高应变基桩动力检测

高应变基桩动力检测第一章基本概念及检测原理第二章检测系统第三章现场检测技术第四章实测波形汇编高应变基桩承载力检测目录第一章基本概念及检测原理目录第一节概述第二节基本假设第三节基本理论第四节CASE法的检测原理第一章基本概念及检测原理概述所谓高应变动力试桩法，广义上讲，是指所有能使桩土间产生永久变形（或较大动位移）的动力检测桩基承载力的方法，无庸置言，这类方法要求给桩土系统施加较大能量的瞬时荷载，以保证桩土间产生一定的相对位移。自19世纪人们开始采用打桩公式计算桩基承载力以来，这种方法包括：（1）打桩公式法，用于预制桩施工时的同步测试，采用刚体碰撞过程中的动量与能量守恒原理，打桩公式法以工程新闻公式和海利打桩公式最为流行。

（2）锤击贯入法，简称锤贯法，曾在我国许多地方得到应用，仿照静载荷试验法获得动态打击力与相应沉降之间的曲线。通过动静对比系数计算静承载力，也有人采用波动方程法和经验公式法计算承载力。第一章基本概念及检测原理概述（3）Smith波动方程法，设桩为一维弹性桩，桩土间符合牛顿粘性体和理想弹塑性体模型，将锤、冲击块、锤垫、桩等离散化为一系列单元，编程求解离散系统的差分方程组，得到打桩反应曲线，根据实测贯入度，考虑土的吸着系数，求得桩的极限承载力。（4）波动方程半经验解析解法，也称CASE法，根据应力波理论，可同时分析桩身完整性和桩土系数承载力（5）波动方程拟合法，即CAPWAP法，是目前广泛应用的一种较合理的方法。（6）静动法（Statnamic），其意义在于延长冲击力作用时间（～100ms），使之更接近一静载试验状态。第一章基本概念及检测原理概述CASE法和CAPWAP法，是目前最常用的两种高应变动力试桩方法，也是狭义的高应变动力试桩法。第一章基本概念及检测原理基本假定四个基本假定：(1)桩是一个时不变的系统，即桩的基本特性在测试所涉及的时间内可以看作是固定不变的。(2)桩是一个线性系统，即桩在总体上是弹性的，所有的输入和输出都可以简单叠加，这个假定并不妨碍我们在桩身的局部环节上采用某些办法来考虑其非弹性性状。(3)桩是一个一维的杆件，即桩身每个截面上的应力应变都是均匀的，可以用它的平均应力应变来加以描述而不必研究其在桩身截面上的分布。第一章基本概念及检测原理基本假定(4)破坏发生在桩土界面，可以只把桩身取作隔离体来进行波动计算，桩周土的影响都以作用于桩侧和桩端的力来取代而参加计算。如果破坏发生在桩周土的土体内部，则把部分土体看作是桩身上的附加质量。在上述假定下，我们的问题在原理上被简化为一维的线性波动力学问题。

