桩身完整性考试试题及完整答案(包括低应变、钻芯、声波透射法)

低应变一、 简述低应变反射波法的基本原理。答：低应变反射波法的基本原理是：在桩顶进行竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，在桩身阻抗存在明显变化界面处（桩底、断桩或较大缺陷）产生反射波，经仪器接收与数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此判断桩身完整性。二、 现有一钻孔灌注桩需要进行低应变检测，请简述现场检测步骤。答：1、凿去桩顶浮浆与松散、破损部分，露出坚硬混凝土表面，并保证无积水或妨碍检测的主筋。2、激振点选择桩中心，传感器安装位置为距桩中心2/3处。3、 使用耦合剂将传感器与桩顶面垂直安装。4、 根据桩径大小，沿桩心对称分布2~4个测点，每个测点记录至少3个有效波形。三、 请简述进行低应变检测的桩应满足哪些基本现场条件。、答：1、桩身混凝土强度应大于设计强度的70%,且不低于15MPa。2、 桩头材料、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。3、 桩顶面应平整、密实并与桩轴线垂直。四、 某工程有两种桩型，A桩为钻孔灌注桩，C20,桩径为0.8m,桩长为20m,波速为3500m/s；B桩为混凝土预制桩，C40,桩长32m,波速为4000m/s。请分析这两根桩缺B时域曲线答：A桩：从时域曲线可以看到桩底反射，约在桩身5m处存在轻微缺陷。B桩：时域曲线看不见桩底反射，缺陷约在桩身8m处且出现二次反射，缺陷较严重。五、某工程灌注桩施工记录桩长为28m,混凝土等级为C30,波速为3500m/s,该桩波形如下图，ti=4ms、t2=10ms，试分析该桩完整性。（lms=0.001§p vs\r\^ 1―\\\\\\乩辭乩「丄―J~~b答：在ti时刻深度：Li=0.004X3500/2=7m在t2时刻深度：L2=0.01X3500/2=17.5m，显然不是桩底反射或者ti时刻的二次反射。故该桩7m处存在轻微缺陷，17.5m处存在较严重缺陷。3、某灌注桩桩长为40m,桩径为lm。工程检测实际波速为3600m/s。实测波形图如下,t1=5.2ms、t2=10.4ms，试判断该桩有无缺陷，如果有请判断位置。1/\ Tt -t1nV■J答：从实测波形分析，反射波波形幅值明显较高，且在5.2ms处与10.4ms处出现，呈倍数关系，二次反射明显。该桩无桩底反射信号，说明缺陷比较严重，缺陷位置约在L=0.052X3600/2=9.36m左右。1、 采用低应变法检测时，受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70地，且不应低于15MPa。2、 低应变法检测时，当桩长已知、桩底反射信号明确时，应在地基条件、桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于2根I类桩的桩身波速值来计算其平均值。3、 低应变法检测时，对实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心_2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90度 。二、选择题（每小题2分，共30分）1、 一根直径为450mm长21m的沉管桩，低应变动测在时域曲线中反映的桩底反射为12ms，其波速为（D）。A3200m/sB3000m/sC1500m/sD3500m/s2、 当桩顶作用于一个正弦激振力时（假设桩材为均匀线弹性），一维应力波理论能适用于桩的前提是（D）A桩长度远大于桩径； B.激振力波长远大于桩径；C.激振力波长等于桩径； D.同时满足A和B; E.同时满足A和C。3、 低应变时域信号2L/c时刻前出现缺陷反射波，有桩底反射波，则宜判为（B）桩。AI类BII类CIII类DI类或II类4、 灌注桩的桩底沉渣厚度一般用下列哪种检测方法检测？（C）A、低应变反射波法 B、高应变法 C、钻芯法D、声波透射法5、 动测所针对的检测对象，下列哪个说法不正确？（B）A、工程桩B、桩基C、基桩D、试桩6、 设计等级为甲级，地质条件复杂，成桩质量可靠性较低的钻孔灌注桩，总桩数为60根，低应变完整性检测的抽检数量至少应为（C）根。