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文档简介

《建筑基桩检测技术规范》中国建筑科学研究院陈凡JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范一、任务来源

根据住建部《关于印发〈2010年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标[2010]43号)的要求,由中国建筑科学研究院会同

广东省建筑科学研究院、中冶建筑研究总院有限公司、福建省建筑科学研究院、中交上海三航科学研究院有限公司、辽宁省建设科学研究院、中国科学院武汉岩土力学研究所、机械工业勘察设计研究院、宁波三江检测有限公司、青海省建筑建材科学研究院、河南省建筑科学研究院等十一个单位共同修订完成。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范二、编制过程和主要修订内容

编制过程1规范编制组成立暨第一次工作会议于2010年5月在宁波召开。会上讨论了拟定的编制大纲,确定了编写分工和需要补充试验及研究的内容,并对以下编制基本原则和需重点研究的问题进行了广泛讨论。2规范编制组第二次工作会议于2010年10月在武夷山召开,对规范征求意见稿进行了讨论。3规范编制组第三次工作会议于2011年6月在黄山召开,对规范征求送审稿进行了讨论。4规范送审稿审查会于2011年10月在北京召开。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范

修订内容1进一步明确基桩检测方法选择原则及抽检数量的规定;2对验证检测的方式进行了扩充;3针对工程桩承载力验收检测,取消了通过统计得到承载力特征值的要求;4除抗裂控制条件外,明确了抗拔桩验收检测时施加荷载的最低要求;修改了抗拔桩上拔量观测点的设置要求;JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范修订内容5修改了水平静载试验要求以及水平承载力特征值的判定方法;

6针对钻芯法桩底持力层岩土性状评价,修改了截取岩芯数量的要求;7改进了钻芯法桩身完整性判定方法;JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范修订内容8对截面多变且变化幅度较大的灌注桩,增加了低应变法检测时应进行辅助验证检测的要求;对于浅部缺陷,增加了使用带力传感器锤击设备进行测试判定的要求;9取消了高应变法对动测承载力检测值进行统计的要求;

10增加了高应变法桩身完整性系数计算应考虑长桩提前卸载影响的要求;11增加了声波透射法现场自动检测及其仪器的相关要求;JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范修订内容12改进了声波透射法的声速异常判断临界值的确定方法;

13增加了采用变异系数对检测剖面声速异常判断概率统计值进行限定的要求;14改进了声波透射法的桩身完整性判定方法。14改进了声波透射法的桩身完整性判定方法。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范三、《规范》主要内容1《规范》共有十章、八个附录,主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法、桩身内力测试等。包含了国内广泛应用的七种基桩检测方法。我国作为世界上基桩检测技术应用最为普及的国家,《规范》反映了国内外、特别是我国近年来基桩检测实践经验和科研成果,新增了钻芯法、桩身内力测试等内容。

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范三、《规范》主要内容适用于施工前为设计提供依据的检测和施工后的验收检测,重点放在竣工验收检测。桩基工程属于隐蔽工程,发现质量隐患难,事后处理事故更难。所以对大型桩基工程,应强调施工过程中的检测,及早发现质量隐患并及时处理,即信息化施工。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范四、《规范》主要特点为促进成熟的基桩检测技术推广应用,规范建筑工程基桩检测市场,做到安全适用、正确评价。《规范》突出了合理选择基桩检测方法及相应抽检桩数、正确分析判定检测结果的规定,即应根据各种检测方法的适用范围和特点、地质条件、施工质量可靠性、使用要求等因素确定。实现了各种检测方法合理搭配、互补和检测结果应综合分析判定的基本原则,体现了各专业的知识相互渗透。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范四、《规范》主要特点2为避免超适用范围滥用的情况发生,《规范》根据各检测方法的技术能力进行了定位,对出现误判高发区以及机理不明确或使用尚不成熟的情况进行了限制,并根据实例总结、结合理论与实验研究,对过去在概念上容易引发误导的情况进行了详细阐述;对执行规范时可能出现误判以及对过去沿袭下来的按百分比抽样的习惯(但因经济上的原因暂时无法改变的)所存在的风险性进行了详细说明。3《规范》针对我国国情和检测中暴露出的主要技术问题,对相应的技术内容进行了增删、完善或重大修改,对部分争议较大的内容进行了淡化处理。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范四、《规范》主要特点