第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论由于应力波的影响而产生的截面运动第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论故可以得到高应变的重要公式第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论第一章基本概念及检测原理基本理论几个重要的推论：(1)在F—v图中，凡是下行波都将使两条曲线同向平移，原有距离保持不变；凡是上行波则都将使两者反向平移，互相靠拢或互相分离．(2)在F—V图中,如果只有下行波作用，F(t)曲线和Z·v(t)曲线将永远保持重合．(3)在F—V图中，F(t)曲线和Z·v(t)曲线的相对移动直接反映了上行波的作用。第一章基本概念及检测原理基本理论桩身阻抗变化在F-v图上的表现（1）阻抗减少将产生上行的拉力波，在达到检测截面时，将引起力值的减少和速度值的增加，即力曲线下移而速度曲线上移。（2）阻抗增大将产生上行的压力波，在到达检测载面时，将引起力值的增大和速度值的减少，即力曲线上移而速度曲线下移。（3）上述反射信号到达检测截面的时间和变阻抗截面所在深度成正比，可以根据反射信号在时间轴上的位置和已知的总体平均波速大体确定其所在深度。（4）由于高应变具有较高的捶击能量，应力波一般能够贯穿整个桩长而直达桩端。第一章基本概念及检测原理基本理论典型的桩端变阻抗反射在实测记录上的表现第一绸章乞基吹本概迷念及愿检测王原理胶基本范理论典型的需桩身缺恰损在实培测记录叨上的表匀现第一亏章述基均本概需念及等检测久原理哄基本竿理论应力坟波沿材细长僚杆传中播的斯结果量：下行拦压力湖波（结运动每速度呈向下雷）遇播自由讨端反疮射为铁上行委拉力汁波（望运动辈速度迈向下是），饶端点赢力为散零，县质点吴速度着加倍刚。下行终压力错波（乐运动兰速度陈向下雾）遇异固定袭端反伟射为廊上行歉压力界波（毛运动应速度题向上别），料端点悼质点租速度胳为零性，力戚加倍考下行拉力波（运动速度向上）遇自由端反射为上行压力波（运动速度向上），端点质点速度加倍。下行拉力波（运动速度向上）遇固定端反射为上行拉力波（运动速度向下），端点质点速度为零。第一马章泳基阁本概茧念及介检测炼原理眯基本早理论土阻力忆所产生悲的应力鹅波及其它在F—V图上的冬表现应力波毕在行进支过程中草将使桩缝身截面酬产生运驴动．如滤果桩身母处在桩洪周土的暖包围之壶中，桩捞身区段沫在土中爱将激发铁起土的晓阻力．终由于桩妥身所产仍生的运颂动是一颗种瞬态广运动，失被它激由力学平衡条件：R=Wu-Wd

得：

Wu=R/2

Wd=-R/2第一帆章篮基犬本概镇念及个检测点原理前基本兼理论第一掩章气基秩本概居念及站检测俭原理棉基本盲理论土阻雁力在钻实测烦曲线险上将艰表现欣为两从根实刃测曲静线的夕分离桃，使厕力曲炼线高恳出速芽度曲锻线，强高出夺的幅叉度正秘好等指于所合受的谨土阻皮力R．因此，婆在这里贸我们可仰以得到枪几个非亿常重要轿的推论貌：(1)牛在锤击衬力的作冲用下，纵桩身运荐动将激会发土阻馒力而使班桩身受纳到外加拔的阻力笔波作用厕．(2拼)土届阻力蝴的信公号将宅被检车测截偶面的存传感复器直觉接接爷收到磁，使戏得实互测曲致线中无包含给了试匀验时弦实际细激发链的土与阻力支信息红．(3辰)作阔用于棋深度跃为x处的斧土阻粒力所辉产生么的上旅行波纺将在询2x／妨c时刻到懂达检测逝截面．挣因此，紫在实测致曲线上柴沿着时垃间轴将预可以在纤2L／阻c之前看欺到分层权累加的命的土阻辅力信息包。（4）匪土阻力济的作用邀将首先过表现为雁实测力命曲线的括上升和掏实测速与度曲线丈的下降等。两者芹的分离船幅度将慰正好等滨于所受芽的土阻劫力。第一章婆基本借概念及事检测原棒理CAS暖E方法基本滚模型桩自慨身：CA科SE法将存桩视秒为一匙维、晓均质五、等青截面灵、连浙续的蛇线弹晌性，督基本扛不考满虑桩继身缺絮陷影烦响，附应变蔬与质典点速港度之芒间满佳足协圾调方昆程。局限图：桩身首自阻油尼衰杯减没漆有考躲虑承载酬力分蔑析时港，桩壁身缺扫陷没申有考牺虑，能所以悉缺陷给桩误藏差更疫大桩身处塑性俗没有姑考虑扯，低睡强度初桩、谱力信驼号过刷大时钓存在耐问题锤击牛偏心旋时存竹在问轨题传感器拼过上存裳在问题第一钓章贤基姥本概滑念及序检测袭原理CAS拿E方法基本辨模型桩周卵土静是力模术型：CAS兼E法为夜确保死波动仗方程探解耦私，得附到半赌经验击解析兰解，疑不仅村将桩尘侧速籍度与抗动阻灾力分讽离，物而且缴将桩予身位娘移与亿静阻禽力分袭离，禽因而弄假定款土的敌静力诉模型阿为理染想刚蝇塑性眼体，据桩一问题：弹性深阶段初即位披移初欠始增鼠加阶集段被女忽略宿，加圆载起蒜始阶蓬段即罗认为串已达漫到极走限承呼载力寨状态蜓，导腰致了蛮极限乏承载乌要求：位移取值足够大，使得极限承载力出现平坦段、达到拟理想刚塑性状态才可以正确应用——要求有更大的打击力和动位移

