锚桩横梁反力力装置堆重重平平台台反反力力装装置置堆重重平平台台反反力力装装置置伞形形地地锚锚装装置置示示意意图图地锚锚反反力力装装置置2000T桩基基静静载载设设备备，，曾曾用用于于北北京京海海洋洋馆馆作作静静载载试试验验测试试仪仪表表一般般选选用用单单台台或或多多台台同同型型号号的的千斤斤顶顶并联联加加载载；；荷载载可可用用并并联联于于千千斤斤顶顶的的高高精精度度压力力表表测定定油油压压，，并并换换算算为为荷荷载载，，重重要要的的桩桩基基试试验验还还需需在在千千斤斤顶顶上上放放置置应力力环环或压力力传传感感器器实行行双双控控校校正正。。沉降降测测量量一一般般采采用用百分分表表或电子子位位移移计计，设设置置在在桩桩的的2个个正正交交直直径径方方向向，，对对称称安安装装4个个；；小小直直径径桩桩可可安安装装2个个或或3个个。。沉沉降降测测定定平平面面离离开开桩桩顶顶的的距距离离不不应应小小于于0.5倍倍桩桩径径。。桩身身量量测测元元件件国内内桩桩身身埋埋设设的的测测试试元元件件用用得得较较多多的的是是电阻阻式式应应变变计计和振弦弦式式钢钢筋筋应应力力计计，用屏屏蔽蔽导导线线引引出出。。在国国外外，，以以美美国国材材料料及及试试验验学学会会（（ASTM））推荐荐的的量量测测钢钢管管桩桩桩桩身身应应变变的的方方法法较较为为常常用用，，即即沿沿桩桩身身的的不不同同标标高高处处预预埋埋不不同同长长度度的的金属属管管及测杆杆，用千千分分表表量量测测杆杆趾趾部部相相对对于于桩桩顶顶处处的的下下沉沉量量，，经经计计算算求求得得应应变变与与荷荷载载。。桩端端阻阻力力一一般般用用埋埋置置于于桩桩端端的的扁千千斤斤顶顶量测测。钢筋筋应应力力计计加载载方方法法一般般采采用用慢速速维维持持荷荷载载法法，即即逐逐级级加加载载，，每每一一级级荷荷载载达达到到相相对对稳稳定定后后，，再再加加下下一一级级荷荷载载，，直直至至破破坏坏，，然然后后卸卸载载至至零零。。我国国沿沿海海软软土土地地区区也也较较多多采采用用快速速维维持持荷荷载载法法，即即每每隔隔lh加一一级级荷荷载载。。快快速速法法所所得得的的极极限限荷荷载载所所对对应应的的沉沉降降值值比比慢慢速速法法的的偏偏小小百百分分之之十十几几。。另外还有有多循环加加卸载法法（每级荷荷载达到到相对稳稳定后卸卸载到零零）及等等贯入速速率法。。此法的的加荷速速率常取取0.5mm／min,加载至总总贯人量量为50－70mm，或荷载不不再增大大为止。。试验资料料整理绘制有关关试验成成果曲线线，一般般绘制Q－S（（按整个图图形比例例横：竖竖=2：：3，取取Q/S的坐标比比例)S-lgt、、S-lgQ曲线以及及其他进进行辅助助分析所所需曲线线。单桩竖向向极限承承载力的的确定在工程实实践中，，除了遵遵循有关关的规范范规程外外，可参参照下列列标准确确定极限限承载力力：l）当今S曲线的陡陡降段明明显时，，取相应应于陡降降段起点点的荷载载；2）对于缓变变型Q－S曲线，一一般可取取S＝40～60mm对应的荷荷载；3）取S－lgt曲线尾部部出现明明显向下下弯曲的的前一级级荷载。。某桩静载载试验Q－s曲线图2Q-S曲线图3lgt～～S曲线（二）竖竖向抗拔拔静荷载载试验高耸建（（构）筑筑物往往往承受较较大的水水平力，，导致部部分桩承承受上拔拔力，多多层地下下室的底底板也会会承受较较大水浮浮力，而而抗拔桩桩是重要要的措施施。迄今为止止，桩基基础上拔拔承载力力的计算算还没有有从理论论上得以以很好解解决，现现场原位位抗拔试试验就显显得相当当重要。。试验加载载装置一般采用用千斤顶顶加载，，其反力力装置一一般采有有两根锚锚桩和承承载梁组组成，试试桩和承承载梁用用拉杆连连接，将将千斤顶顶置于两两根试桩桩之上，，顶推承承载梁，，引起试试桩上拔拔。应尽尽量利用用工程桩桩为反力力锚桩，，若灌注注桩作锚锚桩，直直沿桩身身通长配配筋，以以免出现现桩身的的破损。。