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为杜绝评定标准不一致而造成相互扯皮或各行其是的现象发生,2003版规范统一了桩身完整性分类标准;在修订本规范各章的内容中,统一协调的原则仍能得到贯彻和体现,例如:考虑到行业和地方行政管理要求的差异,取消了符合行政管理规定的要求;水平受荷桩的承载力特征值确定等。

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范四、《规范》主要特点5《规范》编制时基本贯彻了抽检数量低限原则,即在能查清桩基质量隐患、确保安全的基础上,抽检数量的规定在不同具体情况下区别对待,基本没有硬性规定必须进行扩大检测或验证检测的数量,以体现经济合理性,给各地制订地方标准或规定留有余地,也不违背《建筑工程施工质量验收统一标准》的原则。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范五、《规范》主要技术内容JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则1.0.1

目的:桩基工程的基桩检测工作质量与检测结果的可靠性关系到主体结构的正常使用与安全。规范目的是统一基桩检测方法、规范检测市场,推动基桩检测技术健康发展,为桩基工程设计和施工验收环节提供便于采纳的检测结论。理解:突出安全适用,《规范》中技术先进性和成熟性的体现及差异。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则1.0.2适用范围:承载力和桩身完整性。【解释】在《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002中有四个工程桩验收主控项目,其中两个主控项目——桩位偏差和混凝土试块抗压强度包含在GB50202中,另两个主控项目——承载力和桩身完整性指向了JGJ106。考虑到桩基工程验收的惯例以及验收时桩的合格判定不仅有四项主控项目,还有很多一般项目(材料、接桩、钢筋笼、桩顶标高、泥浆性能、充盈系数),所以基桩检测报告一般不给出合格判定,只给出是否满足设计要求的结论。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则1.0.3

原则:方法的合理选择与搭配、检测结果综合分析判定。具体解释如下:1)

方法的合理选择与搭配主要体现了各种检测方法在解决桩的质量问题时的技术能力定位和优势互补。

2)检测结果综合判定体现了岩土工程的学科特点——经验性。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则3)

充分了解各种检测方法的适用性,审慎判定其结果的可靠性,遇有含糊或不明白之处应进行多方寻证,以免陷入类似“气功、特异功能”等以讹传讹的怪圈。例如一些耳熟能详的“想当然”的论点:

自平衡法与传统的单桩竖向(抗压、抗拔)静载试验的差别在于加载方式,但两者得到的单桩竖向承载力差异应该不大;机理

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则

反射波法没有测到预应力管桩接头的反射,通常表明管桩接头端板焊接良好;知识延伸

高应变法检测桩承载力时,桩顶实测的最大锤击力应超过单桩承载力特征值的2倍;波动理论基础

高应变法检测桩承载力时,桩必须产生贯入度;悖论

……等等。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第一章总则1.0.4与其他相关标准之间的关系:《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002;《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《基桩动测仪》JG3055/T-1999《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012《混凝土结构设计规范》GB50010-2010JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第二章术语、符号桩身完整性:反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性(涵盖了桩长不够)的综合定性指标。注:(1)“相对变化”和“综合定性”的措辞,突出体现了对低应变反射波法检测桩身完整性的技术能力定位。

(2)“连续性”包含了实际桩长比施工记录桩长短的情况。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第二章术语、符号桩身缺陷:使桩身完整性恶化,引起桩身结构强度和耐久性降低,出现桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等不良现象的统称。注意:动测时这些缺陷类型的综合反映是阻抗减小。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定1

“施工完成后的工程桩应进行承载力和桩身完整性检测”。由2003版时的强制性条文,现在变成一般条文,但其作用与前相同,因为:

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008,均以强制性条文的形式规定了此项要求。另外:桩的承载力和桩身完整性为验收规范GB50202规定的验收项目中的主控项目。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定2为贯彻“过程控制”的指导思想,《规范》倡导验收检测工作尽可能在施工过程中进行,而不是在全部桩基工程施工完后做竣工验收检测,以便于及早发现问题及时解决,做到信息化施工。为此,《规范》对桩身混凝土龄期、土的休止时间提出了较为宽松的要求。3按“总则”的基本原则提出多种方法配合以及施工前、后和过程中的检测。验收检测时,建议低应变普查在前,承载力检测在后。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定4验证时,最好采用直接法或至少比原检测方法的准确度或可信度更高一级的方法。——原则一有验证或扩大检测要求,应得到有关各方确认。主要是考虑责权问题,还有就是当检测结果出现不满足设计要求的情况时,还可通过设计复核、补强等措施,在不影响上部结构正常使用与安全的情况下,让步验收。

——原则二5本规范抽样数量基本采用低限原则,便于各地在执行时可结合当地特点适当增加。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定6发挥高应变法在预制桩打桩过程监控中的优势。注意:高应变法通常被认为是半直接法,这只是针对检测桩承载力而言的,因为需要假定桩-土模型及其参数,承载力计算分析结果受人的主观因素影响。但对等截面预制桩采用锤击沉桩工艺时,打桩拉应力(对深厚软土中的砼桩)、压应力(对桩端进入硬层的桩)以及桩身完整性的测量,属于直接法范畴。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定7

抽样方式未建立在概论统计学基础上,仍沿用了传统的百分比抽样方式,施工方风险α

(错判概率)和使用方风险β

(漏判概率)无法评价。8施工前后的静载试验:对受场地或设备条件限制无法进行静载试验的大直径端承桩可采用钻芯法核验或深层载荷板试验,有地方标准、经验时也可采用动探、标贯等方法核验。注意:本规范虽未列出、但其他标准已给出的相关检测方法也可采用。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定9完整性检测数量同JGJ106-2003,但细节有变化:1)对大直径端承桩其中必须有10%的桩采用钻芯或声透法检测;——未变2)对干作业挖孔桩和单节预制桩,数量可减半。———取消JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定

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对“同一条件下桩基分项工程”的理解:一百栋别墅作为一个验收单元,而每栋别墅10根桩。【解释】桩基工程一般为分项工程。同一条件指地基条件、桩长相近,桩端持力层、桩型、桩径、成桩工艺相同,且可能包括若干个桩基分项(子分项)工程JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定11

统一了桩身完整性分类注意:完全有可能是完整性的Ⅰ类桩,而竖向抗压静载试验远不能满足设计要求。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定122003版规范要求:“承载力检测结果评价应给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值是否满足设计要求的结论”。——2014版规范取消此规定而改为“单桩”。

对此疑义,2003年给出的解释是:由于按百分比抽样缺乏科学性,所以“给出……满足设计要求的结论”只是在《规范》制定的“游戏规则”下的一种“报告结论形式”,并不意味着责任,当然,若检测工作中因未严格执行标准得出错误结论、并造成经济损失的除外。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第三章基本规定13将“符合质量技术监督(计量)和建设行政主管部门的有关要求”删除,因为法规、规章及规范性文件正在或已经发生了变化,且这些非技术性的要求也不需要由技术标准规定。【解释】计量行政主管部门的要求主要依据《计量法》、《产品质量法》和《产品质量检验机构计量认证/审查认可(验收)评审准则》,如检测机构应取得计量认证和授权。关于建设行政主管部门的资质审批问题涉及到《行政许可法》和原建设部141号令。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验

单桩竖向抗压极限承载力按“单一安全系数法”确定——桩的抗力(或极限承载力)标准值与作用标准值的效应比值不低于规定的安全系数(≮2)。

单桩竖向抗压承载力特征值=桩的极限承载力除以安全系数。

作用标准值产生的效应≤特征值

极限值≥安全系数×特征值JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验1通过分项系数取值的分析,反推桩分别按以下两种承载能力极限状态设计时的差异:

1)受桩身抗压强度控制的承载能力极限状态:如轴心受压时按砼抗压强度。设计时采用作用的基本组合,作用分项系数分别为:永久作用1.2(或1.35),可变作用1.4。永久荷载起控制作用时,可简约为一个综合作用分项系数1.35;而混凝土的材料性能分项系数取1.4。