第一章挠基本豪概念及平检测原唤理CA宵SE方法基本合模型桩周房诚土动旋力模汁型：为排除活动力试脊桩过程鬼中土体丢的动力抄效应，CAS嚷E法假定浸土的动你阻尼全数部集中窑于桩尖冬，且与察桩尖速躲优点童：动阻力窄与桩身浆质点运叉动无关走指标：CASE阻尼系数，虽与持力层塑性指数有关，但更多的已演变成一个与动静对比相关的系数了

第一芒章腐基粒本概绵念及历检测旋原理CA找SE方法基本哪模型桩周怒土动鞋力模今型存旗在的鬼问题答：动阻词力与贵桩顶促广义郑波阻洗须确保桩侧动阻力较小，桩侧须光滑、等截面，须有足够位移持力层和桩侧土层须相差较大仅考虑了牛顿粘性体模型，没有考虑惯性力等的影响第一章庄基本储概念及搜检测原骆理CA华SE方法承载力躁等值线不同叮阻尼落的承粗载力播取值桩侧呜和桩奇端阻水尼对稻承载袄力的答影响第一章释基本喷概念及菊检测原药理CA土SE方法第一章侄基本奇概念及鄙检测原吓理CA源SE方法凯司法卵确定承量载力的央各种实凑用算法我们实狼测得到纽奉的土阻跑力Rz近似地葡看作由弹两部分暮叠加而怒组成，葬一饿是土在围静载荷欢试验时蠢所表现启的静阻蛋力Rs，二是由风于动力池作用所瞧产生的器附加的挖动阻力Rd，三者的舞关系：Rs=Rz-Rd1.阻尼装系数肆法（RS屠P法）

CASE阻尼系数Jc的经验取值（美国PDI公司资料）土质纯砂粉砂粉土亚黏土黏土Jc0.1-0.150.15-0.250.25-0.40.4-0.70.7-1.0第一区章后基最本概撕念及赤检测爹原理CAS壮E方法2.最捆大阻力邮法（最大阻力法即时间延迟法，它适用于饱和粘性土的排土桩和具有土塞作用的非排土桩。这种桩土的弹性大，最大阻力的发挥往往滞后于速度峰值。它和阻尼法计算公式一样，不同的是时间选择，一般在速度峰值后加一延时，找出最大阻力对应的时间.显然当延时等于零，RMX就等于RSP，因此，RSP法可以看作是RMX法的一个特例。3.卸载法(RSU)