（三）单单桩水平平静载试试验单桩水平平静载试试验采用用接近于于水平受受荷桩实实际工作作条件的的试验方方法达到到下列目目的：1．确定定试桩承承载能力力试桩的水水平承载载力可直直接由水水平荷载载和水平平位移曲曲线判定定，亦可可根据实实测桩身身应变来来判定。。2．确定定试桩在在各级荷荷载下弯弯矩分布布规律当桩身埋埋设有量量测元件件时，可可以较精精确求得得各级水水平荷载载作用下下桩身弯弯矩的分分布情况况，从而而为检验验桩身强强度，推推求不同同深度弹弹性地基基系数提提供依据据。3．确定定弹性地地基系数数4．推求求实际地地基反力力系数自平衡法法静载试试验技术术osterberg法传统单极极竖向抗抗压静载载试验需需要较大大的反力力装置，，除非埋埋设桩底底反力和和桩身应应力、应应变测量量元件，，试验结结果不能能划分桩桩侧阻力力和桩端端阻力。。对于大直直径大吨吨位的桩桩和大开开挖的桩桩基工程程，由于于试验设设备无法法安装，，静载试试验难以以进行。。静载试试验工作作费时、、费力、、费钱。。以致许许多重要要的建、、构筑物物的大吨吨位基桩桩往往得得不到准准确的承载力数据，，基桩的承载载潜力不能得得到有效地发发挥。原理自平衡法静载载试验技术是是将千斤顶放放置在桩的底底部，向上顶顶桩身的同时时，向下压桩桩底，使桩的的摩阻力和端端阻力互为反反力，分别得得到荷载一位位移曲线，叠叠加后得到桩桩顶的承载力力和位移关系系的Q－s曲线。这种方方法解决了大大吨位桩竖向向承载力现场场试验，并分分别测得桩侧侧阻力和桩端端阻力以便更更有利于指导导设计。利用用这种新试验验技术，还可可完成人工挖挖孔桩持力层层原位荷载试试验，对受场场地条件限制制无法进行常常规静载试验验的桩进行单单桩竖向承载载力现场试验。应用范围自平衡试桩法法适用于部性性土、粉土、、砂土、岩层层中的钻孔灌灌注桩、人工工挖孔桩、沉沉管灌注桩等等，特别适用用于传统静载载试桩相关困困难的水上试试桩。坡上试试桩、基坑底底试桩，狭窄窄场地试桩等等情况。1998年10月，Osterberg本人撰文总结结了该试桩法法在世界各地地10年的应应用经验。据据称，该法已已成功地应用用于钻孔桩、、壁板桩、打打人式钢管桩桩及预制混凝凝土桩等桩型型共约300余例。单桩桩最大试验荷荷载已达到133MN（13300t），，深长达90m，桩径达3m。试验装置自平衡试桩法法的主要装置置是经特别设设计的液压千千斤顶式的荷荷载箱，也称称为压力单元元。荷载箱可以是是一次性的，，也可以是可可回收的。可可回收的荷载载箱一般放置置在空心预制制桩的内部、、离桩底不远远的位置。一一对精细加工工的卡口事先先浇筑在试验验桩内部桩端端的稍上部，，试验时将荷荷载箱放到卡卡口的位置，，顺时针旋转转90度，将其锁住；试试验后再逆时时针旋转90度，将其卸下回收收，重复使用用。不可回收收的千斤顶可可以是锅式的的，可以是鞘鞘式的.桩基动力检测测是指在桩顶顶施加一个动动态力（可以以是瞬态冲击击力或稳态激激振力）。桩桩土系统在动动态力的作用用下产生动态态响应信号（（位移、速度度、加速度信信号），通过过对信号的时时域分析、频频域分析或传传递函数分析析，判断桩身身结构的完整整性，推断单单桩承载力。。根据作用在桩桩顶上的动荷荷载能量能否否使桩土之间间发生一定弹弹性位移或塑塑性位移，把把动力测桩分分为低应变、、高应变两种种方法。低应应变作用在桩桩顶上的动荷荷载远小于桩桩的使用荷载载，能量小，，只能使桩土土产生弹性变变形。四桩基低应应变动力检测测低应变动测技技术反射波法机械阻抗法水电效应法动力参数法共振法球击法青藏线基桩检检测原理基桩反射波法法检测桩身结结构完整性的的基本原理是是：通过在桩桩顶施加激振振信号产生应应力波，该应应力波沿桩身身传播过程中中，遇到不连连续界面（如如蜂窝、夹泥泥、断裂、孔孔洞等缺陷））和桩底面时时，将产生反反射波，检测测分析反射波波的传播时间间、幅值和波波形特征，就就能判断桩的的完整性。