A.10 B.18 C.20 D30三、综合题（每题10分，共50分）1、某工程采用PHC预应力砼管桩，基础设计等级为甲级，管外径为600mm，壁厚100mm，桩砼密度为26.0kg/m3，设计砼强度等级为C80，桩长10米，总桩数为230根，其中柱下单桩承台36根，柱下三桩承台60根，其余为三桩以上承台群桩。(1)按照规范(JGJ106-2014),该工程低应变法需检测多少根桩？(4分)(2)检测人员在现场测试平放在现场等待施工的管桩，测得双程反射(2L/C)时间为4.6ms,该桩的桩身波速值是多少？(6分)答：(1)该工程低应变法检测69根桩；(4分)(2)该桩桩身波速值为：2X10m/4.6ms=4348m/s(6分)5、某桥钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长33.0m桩底嵌入微风化基岩，低应变法检测的实测波形见下图，试对其完整性进行分析并给出处理意见。1—55200L-05-P8TC?H]?05.9fiLqJ.(On2N 父弓即二■5!02Ca4QaM &51111/Eg血EQOiV吕||~-—-£解：该桩头近1.0m左右，存在明显同相子波，说明桩头该处有明显缩径或夹泥现象，建议开挖验证。声波透射法声波透射法检测步骤1•测量前将检测用的接收及发射换能器，在装设扶正器后放入检测用的声测管内，要确保检测探头能在声测管内顺利通过，上升和下降过程中不能遇到阻碍。测量时需将发射与接收换能器保证在同一表高处，如果过程中无法保证发射与接收换能器置于同意标高时，要使其水平测角在30°〜40。内。3•测量时检测点之间的距离应在20〜40cm内。如果发现读数异常时，应当加密测量点距。测量时声测管内的发射与接收换能器要保持同步的升降，各测点发射与接收换能器相对高差不大于2cm，如果出现误差要及时调整。5•检测时由声测管底部开始，发射电压值固定，并始终保持不变，放大器增益值始终固定不变。调节衰减器的衰减量。6•波初至，读取声波传播时间及衰减器的衰减量，依次测取各测点的声时及波幅并记录。7•如果同一桩体内有多根声测管时，应将检测管每2根编为一组，分组进行测试。&每组声测管管测试完毕后，需测试点随机重复抽测量10%〜20%。要确保其声时相对标准差不大于5%；波幅相对标准差不大于10%。如果检测时某部位的数据出现异常，就需要在声测管内对异常的部位重复抽测，直到得出准确数据。测量结束后，要将所有检测数据进行汇总和分析，得出结论。4、声波透射法现场检测根据俩换能器的高程变化可分为如下三种检测方法平行对测、斜测和扇形扫测。5、 当桩径小于或等于800mm时，应埋设不少于2根声测管；当桩径大于800mm且小于或等于1600mm时，应埋设不少于3根声测管。6、 超声波在遇到缺陷时产生绕射，声时加长，计算声速降低；超声波在缺陷界面产生反射、散射，能量衰减，波幅降低7、 声波发射与接收换能器应从桩底向上同步提升，声测线间距不应大于_100皿（或10cm）7、 声波透射法所用换能器的振动类型是（B）。A.厚度振动B.径向振动C.纵向长度振动D.横向长度振动8、 在混凝土中传播的超声波遇到缺陷时，其（B）。A、 声速降低，波幅增大，频率增大B、 声速降低，波幅减小，频率减小C、 声速增大，波幅减小，频率减小D、 声速降低，波幅减小，频率增大9、 下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？（B）A.声时 B.波幅 C.频率 D.声速10、 对同一种混凝土，换能器的频率越高，超声波衰减（B），穿透的距离就越近。A.越小B.越大C.不变D.对不同强度混凝土变化也不同11、 发射换能器的谐振频率宜为（D）。A.50Hz或100HzB.50~100HzC.50~200kHz D. 30~60kHz2、 换能器直径D为30mm，将发收换能器置于水中，在换能器表面净距d1=500mm、d2=200mm时测得仪器声时读数分别为t1=342.8us、t2=140.1us，请计算仪器系统延迟时间（即仪器零读数）10。