桩低应变理论讲座

工程基桩低应变反射波法讲座1赵竹占教授级高工136066424040571-88223851(0)88075752(h)E-mail:[e-mail]文件使用pdfFactoryPro试用版本创建建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)建设部城市地球物理探测规范(CJJ7-2003)建设部基桩低应变动力检测规程(JGJ/T93-1995)建设部城市工程地球物理探测规范(CJJ7-2007)建设部铁路工程基桩检测技术规程(TB10218-2008)铁道部港口工程桩基动力检测规程(JGJ249-2001)交通部公路工程基桩动测技术规程(JTG/TF81-01-2004)交通部基桩检测规范规程PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基桩检测规范规程基桩低应变动力检测技术规程(DBJ10-4-1998)浙江省建筑基桩检测技术规程(DB29-38-2002)天津市钻孔灌注桩动力测试技术规程(DBJ08-218-1996)上海市深圳地区基桩质量检测技术规程(SJG09-1999)深圳市基桩反射波法检测规程(DBJ15-27-2000)n广东省基桩动态测试仪规程(JJG930-1998)n中华人民共和国计量检定PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建(PIT)SonicPulseEcho;TransientResponse(PIT)SmallhammerimpactdeviceAccelerometermeasuresresponse(defect)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建根据我国基桩检测的有关规范，检测桩身完整的测试方法有n低应变法、埋管超声法，钻孔取芯法，n测试桩竖向承载力有n高应变法和静载荷法。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基桩质量检测■1.井径与沉渣测试：检测钻孔成孔形态及孔底清孔质量和沉渣厚度机械式、超声波式；■2.低应变动测:检测桩身完整性，判定桩身缺陷程度及位置、判断桩端嵌固情况反射波法；PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建、高应变动测：检测基桩竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时桩身应力和锤击能量传递比，为设计提供依据。凯斯法、曲线拟合法；■4、超声透射法：检测桩身完整性，判定桩身缺陷程度及位置■单孔折射法、多孔透射法；PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基桩质量检测■5、静载试验：■竖向荷载试验：检测单桩竖向抗压承载力■锚桩法、堆载法、堆载锚桩法；自平衡法。■水平荷载试验：检测单桩水平承载力；推定地基土抗拔力系数的比例系数■抗拔荷载试验：检测单桩竖向抗拔承载力PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建基桩质量检测■钻孔取芯法：检测桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，鉴别桩端持力层岩土性状。■①、超声折射法；■②、超声透射法；■③、井中波速测试；■④、井中电阻率测试；■⑤、井中r-r密度测试；⑥、井中电视测试；⑦、井中超声成像测试。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建应信号的特征来检测桩身的完整性，n判别桩身缺陷位置及影响程度PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建低应变检测法、埋管声波透射法和钻孔取芯法。检测目的主要包括：n1）检验桩长、混凝土强度；n2）检测桩身缺陷、位置，判定完整类别；n3）检测灌注桩桩底沉渣、桩端岩土状。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建弹性弹塑性→塑性桩身变形0.01%0.1~1.0‰应变量n~n.100N(1kg.f=9.8N)n.10~n.100KN(1t.f=9.8KN)激振力低应变(反射波透射波)高应变混凝土桩缺陷桩身明显变形对应的应变量是0.5~1.0‰PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建分四个部分讲解：n波动理论n野外检测技术n室内资料解释方法n工程实例典型曲线分析n(基检测新技术介绍)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建振动、波动振动、波动振动振动：：指质点受激振指质点受激振------处平衡位置运动处平衡位置运动（惯性力）（惯性力）------持续运动状态持续运动状态波动波动：：质点受激振质点受激振------平衡位置运动平衡位置运动------周围质点运动（弹性力）周围质点运动（弹性力）------介质传递介质传递PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建、、应力波波速应力波波速CC••桩身质点约束力平衡（激振）桩身质点约束力平衡（激振）------质点质点偏离原点运动偏离原点运动------最终回到原点最终回到原点((高应变高应变V=1V=1～～3.0m/s3.0m/s低应变低应变VV＝＝1010--55))••质点激振后（附加弹性力）－－－使质点激振后（附加弹性力）－－－使周围质点运动－－－波动周围质点运动－－－波动((钢钢CC＝＝5120m/s5120m/s砼砼CC＝＝30003000--4200m/s)4200m/s)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建纵波纵波横波横波纵波：纵波：指质点在振动方向和波动得传播方指质点在振动方向和波动得传播方向相一致的波。