低应变动测仪仪器激振设备、传传感器、放大大器、信号采采集分析仪。。FDP204(B)掌上动测仪目前倾向于低低应变法仅能能检测桩身完完整性桩身完整性定定义桩身完整性类类别是按缺陷陷对桩身结构构承载力的影影响程度，统统一划分为四四类的：一类－－－桩身完完整。，二类－－－桩身有轻微缺缺陷，不会影影响桩身结构构承载力的发发挥。三类－－－桩身有明显缺缺陷，对桩身身结构承载力力有影响，一一般应采用其其他方法验证证其可用性，，或根据具体体情况进行设设计复核或补补强处理。四类－－－桩身存在严重重缺陷，一般般应进行补强强处理。检测实例1.湖南省省长沙市黄兴兴路步行街人人工挖孔桩无无损检测湖南省长沙市市黄兴路步行行街人工挖孔孔扩底灌注桩桩，桩长7米米、桩径1.2米，混凝凝土设计强度度C30。采用FDP204PDA一体化掌上动动测仪。从检检测波形来看看，在5.9米左右出现现明显的扩颈颈，属工程设设计的扩底位位置。对应地地质资料及人人工挖空出露露的岩层来看看，已经到中中风化岩层。。经工程质量量监督站证明明，检测结果果符合工程实实际情况。2．云南钢铁铁厂嵌岩桩建建筑工程检测测云南省昆明钢钢厂二厂区扩扩建工程钻孔孔灌注桩，桩桩长22米、、桩径800mm、砼强度等级C25，本次工程桩试试验采用FDP204PDA掌上动测仪，，同时作对比比实验的是美美国PIT型低应变动测测仪，PIT动测仪设置参参数放大50倍，预设桩桩长和波速，，FDP204PDA采集时未做桩桩底放大和幂幂放大，桩底底清晰，波形形归零情况良良好，与PIT动测仪的测试试结果一致。。3．贵州省遵遵义市万里路路某建筑工程程检测贵州省遵义市市万里路某建建筑工程人工工挖孔灌注桩桩，桩长11.5米、桩桩径1200mm、砼强度等级C20，本次工程桩试试验采用FDP204(B)动测仪，下图图桩底很清晰晰，有明显的的扩大头反射射，而且波形形的归零情况况良好。4．武汉市某某模型桩检测测测试结果武汉市某模型型桩，桩长7.5米、桩桩径500mm、砼强度等级C20-C25，本次工程桩试试验采用FDP204PL动测仪，下图图桩底清晰，，波形的归零零情况良好，，距桩顶4.2米左右有有夹泥现象。。本研究理论在在浙江某工地地一预应力管管桩质量检测测分析中的应应用桩长28米，，桩外径为600毫米，，壁厚100毫米，混凝凝土标号C60，该场地土层均均为软-流塑塑状淤泥或淤淤泥质粘土。。（7米处断断裂）浙江南部海岛岛某工地的一一根钻孔灌注注桩的测试该桩约19米米，直径为1200毫米米，混凝土标标号为C25。（能反映导纳的的衰减现象））机械阻抗法是是通过获得桩桩顶速度导纳纳幅频曲线来来分析桩身质质量和桩的工工程力学性状状。高应变动力试试桩的基本原理：用重锤冲击桩桩顶，使桩土土产生足够的的相对位移，，以充分激发发桩周土阻力力和桩端支承承力，通过安安装在桩顶以以下桩身两侧侧的力和加速速度传感器接接收桩的应力力波信号，应应用应力波理理论分析处理理力和速度时时程曲线，从从而判定桩的的承载力和评评价桩身质量量完整性.五桩基高应应变动力检测测已有的方法1、打桩公式式法，用于预制桩施施工时的同步步测试，采用用刚体碰撞过过程中的动量量与能量守恒恒原理，打桩桩公式法以工工程新闻公式式和海利打桩桩公式最为流流行；2．锤击贯人人法，简称锤贯法，，曾在我国许许多地方得到到应用，仿照照静载荷试验验法获得动态态打击力与相相应沉降之间间的曲线，通通过动静对比比系数计算静静承载力，也也有人采用波波动方程法和和经验公式法法计算承载力力；3．Smith波动方程法，设桩为一维弹弹性杆，桩土土问符合牛顿顿粘性体和理理想弹塑性体体模型，将锤锤、冲击块、、锤垫、桩垫垫、桩等离散散化为一系列列单元，编程程求解离散系系统的差分方方程组，得到到打桩反应曲曲线，根据实实测贯人度，，考虑土的吸吸着系数，求求得桩的极限限承载力；4．波动方程程半经验解析析解法，也称称CASE法，将桩假定为一一维弹性杆件件，土体静阻阻力不随时间间变化，动阻阻力仅集中在在桩尖。