2)受桩周岩土强度控制的承载能力极限状态:承载力特征值一词专指桩周岩土抗力已是“约定俗成”,JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验即竖向抗压极限承载力Ru等于竖向抗压承载力特征值Ra乘以安全系数K:

Ru

Ra

×2.0影响岩土强度的因素多、不确定性大,按上款同样的荷载水平反算岩土材料(性能)分项系数其实并不大:

2.0/1.35=1.48

但应注意,桩身抗压承载力设计时还需乘以成桩工艺或工作条件系数Ψc进行折减。如桩基规范JGJ94取0.6~0.9;地基设计规范GB50007取0.55~0.8。

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验即使Ψc取最小折减系数0.9,实际桩身混凝土材料分项系数为1.4∕0.9=1.55。如此说来:

按桩身结构抗压承载能力极限状态设计时的安全储备,大于以周岩土强度控制的单桩极限承载力设计JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验2

桩与结构构件荷载试验最大加载的异同:

1)以桩周岩土破坏形式的承载能力极限状态,试验最大加载考虑了作用分项系数和材料分项系数的放大。

2)无需顾及因桩身强度不足引起的结构先期破坏。即使桩周岩土破坏,休止后强度可恢复(桩端压密时可提高),该桩仍能按试验核定的承载力值使用。

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验

我国有如此巨大的基桩检测业务量与上述两点不无关系。

基于第1点——与上部结构构件的砼材料抗力分项系数相比,桩周岩土的抗力分项系数虽不大,但桩基分项工程竣工验收时必须进行实荷检验;基于第2点——基桩实体的承载力检验能直接按桩周岩土阻力承载能力极限状态的要求进行加载,以证实其安全性。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验3)在役上部结构的构件适用性荷载试验。验证结构的工作性能(裂缝、挠度),最大施加荷载一般按正常使用极限状态的作用标准组合或准永久组合,即荷载未被放大;如楼板,取可变作用的标准值(不计活载分项系数),此时试验楼板的恒载实际已为标准值。这种试验不会使构件出现不可恢复且影响使用的缺陷。注:砼桩的水平荷载试验与此类似,按水平位移或临界荷载控制加载,而桩的竖向承载力无此试验。

JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验4)在役上部结构的构件安全性荷载试验,

最大施加荷载按承载能力极限状态的作用基本组合。构件无明显破坏迹象且变形与荷载基本保持线形关系(残余变形较小),可认为构件满足安全性要求。注:对桩的竖向承载力,没有规定此种试验。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验5)承载力试验实际为破坏性试验,为保护结构通常不宜在原位上进行。但确需验证或评估结构原位的构件极限承载力时,设计的最大加载限值可按:承载能力极限状态的作用基本组合与结构重要性系数

。的乘积再乘以1.6(承载力加载系数)确定。

——此种情况与桩的竖向承载力试验要求的荷载相近甚至更大JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验3正常施工(无沉渣、上浮、脱焊等异常)桩的Q-s曲线典型特征:

1)陡降型:长度适中(或长细比不大)的摩擦型桩,表现为桩端刺入破坏,以桩身强度控制的非位移桩(嵌岩桩)除外;2)缓变型:端承型桩及长细比较大的摩擦型桩。【解释】缓变型极限状态是根据基础及上部结构可容忍的桩最大沉降,人为定义的限值,不存在明显的破坏特征;对桩基沉降及单桩承载力均匀性要求较高时,应避免采用具有陡降型特征的摩擦型桩,特别是软土中的摩擦桩(如沉管灌注桩),此类桩承载力值离散大,失效概率高。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验4

荷载和沉降测量要求:

1)宜采用荷重传感器直接测量力值;若根据并联于油路上的压力表或油压传感器(准确度优于0.5级)读数换算力值时,应对千斤顶进行校准,以扣除摩擦力的影响。2)工作油压不得超过压力表、油管、油泵等额定工作压力的80%(对千斤顶未予限制)。3)位移计:量程≮50mm,分辨力≮