向相一致的波。横波：横波：指质点在振动方向和波动得传播方指质点在振动方向和波动得传播方向相垂直的波。向相垂直的波。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建波动基本原理基本原理及定律固体中弹性波的特点×纵波：质点振动方向与传播方向相同×横波：质点振动方向与传播方向相垂直×面波：存在于固体介质表面，由纵波与横波合成，质点作椭圆振动。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建水平面内分量：称SH波垂直面内分量：称SV波PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建振幅振幅（（AA））：：物体质点振动时离开平衡位置的最大物体质点振动时离开平衡位置的最大位移。位移。周期周期（（TT））：：质点激发受振动开始重复得最小间距。质点激发受振动开始重复得最小间距。频率频率（（FF））：：单位时间内振动的次数（单位时间内振动的次数（f=1/T)f=1/T)。。波长波长（（λλ））：：一周期时间内通过介质的距离一周期时间内通过介质的距离((mm））。。λλ=c/f=c=c/f=c··TTPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一、波动基础1、波动波动是物质的一种运动形式，波动可分为两大类：一类是机械波，它由于机械振动在弹性介质中引起的波动过程，例如；水波、声波、超声波等；另一类是电磁波，它是由于电磁振荡所产生的变化电场和变化磁场在空间的转播过程，例如无线电波、红外线、紫外线、可见光、雷达波等。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建是弹性介质的机械波。人们所能听到声波频率范围是20～20KHz，即可闻声波。当声波频率超过20～20KHz时，人耳就听不到了，这种声波就叫超声波，其频率范围是20KHz～100MHz；当频率低于20Hz的叫次声波，人耳也听不到。各种声波的频率范围见下表。声波:PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建各种声波的频率范围（Hz）次声波可闻声波超声波特超声波0～2020～20K20K～100M＞100M在混凝土中声检测使用的频率一般在在混凝土中声检测使用的频率一般在20KHz20KHz～～200KHz200KHz范围内。范围内。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建、谐振动物体在一定位置附近作来回重复运动称为振动，例如摆的运动、汽缸中活塞的运动、弹簧振子的运动等，这些是可以直接看到的振动。又例如一切发声体的运动、在高频电压激励下压电晶体的运动，这些是不易或不能直接看到的振动。相互间由弹性力联系着的质点所组成的物质，称为弹性介质。需要进行超声检验的大量固体构件都是弹性介质。弹性介质是由相互间用小弹簧联系着的质点所组成。如图1-1所示。若这种介质中任何一个质点离开了平衡位置，则会产生使它恢复到平衡位置的力，这就是弹性力。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建质点：2-小弹簧PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建应力波概念应力波概念：：应力波在自由端的传播应力波在固定端的传播PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建波在波阻抗增大时的传播波在波阻抗减小时的传播应力波概念应力波概念：：PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建进一步来说明谐振动可以用弹簧振子来说明谐振动。如图1-2所示，弹簧左端固定，右端系一物体。为使讨论较为简单，设弹簧振子穿在光滑的水平玻璃棒上，以避免重力对运动的影响。设物体在位置0时，弹簧作用在物体上的力是零。这个位置就是物体的平衡位置，若把物体向右移动到位置B，这时弹簧被拉长，相应地有指向左方即向平衡位置的弹性力作用在物体上，使物体返回平衡位置。当物体回到平衡位置时，弹簧的弹力等于零，但物体在返回时获得了速度，由于惯性，它将继续向左移动。当物体在平衡位置左边时，弹簧被压缩，物体所受弹性力是指向右方，即平衡位置。这时弹性力作用是阻碍物体运动，直至物体停止在位置C。在这以后，物体在弹性力的作用下向右移动，情况和上述向左移动相似。这样，在弹簧的弹性力作用下，物体在平衡位置的左右作重复运动，即振动。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建轴的原点，并设X轴的正向向右根据胡克定律，物体所受的弹性力F与物体位移x（即弹簧的变形量）的关系为：F=-kx(1.1)式中：k——弹簧的弹性系数；-——力和位移的方向相反。设物体的质量为m根据牛顿第二定律（），它的加速度为：(1.2)xmkmFa-==maF=PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建和质量