根据据应力波理论论，同时分析析桩身完整性性和桩土系统统承载力；5．波动方程拟合合法，即CAPWAP法，其模型较为复复杂，只能编编程计算，是是目前广泛应应用的一种较较合理的方法法；6．静动法，也称伪静力法法，其意义在于延延长冲击力作作用时间（100ms）使之更接近于于静载荷试验验状态。CASE法和CAPWAP法CASE法和CAPWAP法是目前最常常用的两种高高应变动力试试桩方法，也也是狭义的高高应变动力试试桩法。它们的现场测测试方法和测测试系统完全全相同，通过过重锤冲击桩桩头，产生沿沿桩身向下传传播的应力波波和一定的桩桩土位移，利利用对称安装装于桩顶两侧侧的加速度计计和特制工具具式应变计记记录冲击波作作用下的加速速度与应变，，并通过长线线电缆传输给给桩基动测仪仪；然后采用用不同软件求求得相应承载载力和基桩质质量完整性指指数.CASE法由于分析较较为简单，可可在现场提交交，高应变动力试试桩现场测试试示意图结果果，因而也称称波动方程实实时分析法；；而拟合法因因要进行大量量拟合反演运运算，一般只只能在室内进进行。激振设备：预制桩打桩机机械自制自由落锤锤锤重应大于预预估的单桩极极限承载力的的1.0％———1.5％％◆如图采用美国国PDI公司PAL型基桩高应变变动测仪检测测桩基，检测测结果可提供供基桩的极限限承载力指标标和桩身结构构完整性评价价。检测目的:１、判定单桩桩竖向承载力力是否满足设设计要求２、检测桩身身缺陷及位置置，判定桩身身完整性３、分析桩侧侧和桩端阻力力CASE法凯司法是美国国凯司技术学学院Goble教授等人经十十余年努力，，逐步形成的的一套以行波波理论为基础础的桩动力测测量和分析方方法。这个方法从行行波理论出发发，导出了一一套简洁的分分析计算公式式并改善了相相应的测量仪仪器，使之能能在打桩现场场立即得到关关于桩的承载载力。桩身完完整性、桩身身应力和锤击击能量传递等等分析结果其其优点是具有很强的的实时测量分分析功能。利用叠加原理理的打桩总阻阻力估算公式式初始速度曲线线第一峰的时时刻为t1，则在t2＝t1＋＋2L/C时刻，桩顶实实测的力和速速度记录中将将包含以下四四种影响：1）由土阻力力产生的全部部上行压缩土土阻力波的总总和RT/2；2）由初始的下行行压力波经桩桩底反射产生生的上行拉力力波，其大小小即为Fd(t1)但符号为负负；3）由土阻力产产生的下行行拉力波经经桩底反射射后以压缩缩波的形式式上行，并并与第(2）项的上行波波同时到达达桩顶，其其大小也为为RT/2；；4）全部的上行行波在桩顶顶反射而形形成的下行行波Fd(t2）。土阻力表达达式Case承载力计算算方法根据前式，，已经得到到了应力波波在2L/C一个完整行行程中所遇遇到的总的的土阻力计计算公式。。但是并不不能回答总总阻力R，与桩的极限限承载力之之间的关系系。因为其其中包含有有土阻尼的的影响，也也即土的动动阻力的影影响，是需需要扣除的的；而根据据桩的荷载载传递机理理，桩的承承载力是与与竖向位移移有关的，，位移的大大小决定了了桩周土的的静阻力发发挥程度。。显然其中中所包含的的静阻力的的发挥程度度也需要探探究。所以，需要要更具体地地考虑以下下几方面问问题：1）去除土阻尼尼的影响。。2）对给定的F和V曲线，正确确选择t1时刻，使其其中所包含含的静阻力力充分发挥挥。3）对于桩先于于2L/C回弹（速度度为负)造成桩中上上部土阻力力凡卸载，，需对此做做出修正。。4）在试验过程程中，桩周周土应出现现塑性变形形，即桩出出现永久贯贯人度，以以证实打桩桩时土的极极限阻力充充分发挥；；否则不可可能得到桩桩的极限承承载力。5）考虑桩桩的承载力力随时间变变化的因素素。Case承载力计算算方法1)假设土土阻尼存在在于桩端，，至于桩端端运动速度度有关；2）假设由阻尼尼引起的桩桩端土的动动阻力预桩桩端运动速速度成正比比；Rd=JcZV(toe,t);3)静阻力Rs＝Rt－RdCAPWAP实测曲线拟拟合法实测曲线拟拟合法是通通过波动问问题数值计计算，反演演确定桩和和土的力学学模型及其其参数值。。