承载力计算时，桩位移单调增加(即速度在2L/C之前为正)，这样所有阻力可以同时激发。但对于大侧阻或难贯入的长桩，在之前速度会出现负值，桩体的上部位移会不断减小，在桩底阻力激发之前，部分侧阻力产生卸载，这样，计算的承载力就会低于总的阻力。由力和速度差值可以得到卸载层的摩擦力，其值的一半作为承载力的修正值。第一面章怜基筐本概绣念及集检测剖原理CA世SE方法阻尼远系数办法RSP：一般圈意义最大阻力法RMX：上升时间短或土的弹限值大，土阻力来不及充分发挥的情形。最小阻力法RMN：桩底不明显时，更偏安全卸载法RSU：长桩，考虑了阻力的卸载效应端承桩自动计算值RAU：短桩、端承桩（桩底速度为零时对应的值）摩擦桩自动计算公式RA2：摩擦桩，据说与拟合值接近各自洞的适屋用范束围：第一险章摧基层本概平念及接检测便原理CA深SE方法确定桩幅身完整易性的速法第一摘章丹基比本概海念及斥检测张原理CAS质E方法确定傲桩身泰完整慰性的亦法类别β值类别β值Ⅰβ＝1.0Ⅲ0.6≤β＜0.8Ⅱ0.8≤β＜1.0Ⅳβ＜0.6第一章氧基本悄概念及狮检测原大理找计算出步骤F2=E.A.应变2F1=E.A.应变1应变1应变2(F1+F2)/2平均力第一框章嘱基痛本概撤念及会检测纹原理德计算脂步骤积分得V2积分得V1a1a2(V1+V2)/2平均速度V第一章掏基本两概念及山检测原屿理训计算挎步骤平均力F

平均速度V与波阻抗Z乘积ZVF与时间的函数F-ZV波形第一部章骗基颠本概冲念及固检测混原理偶计算番步骤FZV（F－ZV）÷2上行波F↑第一章林基本句概念及在检测原横理取计算挎步骤FZV（F+ZV）÷2下行波F↓第一章乒基本兴概念及或检测原淹理两计算召步骤FVF×V积分能量第一慌章田基绸本概联念及怕检测虽原理课计算僚步骤a积分V积分位移S第一唇章递基拦本概型念及栏检测类原理咱计算陆步骤F↑F↓相加承载力RT第一嘉章膜基捷本概杀念及狂检测绩原理笑计算知步骤承载力桩尖阻力桩侧阻力静桩尖阻力动桩尖阻力静桩侧阻力动桩侧阻力第一章监基本忙概念及羡检测原胶理桌计算用步骤采用惠凯司较法判推定桩攻承载兰力1回只限倡于中、灾小直径断桩。桩身持材质恰、截糊面应宽基本颜均匀怨。阻尼系谅数Jc宜根据百同条件池下静载叛试验结赌果校核磁，或应在同一场地、地质条件相近和桩型及其截面积相同情况下，Jc值的极差不宜大于平均值的30%。第二章翅检测乓系统砌目录第一倚节验传柜感器第二唉节劈燕采会集仪类器第三统节待软回件简令介第四眼节暑锤州击设既备第二章弃检测需系统泰传感器加速慰度应变环第二章判检测田系统厌采集仪RS羡M-钞24庭FD铜分体搁机第二畅章拖检核测系扶统预采根集仪RS臭M-脊24拖FD弄N一体机第二滋章仓检隆测系滴统难软梨件简屈介主操作专界面第二章距检测炒系统杯软件简含介设置界堪面第二验章江检饰测系垄统结软陷件简录介采集界妥面第二章虾检测要系统垃软件简昆介处理界丢面第二课章惭检翠测系染统诱软解件简鲁介打印袍信息绍预览果界面第二内章伪检权测系钓统尤锤概击设岂备整体练锤组合锤组合：优：便萍于搬蒙运、罢成本寇低、设基坑猪方便缺：效果姜差、易党偏心、温慎用、泄重心高重点斥：锤团体的蛇紧凑竖整体：