0.01mm(注意分辨力≠准确度)。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验5

验收检测时,下列情况的试桩、锚桩(支墩边)和基准桩各自间的中心距,可减小到3倍桩径D

即有条件地扩大了范围:

1)堆载法:支墩下地基土已加固;

2)锚桩法:排桩。6

软土地区大吨位堆载应注意:1)堆载时支墩下应力影响区范围大,首先对试桩产生负摩擦;

2)对桩加载时地面回弹、基准桩上移,所测沉降偏大。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范

7有地区成熟经验时可采用快速维持荷载法,但桩顶沉降应收敛(所以每级荷载维持时间可能超过1h),且为设计提供依据的试桩必须采用慢速维持法(强条)。第四章单桩竖向抗压静载试验JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验

8

本级荷载下沉量超过前一级5倍时,宜继续加载使桩顶总沉降量超过40mm,以查明陡降原因:1)出现桩身水平缝隙、沉渣、上浮时,继续加载的沉降梯度变缓;2)摩擦型桩桩端刺入破坏或桩身强度破坏,使达到桩顶最大沉降(稳定时)时的荷载下降甚至明显下降,以此判断发生的破坏模式。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第四章单桩竖向抗压静载试验

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单桩竖向抗压极限承载力有多种判定方法,其结果也受人的主观因素影响。

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单桩竖向抗压极限承载力统计按极差是否超30%进行统计平均,除以安全系数2得到单桩竖向抗压承载力特征值(和设计、勘察规范规定一致)。

——区别:按极差统计不再用于工程桩验收检测结果的统计JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第五章单桩竖向抗拔静载试验对涉及到桩结构耐久性的抗裂问题考虑,其他要求基本同第四章。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第六章单桩水平静载试验考虑到试验边界条件(桩顶自由)与工程桩实际嵌固条件的差异,要得到符合实际工程桩嵌固条件的受力特性(桩身弯矩和位移),桩侧土水平抗力系数的比例系数m

值被视为土的固有特性将是实现两种不同边界条件转化的关键,因此m值对修正、优化设计尤为重要。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第六章单桩水平静载试验2

低配筋率砼桩承载力一般以强度控制,所以应控制开裂荷载,即水平临界承载力。对高配筋率砼桩虽可按桩顶允许位移取水平承载力特征值,但也要满足抗裂设计要求。——JGJ94修订后,对不允许开裂的水平受荷桩的承载力特征值提高了。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第六章单桩水平静载试验3水平推桩试验的最终破坏模式为弯矩过大造成桩身结构破坏,所以水平承载力特征值一般不能由极限承载力除以某一安全系数(即土的抗力分项系数)得到。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第七章钻芯法1

钻芯法是对桩的实体强度进行检测(用3个芯样强度的平均值作为代表值),而《混凝土强度检验评定标准》GB50107是对灌注前的混凝土强度标准值(具有95%保证率)——150mm立方体28d标养试块结果进行合格与否的评定,不能混用。注意:只有钻芯法是真正的混凝土实体强度检测。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第七章钻芯法2

钻芯法强度检测是针对单根桩的,GB50107是针对批评定的。如果标养试块不合格要用钻芯法进行强度评定,可依据混凝土结构强度检测有关标准,采用小巧的结构取芯机随机在桩顶钻取砼芯样,进行批强度推定。3

为确保钻取高质量芯样,对钻芯设备和钻芯操作进行了较严格规定(采用单动双管钻具、液压钻机)。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第七章钻芯法4桩身砼强度、桩底沉渣厚度和桩端持力层岩土性状的判定与桩身完整性判定是独立的,桩身完整性判定主要是依据钻取砼芯样的现场描述做出的。5

按有关验收规范规定,设计要求的桩身砼强度是以28d标养150mm立方体试块抗压强度为准,即使是与“同条件”养护试块对比,用钻取芯样的抗压强度推定桩身砼强度显然存在芯样尺寸效应、钻芯机械对芯样扰动和砼成型条件的影响,两者间的换算系数存在离散性。所以,在无大量可靠统计对比资料时,本规范推荐芯样强度换算系数取1。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第七章钻芯法6