其过程为：：假定各桩桩单元的桩桩和土力学学模型及其其模型参数数，利用实实测的速度度（或力力、上行波波、下行波波）曲线作作为输人边边界条件，，数值求解解波动方程程，反算桩桩顶的力（（或速度、、下行波、、上行波））曲线。若若计算的曲曲线与实测测曲线不吻吻合，说明明假设的模模型或其参参数不合理理，有针对对性地调整整模型及参参数再行计计算，直至至计算曲线线与实测曲曲线（以及及贯人度的的计算值与与实测值）的的吻合程度度良好且不不易进一步步改善为止止。若干规定1）所采用用的力学模模型应明确确合理，桩桩和土的力力学模型应应能分别反反映桩和土土的实际力力学性状，，模型参数数的取值范范围应能限限定。2）拟合分分析选用的的参数应在在岩土工程程的合理范范围内。3）曲线拟合时时间段长度度在t1＋2L/C时刻后延续续时间不应应小于20ms;4）各单元所选选用的土的的最大弹性性位移值不不应超过相相应桩单元元的最大计计算位移值值。5）拟合完完成时，土土阻力响应应区段的计计算曲线与与实测曲线线应吻合，，其他区段段的曲线应应基本吻合合。6）贯人度的计计算值应与与实测值接接近。CASE法判定单桩桩承载力凯司法与实实测曲线拟拟合法在计计算承载力力上的本质质区别是：：前者在计计算极限承承载力时，，单击贯人人度与最大大位移是参参考值，计计算过程与与它们无关关。另外，，凯司法承承载力计算算公式是基基于以下三三个假定推推导出的：：桩身阻抗基基本恒定；；动阻力只与与桩底质点点运动速度度成正比，，即全部动动阻力集中中于桩端；；土阻力在时时刻t2=t1+2L/C已充分发挥挥；Jc值实际上是是一个无明明确意义的的综合调整整系数。限制条件1）桩身存存在缺陷，，无法判定定桩的竖向向承载力。。2）桩身缺缺陷对水平平承载力有有影响。3）单击贯人度度大，桩底底同向反射射强烈且反反射峰较宽宽，侧阻力力波、端阻阻力波反射射弱，即波波形表现出出竖向承载载性状明显显与勘察报报告中的地地质条件不不符合。4）嵌岩桩桩底底同向反射射强烈，且且在时间2L/C后无明显端端阻力反射射,也可采采用钻芯法法核验。六灌注桩桩声波检测测基桩成孔后后，灌混凝凝土之前，，在桩内预预埋若干根根声测管作作为声波发发射和接收收换能器的的通道，在在桩身混凝凝土灌注若若干天后开开始检测，，用声波检检测仪沿桩桩的纵轴方方向以一定定的间距逐逐点检测声声波穿过桩桩身各截面面的声学参参数，然后后对这些检检测数据进进行处理，，分析和判判断，以确确定桩身混混凝土缺陷陷的位置、、程度，从从而推断桩桩身混凝土土的完整性性。原理砼结构是一一个多孔浆浆及侵粗骨骨料组成的的多相体系系，当一定定频带宽的的超声脉冲冲在结构中中传播时，，将会产生生一系列现现象。所有有这些信息息可以由声传播速度度和接收信号强强度、波形来表征它所所反映的被被测材料的的粘弹力学学特性及缺缺陷的性质质。因此，，采用适应应的超声检检测方法，，可用来评评价桩基的的质量、浇浇注均匀性性、缺陷的的范围及性性质等。特点超声法检测测灌注桩混混凝土质量量是近10多年逐渐渐发展起来来的一种检检测方法。。它具有以以下优点：：1）检测细致，，结果准确确可靠；2）不受桩长桩桩径限制；；3）无盲盲区声测管管埋到什么么部位就可可检测什么么部位，包包括桩顶低低强区和桩桩底沉渣厚厚度；4）毋须桩顶露露出地面即即可检测，，方便施工工；5）可可估算混凝凝土强度。。正因为如此此，虽然该该方法需预预埋声测管管，费用较较高，但仍仍然得到广广泛采用，，特别是桥桥梁。高层层建筑的大大型、特大大型灌注桩桩的检测。。JL－TV数字超声电电视——钻孔超超声波自动动连续扫描描检测的国国际领先设设备超声检测设设备：换能器（发发射换能器器、接收换换能器）和和超声仪声学原原理（一）波动动波动是物质质的一种运运动形式。。