优：效果好、效率高、

缺：适应能力差、成本高、搬运困难第二程章御检供测系置统紧锤洗击设解备导向架低与辅助幻玉设备1-导摆向架；倍2-自表动脱钩转；3-愉锤；4端-砧座仿；5-炕锤垫；宗6-导清向柱；摧7-电挨机；8仅-底盘爪；9-拿道木；怠10-谨桩；1禁1-吊顷车第三章衡现场栗测试技怕术帐目录第一薯节红检疯测流宏程第二长节纹影董响测疑试的畜因素第三肆节屯疑栽问解皮答第三章回现场涨测试技嗓术本检测流接程第一猪步捐桩郑头处渐理第二纲步旷仪说器连傲接第三热步成传丛感器荒安装第四京步青程熄序设架置第五那步垒重偶锤锤往击第六华步椅信应号采途集第七汪步负信肌号分纯析第八昂步瓜结舟果打乖印第三桌章券现顶场测固试技尤术绣桩头幻玉处理剔除波桩顶严浮浆桩顶阳设置本桩垫桩顶检设置者钢板世围箍封或桩缘瑞帽第三施章踢现豆场测宴试技蜓术机孩桩荷头处偷理长桩镇帽第三章贵现场知测试技叛术机冷桩头处凑理第三况章教现若场测求试技想术扫桩头条处理第三惕章芦现圣场测解试技蠢术献桩头种处理第三章行现场葡测试技什术古仪器连支接24FD电源仙连接第三卖章崭现于场测兼试技扣术鸡仪器荒连接24FD与电脑环连接第三准24FD与高淹应变堪电缆兆的连李接第三章吴现场减测试技掌术丛仪器连梦接24FD传感器奋连接第三章渠现场崇测试技盈术乡丰传感器蜡安装第三柜章谦现罢场测漠试技舌术短传感桂器安迷装1.对称安丧装在距兔桩顶不略小于2D的桩弃侧表菊面处岁（D为试桩属的直径帽或边宽钓）；2.对于执大直薯径桩荣，传爹感器锤与桩挪顶之碍3.安装面处的材质和截面尺寸应与原桩身相同，传感器不得安装在截面突变处附近。4.应变传感器与加速度传感器的中心应位于同一水平线上，同侧的应变传感器和加速度传感器间的水平距离不宜大于100mm。5.安装完毕后，传感器的中心轴应与桩中心轴保持平行。第三卫章群现职场测拖试技盘术断传感融器安坏装桩侧窑第三章哗现场怎测试技诉术拆传感器棵安装第三章肿现场糊测试技鸭术伴程序设叼置在开鸦始检馋测之注意：以下只讲解了在检测过程中常用的功能，其他功能及程序中出现的参数请仔细阅读软件操作说明书，这里不一一详细说明。第三章杯现场泡测试技棍术盟程序设膨置单击设置进入设置界面进入岭主操烤作界造面后袜，点超击设奥置按描键进己入设已置界紧面第三章踏现场帽测试技音术皮程序设注置仪器与笔记本电脑通讯口设置，视电脑串口设置而定，有COM1-6供选仪器与笔记本电脑通讯速率，586以上请选57600预设桩长外接传感器设置，请与传感器接的通道和类型一致桩长=5肾0米；辛混凝土孙标号：C3隐0；桩截扇面积炎：1掘平方估米预设波速：C25：3300C30：3600C35：3800C20：3000第三章宝现场旨测试技蜻术半程序设爸置桩长=升50魂米；农混凝菌土标龙号：C30饼；桩界面逗积：1品平方米无桩顶时请选，桩身与桩头参数联动桩身桩底截面截面积桩身砼的密度各个传感器的灵敏度测试前准确输入单击确定回主操作界面第三章雀现场枯测试技脂术颠起吊第三论章脚现湿场测勿试技蛮术届起吊第三章赶现场女测试技谁术甲起吊采用采自由植落锤魔为锤刘击设屑备时怕，应虾重锤命低击浙，最扔大锤剪击落石距不捎宜大繁于2束.5m。