应重视“一孔之见”问题(如与低应变方法结合,增加钻孔等)。7

有缺陷部位应取样并非指所截取的芯样有明显缺陷,实际上是在缺陷段范围内截取能制成抗压强度试件的芯样。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第七章钻芯法8桩身完整性判定——2014版规范增加内容:

1)一桩多钻孔的关联性判据;

2)芯样混凝土强度对桩身完整性类别的判定有发言权。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法1桩身完整性检测以时域分析为主,频域分析为辅。

【解释】理论上讲:当初边条件相同时,接收到的信号中信息量不变时,时域和频域分析结果应殊途同归。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法2关于波速~砼强度、波速~桩长问题由于强度与波速之间关系的不确定性以及确定波速理论上的不确定性,本规范没有要求校核或测定桩长,也没有要求用波速推定混凝土强度:1)大量实验结果表明:砼强度和波速(声速)呈正相关,但不存在一一对应的定量关系,与骨料品种(特别是粗骨料)、成型等诸多因素有关,特例情况:早期强度与后期强度差4~5倍,但一维纵波波速只差20%~30%。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法2)动测得到的是桩身平均波速,若桩身存在缺陷,用平均波速去推算平均强度毫无意义,因桩身结构强度按缺陷控制。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法3)波速的不确定性还与尺寸效应有关。理论与实验研究表明:只有在瞬态敲击点处接收响应,按初始峰和2L/c反射峰确定的波速是正确的,但接收响应传感器只能离开敲击点一定距离,初始响应峰值滞后(与距离成正比),造成按峰-峰确定的波速高,大直径桩和管桩尤为显著,确定的缺陷位置偏浅;另外,对于缩颈桩,按2L/c确定的波速比一维杆纵波波速低,因为波通过缩颈处时传播路径延长。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法

尺寸效应含义1)一维杆理论成立的前提是输入脉冲的波长远大于桩的横向尺寸,否则平截面假设不成立;2)输入脉冲的波长与桩的纵向特征尺寸相比又要足够小,否则波传播效应不明显,无法探测:①极浅部甚至较浅部桩身缺陷和②纵向尺寸很小或较小的阻抗变化(如非全部断开型缝隙)。

上述两个要求本身就是矛盾!JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法3基于尺寸效应研究,以下要求在规范中得到反映:1)为尽量减小尺寸效应引起的高频干扰,规定了传感器安装点与敲击点的位置、距离或平面夹角(避开管桩的低阶“径向”振型)。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法2)根据尺寸效应概念,应选择合适的激励脉冲宽度,减少高频分量激励出较强的高频干扰波或管桩的横向耦合振动;规范中没有规定模拟或数字滤波的原因是期望采用机械滤波(即通过锤头和锤垫调整脉冲宽度)来实现。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法3)一维和三维波动理论均包含“极浅部”严重缺陷的情况,过去认为反射波法存在“浅部盲区”是不确切的,对于极浅部缺陷即使用很窄的脉冲也不能定位,但波形具有大振幅低频摆动特征是共性。4)对于纵向尺寸过小的严重缺陷(如非全部断开型缝隙、管桩接头端板焊接不良)有漏判可能,虽有可能不影响竖向抗压承载力,但肯定影响耐久性。目前对此尚无良策。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法4对接收响应的传感器只规定动态性能要求,没有规定传感器类型。

【解释】因为我国目前大量使用不同型号的检波器或高阻尼速度计,性能、质量各异,有不少速度计甚至连JGJ/T93-95规定的指标(10~1000Hz)都不满足。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第八章低应变法5

桩身完整性判定应根据时域、频域曲线特征(对Ⅰ、Ⅱ类桩判定应依据是否有清晰桩底反射信号),结合其它条件综合判定。JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第九章高应变法1我国现实应用状况不少检测人员对高应变法的概念不了解,缺乏对波形的定性正确判读能力:导致以下不良情况具有普遍性:

1)灌注桩信号质量差甚至是废信号,居然能用凯司法或波形拟合法给出承载力;

2)锤过轻,桩顶动位移过小(将贯入度与动位移混为一谈),却分析出很高的承载力;JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范第九章高应变

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