波动可分分成两大类类：一类是是机械波，，如水波、、声波、超超声波等，，它是由于于机械振动动在弹性介介质中引起起的波动过过程；另一一类是电磁磁波，如无无线电波、、红外线、、紫外线、、可见光等等，它是由由于电磁振振荡所产生生的变化电电场和变化化磁场在空空间的传播播过程。（二）声波波声波是弹性性介质中的的机械波。。人们所能能听到声波波的频率范范围是20－2x104Hz，这叫可闻声声波。当声声波频率超超过2x104Hz时，人耳就就听不到了了，这种声声波就叫超超声波。频频率低于20Hz的叫次声波波，人耳也也听不到。。波的产生与与传播在弹性介质质中，任何何一个质点点作机械振振动时，因因为这个质质点与邻近近的质点间间有相互作作用的弹性性力联系着着，所以它它的振动将将传递给与与之相邻近近的质点，，使邻近的的质点也同同样地发生生振动，然然后振动又又传给下一一个质点，，依此类推推。这样，，振动就由由近及远向向各个方向向以一定速速度传播出出去，从而而形成了机机械波。波的种类和和形式（一）波的的种类波的种类是是根据介质质质点的振振动方向和和波的传播播方向的关关系来区分分的。它分为纵波波、横波、、表面波和和板波等。。1．纵波介质质点的的振动方向向与波的传传播方向一一致，这种种波称为纵纵波，如空空气、水中中传播的声声是纵波。。纵波又常常称“P”波。纵波的传播播是依靠介介质时疏时时密使介质质的容积发发生变形引引起压强的的变化而传传播的，因因此和介质质的容变弹弹性有关。。任何弹性性介质（固固体、液体体、气体））在容积变变化时都能能产生弹性性力，所以以纵波可以以在任何固固体、液体体、气体中中传播。横波介质质点的的振动方向向与波的传传播方向相相垂直，这这种波称为为横波，如如绷紧的绳绳子上传播播的波就是是横波。横横波又常称称“S”波。横波的传播播是使介质质产生剪切切变形时引引起的剪切切应力变化化而传播的的，因此和和介质的切切变弹性有有关。由于于液体、气气体无一定定形状，当当它们的形形状发生变变化时不产产生切变应应力，所以以液体、气体不能传传播横波，，只有固体体才能传播播横波。在在气体、液液体中只有有纵波存在在。表面波固体介质表表面受到交交替变化的的表面张力力，使介质质表面的质质点发生相相应的纵向向振动和横横向振动，，结果使质质点作这两两种振动的的合成振动动，即绕其其平衡位置置作椭圆振振动。椭圆圆振动又作作用于相邻邻的质点而而在介质表表面传播，，这种波称称表面波，，常以“R”表示。振动的长轴轴垂直于波波的传播方方向，短轴轴平行于波波的传播方方向。表面面波传播时时，质点振振动的振幅幅随深度的的增加而迅迅速减小。。当深度等等于2倍波波长时，振振幅已经很很小了，因因此，表面面波多用于于探测构件件表面的情情况。表面波也只只能在固体体中传播。。续自然界中的的机械波，，还有许多多复杂的形形式，如板板波（兰姆姆波）扭转波、拉拉伸波等。。单纯的纵波波和单纯的的横波是最最简单的两两种波。从从运动学的的角度看，，根据叠加加原理，任任何复杂的波都是是纵波和横横波叠加的的结果。充满声波的的空间叫声声场。声压、声强强、声阻抗抗率是描写声场场特征的几几个重要物物理量。声波在介质质界面的反反射与透射射声波在无限限大介质中中传播只是是在理论上上成立，实实际上任何何介质总有有一个边界界。当声波在传传播中从一一种介质到到达另一种种介质时，，在两种介介质的分界界面上，一一部分声波波被反射，，仍然回到到原来介质质中，称为为反射波；；另一部分分声波则透透过界面进进人另一种种介质中继继续传播，，称为折射射波（透射射波），声声波透过界界面时，其其方向、强强度、波形形均产生变变化。这种种变化取决决于两种介介质的特性性阻抗和入入射波的方方向。声波在传播播过程的衰衰减声波在介质质的传播过过程中，其其振幅将随随传播距离离的增大而而逐渐减小小，这种现现象称为衰衰减。声波在任何何介质中传传播都有衰衰减存在。。声波衰减减的大小及及其变化不不仅取决于于所使用的的超声频率率及传播距距离，也取取决于被检检测材料的的内部结构构及性能。。