重锤善应材盲进行承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%～1.5%，混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值说明第三翻章妥现笋场测浮试技夕术竟重锤第三章尽现场耍测试技认术墓脱钩第三章倦现场可测试技块术物重锤锤驶击将锤吊律起准备店松脱豪钩进饮行锤涂击,钩为保仿证锤仁底平辟面接纹触桩否头请物等锤信稳定睛后再挣松脱企钩第三章撕现场垄测试技蛇术勿重锤锤陕击第三章谷现场寺测试技挡术速重锤锤准击锤击的手一点点裹偏心，惠可以导蚕致信号稼一致性湖北地区的脱钩容易导致偏心；脱钩以中心脱落的方式为宜，如广东地区有时候利用吊车直接下放，效果可能更好第三章握现场界测试技召术殃信号采窄集单击自检进入自检界面信号肤采集样前测彩试仪缝器各宅道状己注意：此针时传戏感器毛已连缸接好袄、安突装好阔，并营已打蜻开仪默器电泡源开拢关当采博用交乐流供据电时浇，测雷试系振统应隐良好盖接地进入自办检界面饲后出现荐的瞬间汇采集界常面第三章参现场酷测试技史术于信号采牌集自检自触发后翠的到四给道波形第三份章席现四场测左试技日术络信号吴采集第三桨章洁现均场测铺试技缠术度信号膏采集采集前婆测试加浮速度传捞感器连桃接是否属正常单击采样键进入采样界面第三纯章嘱现录场测皮试技犹术肿信号鄙采集用CH民1做为触欠发通道求，并轻甲敲桩上CH并1的加跪速度病传感呢器看虽是否恰能触诸发。采集等待滚动条第三怜章鸦现申场测趁试技船术枝信号光采集在进行了软自检或江采样操膛作后都脚必须观夏察电桥肢指示灯沾是否能贡变为黄系色。第三回章庆现老场测奋试技杜术板信号毒采集信号采挥集前准溉备总结在传感塞器连总接安污装好散后自耽检测您试整胀个系妄统连补接和再干扰婶情况用CH排1、菜CH蛮2两道做私为触发潜通道来绪测试加蝴速度传韵感器的句连接和臣安装情田况在自怕检、乎采样芹操作冲时观燃察应于变指蛋示灯杰来测戚试应坦变计型的连尊接和抢安装滋情况注意：雪以上情竟况均正柄常后才璃能进行扁正式的盏信号采券集第三赌章铲现遇场测支试技芹术肺信号钞采集单击采样键进入采样界面正式采办集信号第三章涨现场叶测试技稠术亿信号采孟集采集等待滚动条等待亦几秒桃观察商应变粪指示吨灯正亚常后萝给指筹令松屿脱钩回到主故操作界舌面下即臣显示F—白ZV波形数据波形较好时，点击存盘进入保存波形界面对数据进行存盘第三深章涝现总场测垃试技垫术狐信号羞采集波形保均存界面单击保存选文件夹选文件名第三章抚现场晃测试技汪术父信号采瞧集第三章暮现场押测试技雷术争信号采慕集信号采受集注意绣事项桩面平劣整，桩甩锤重心盾应与桩遗顶对中重锤角杰架放置穷牢固桩头处斤理到位采集前踩对整个哭系统的家调试波形防存盘第三吓章恶现朗场测裁试技忍术衬信号诞采集信号采道集波形两的选取F和ZV曲线归零基线F与ZV曲线起跳端于上升沿及最高峰重合曲线光滑无振荡第三隆章储现灿场测乳试技亲术饮信号搭采集信号采愁集波形丝式的观察公重点上升沿岭力和速污度的正唯比性、讽尾部归仅零情况岔和毛刺聪上行波的合理性，是否与地层对应？动位移曲线的合理性，最打动位移是否足够？极限承载力曲线的合理性，是否有平台最大打击力、最大动位移、极限承载力比较、最大速度第三嫁章帽现捡场测乓试技婚术伴信号抖分析波形读章取单击进入波形读取界面第三章爹现场竟测试技蝇术兄信号分饺析读取般波形源界面选文件夹选文件名单击读出所选波形并退会主操作界面第三章工现场毒测试技番术暖信号分伤析显示倾出所敞读波侨形挑选信号较好的通道和计算方法第三章咸现场什测试技剑术训信号分夫析当出现芬下列情介况之一1传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最终未归零。2严