将上述换能器放入钢管（内径53mm，外径60mm）的声测管中进行测桩，请列出算式并计算出该测试中的声时初读数（水中的声速为1480m/s,钢的声速为5940m/s,结果保留1位小数）（10分）解：（1）根据声波在水中的传播的速度相等：d1/（t1-t0）=d2/（t2-t0）即：500mm/（342.8us-10）=200mm/（140.1us-10）解得10=38.3us即仪器系统延迟时间为38.3us（5分）（2）测试中的声时初读数为：10+1水+1钢=10+（D内一D外）/•V水+（D外-D内）/•v钢即:38.3us+（53mm—30mm）/1.480mm/us+（60mm—53mm）/5.940mm/us=55.0us（5分）3、 声波透射法现场检测前都有哪些准备工作？答：1、收集桩的相关技术资料和施工记录；（1.5分）2、检查测试系统的工作状况；（1.5分）3、测量管口标高；（1.5分）4、向管内注满清水；（1.5分）5、检查声测管的畅通情况；（1.5分）6、测量各声测管之间外壁净距离；（1.5分）7、完成测试。（1.0分）钻芯法钻芯法检测步骤1、、底座调平2、设备固定:3、种固定方式:顶杆支撑、配重固定、膨胀螺栓、真空吸附4、开始缓慢。遇钢筋缓慢。随时紧固螺栓5、保证过程中的水冷却达到要求深度后，要将钻头提升到一定高度后方可停机。钻头离开芯样后方可停水7、加工芯样，进行抗压强度检测8、数据处理1、当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期应达到_28天，或受检桩同条件养护试件强度应达到设计强度要求。2、 桩径为1.2m1.6m的桩的钻孔数量宜为2个孔，桩径为大于1.6m的桩的钻孔数量宜为3个孔，当钻芯孔为1个时，宜在距桩中心10cm~15cm的位置开孔。3、 基桩钻芯法检测时，试件芯样的截取，当桩长为10m-30m时,每孔截取3组芯样。桩长小于10m,两组，桩长大于30m时，不少于4组4、 钻芯法检测时应采用（C）。A.钢粒钻头 B.硬质合金钻头C.金刚石钻头D.牙轮钻头13、 采用液压操纵的钻机对某钻孔灌注桩进行钻芯取样，应选用以下哪种参数的钻机设备。（A）A额定最高转速不低于790r/min，转速调节范围为4档，额定配用压力为1.5MPaB额定最高转速不低于750r/min，转速调节范围为6档，额定配用压力为1.8MPaC额定最高转速不低于900r/min，转速调节范围为5档，额定配用压力为1.4MPaD额定最高转速不低于800r/min，转速调节范围为3档，额定配用压力为1.8MPa14、 芯样标记32表示（B）。4A第2回次的芯样，第2回次共有3块芯样，本块芯样为第2块B第3回次的芯样，第3回次共有4块芯样，本块芯样为第2块C第4回次的芯样，第4回次共有3块芯样，本块芯样为第2块D第4回次的芯样，第4回次共有4块芯样，本块芯样为第3块15、 当芯样沿试件高度任一直径与平均直径相差超过(D)以上时不得用于抗压强度试验。A.1mmB.0.5mm C.1.5mmD.2mm4、 某工程采用混凝土灌注桩，桩径为1.8m，桩长为24m，设计混凝土强度等级为C30。钻芯法取芯采取3孔，每孔同一深度部位截取3组混凝土芯样，芯样各组试件强度试验结果如下表所示。请依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)，计算并回答下列问题：各混凝土芯取试件抗压试验结果(MPa)序号桩上部第1组桩中部第2组桩下部第3组1号孔31.528.829.330.528.629.232.531.232.02号孔32.830.130.627.530.828.329.530.934.63号孔32.127.526.828.629.625.931.529.633.5计算各取样深度混凝土芯样试件的抗压强度检测值。(6分)计算受检桩混凝土芯样试件的抗压强度检测值，并判定该桩混凝土强度是否满足设计要求？(4分)解：(1)各组芯样试件平均值：(3分)一号孔：上部第1组(31.5+28.8+29.3)/3=29.9中部第2组(30.5+28.6+29.2)/3=29.4下部第3组(32.5+31.2+32.0)/3=31.9二号孔：上部第1组(32.8+30.1+30.6)/3=31.2中部第2组(27.5+30.8+28.3)/3=28.9下部第3组(29.5+30.9+34.6)/3=31.7三号孔：上部第1组(32.1+27.5+26.8)/3=28.8中部第2组(28.6+29.6+25.9)/