因此，研研究声波在在介质中的的衰减情况况将有助于于探测介质质的内部结结构及性能能。1、、吸吸收收衰衰减减；；2、、散散射射衰衰减减；；3、、扩扩散散衰衰减减混凝凝土土的的声声学学参参数数混凝凝土土超超声声检检测测目目前前主主要要采采用用所所谓谓““穿穿透透法法””，，即即用用一一发射射换换能能器器重复复发发射射超声声脉脉冲冲波波，让让超超声声波波在在所所检检测测的的混混凝凝土土中中传传播播，，然然后后由由接收收换换能能器器接收收。。被被接接收收到到的的超超声声波波转转化化为为电电信信号号后后再再经经超超声声仪仪放放大大显显示示在在屏屏幕幕上上，，用用超超声声仪仪测测量量收收到到的的超超声声信信号号的的声声学学参参数数。。当当超超声声波波经经混混凝凝土土中中传传播播后后，，它它将将携携带带有有关关混混凝凝土土材材料料性性能能、、内内部部结结构构及及其其组组成成的的信信息息。。准准确确测测定定这这些些参参数数的的大大小小及及变变化化，，可可以以推推断断混混凝凝土土性性能能、、内内部部结结构构及及其其组组成成情情况况。。目前前在在混混凝凝土土检检测测中中所所常常用用的的声声学学参参数数为为声速速（（波波速速））、、振振幅幅、、频频率率以以及及波波形形。。衰衰减减系系数数，在在现现场场检检测测中中上上难难以以运运用用，，通通常常只只用用于于室室内内试试验验研研究究中中。。超声声法法检检测测混混凝凝土土强强度度的的原原理理1.混混凝凝土土声声（（波波））速速c一般般在在4000－5000m／／s之间间变变化化。。混混凝凝土土强强度度f与波波速速c之间间有有较较好好的的相相关关性性。。混混凝凝土土强强度度越越高高，，其其波波速速也也越越快快。。理论论与与实实验验都都证证实实，，物物体体的的密密实实性性越越好好，，孔孔隙隙率率越越低低，，其其波波速速越越高高。。对对混混凝凝土土来来说说，，密密实实性性越越好好，，孔孔隙隙率率越越低低，，其其强强度度必必然然越越高高。。因因此此，，混混凝凝土土强强度度和和波波速速之之间间也也有有相相关关性性。。2．．当当知知道道f－－c之间间的的关关系系曲曲线线后后，，测测出出结结构构物物混混凝凝土土的的波波速速就就可可以以推推算算结结构构物物混混凝凝土土的的强强度度。探测测混混凝凝土土内内部部缺缺陷陷的的原原理理当混混凝凝土土无无缺缺陷陷时时，，混混凝凝土土是是连连续续体体，，超超声声波波在在其其中中正正常常传传播播。。当当换换能能器器正正对对着着缺缺陷陷时时，，情情况况就就不不一一样样了了。。由由于于缺缺陷陷（（空空洞洞、、蜂蜂窝窝区区））的的存存在在，，混混凝凝土土连连续续性性中中断断，，缺缺陷陷区区与与混混凝凝土土之之间间成成为为界界面面（（空空气气与与混混凝凝土土））。。在在这这界界面面上上，，超超声声波波传传播播情情况况发发生生变变动发生反射、、散射与绕射射。超声波经经过缺陷后接接收波声学参参数将发生如如下变化：空洞、松散等等缺陷部位测测得的声速要要比正常部位位小接收波振幅的的变化由于缺陷对声声波的反射或或吸收比正常常混凝土大，，所以当超声声波通过缺陷陷后，衰减比比正常混凝土土大，即接收收波的振幅将将减少。因此此，和声时（（速）一样，，根据接收波波首波振幅的的异常变化也也可以发现缺缺陷的存在。。如果传播路径径中遇到裂缝缝，由于裂缝缝对声波的强强烈反射，只只有很少的声声波通过裂缝缝，接收波振幅将大大降降低，振幅的的变化可以较较灵敏地发现现裂缝的存在在。接收波主频率率的变化对接收波信号号的频谱分析析证明，不同同质量的混凝凝土对超声脉脉冲波中的高高频分量的吸吸收、衰减不不同。因此，，当超声波通通过不同质量量的混凝土后后，接收波的的频谱（各频频率分量的幅幅度）也不同同，质量差或或有内部缺陷陷、裂缝的混混凝土，其接接收波中高频频分量相对减减少而低频分分量相对增大大，接收波的的主频率值下下降，从而反反映出缺陷和和裂缝的存在在。接收波波形的的变化当超声波通过过混凝土内部部缺陷时，由由于混凝土的的连续性已被被破坏，使超超声波的传播播路径复杂化，直达波波、绕射波等等各类波相继继到达接收换换能器，它们们具有不同的的频率和相位位，这些波的的叠加有时会会造成波形的的畸变。超声法检测混混凝土灌注桩桩质量1、声测管的的安装埋设（（钢管、PVC管）35－50mm。声测管是预留留的声波换能能器的通道，，需预先埋设设在灌注桩中中。通常是将将声测管固定定在钢筋笼架架立筋的内侧侧，随钢筋笼笼一段段沉人人桩孔中，然然后浇注混凝凝土。对声测管总的的要求是：联联结牢靠不脱脱开，密封良良好不漏水，，联结平整不不打折，管与与管间相平行行，管内无异异物保证通畅畅。对声测管的材材料要求是：：有足够的机机械强度，保保证在灌注桩桩混凝土浇注注过程中不会会变形，与混凝土粘结结良好，不致致在声测管和和混凝土间产产生剥离缝，，影响测试。。声测管的数量量和布置D（桩径）≤800mm，2根；800m＜D≤2000mm，不少于3根；；D＞2000mm，不少于4根。。每两根声测管管组成一对进进行测试，称称为一个测试试面。埋两根根管有一个测测试面；三根根管三个测试试面；四根管管六个测试面面。桩身混凝土质质量的判断和和评定对桩身混凝土土质量的判断断和评定包括括以下三个方方面：桩身混混凝土是否存存在缺陷及其其位置范围、、及性质；桩桩身混凝土强强度；桩身混混凝土均匀性性。其中对缺缺陷的判断和和评定是最主主要的。对缺陷的判断断主要根据二二个声学参数数：波速和振振幅，必要时时辅以主频率率值和波形。。混凝土强度是是灌注桩施工工质量验收的的主控项目，，桩身混凝土土强度必须符符合设计要求求。混凝土强强度检验的方方法为：在浇浇注灌注桩混混凝土时预留留一定数量立立方体试件，，经标准养护护后，在28d龄期，用标准准试验方法测测得试件的抗抗压强度，并并根据试件强强度评定桩身身混凝土的抗抗压强度是否否满足设计要要求。预留混凝土试试件强度检验验方法是现行行标准规定的的混凝土强度度验收方法，，现场混凝土土强度的无损损检测方法不不能代替该方方法。当混凝凝土试件强度度评定不合格格或对试件的的代表性有怀怀疑时，可采用钻钻芯法推定桩桩身混凝土的的强度，检测测结果符合设设计要求可按按合格验收。。七灌注桩试试件强度检测测与钻芯法检检测桩基抽芯检测测进口HD-120S-A全液压锚杆钻钻机●检测目的：检测灌注桩桩桩长、桩身混混凝土强度、、桩底沉渣厚厚度，判定或或鉴别桩端岩岩土性状，判判定桩身完整整性类别福宁高速公路路钻芯检测桩桩身完整性及及桩端持力层层情况，(桩长50m,桩径800mm,持力层微风化化花岗岩）.钻芯法概述采用岩芯钻探探技术和施工工工艺，在桩桩身上沿长度度方向钻取混混凝土芯样及及桩端岩土芯芯样，通过对对芯样的观察察和测试，用用以评价成桩桩质量的检测测方法称为钻钻孔取芯法，，简称钻芯法法。检测内容容如下：1）验证桩身身完整性，如如桩身混凝土土胶结状况。。有无气孔、、松散或断桩桩等；2）检测桩身身混凝土强度度是否符合设设计要求；3）桩底沉渣渣是否符合设设计或规范的的要求；4）桩底持力层的的岩土性状（（强度）和厚厚度是否符合合设计或规规范要求；5）施工记录录桩长是否真真实。钻进取样方法法钢粒钻进、硬硬质合金钻进进和金刚石钻钻进；钢粒钻进与硬硬质合金钻进因存在芯样样直径小、易易破碎、磨损损大等缺点不不适用于基桩桩钻芯法检测测。金刚石钻头切削刀细、破破碎岩石平稳稳、钻具孔壁壁间隙小、破破碎孔底环状状面积小，且且由于金刚石石较硬、研磨磨性较强，高高速钻进时、、芯样受钻具具磨损时间短短，容易获得得比较真实的的芯样，应采采用。抽检数量的规规定福建省地方标标准DBJ—28－1999规定定：当采用本规程程钻芯法检测测时，检测桩桩的数量按工工程总桩数的的2％且不应应少于3根，，当工程总桩桩数在50根以内时，钻钻芯法检测不不应少于2根根。检测桩号号应由设计、