1、 第三章 橋涵工程根底 3-1 地基承載力檢測 本節(jié)重點: 1.地基允許承載力確定方法 2.如何按照規(guī)范法確定地基允許承載力 3.荷載板實驗法 4.規(guī)范貫入實驗法 橋梁常用根底方式 擴展根底、樁根底、沉井根底、地下延續(xù)墻根底等 地基承載力檢測方法: 用于擴展根底 (1)參照法。在土質根本一樣的條件下,參照臨近構造物的地基承載力。 (2)現(xiàn)場測定法。包括荷載實驗或觸探實驗 (3)實際公式計算法。 (4)閱歷法(規(guī)范法)。 一、規(guī)范法確定地基允許承載力 規(guī)范僅對普通土質條件做了規(guī)定，但對特殊地基，應根據(jù)詳細情況，結合荷載實驗、現(xiàn)場規(guī)范慣入實驗或靜力觸探實驗及實際分析后綜合確定。 一規(guī)范法確定根本允

2、許承載力0步驟： 1確定土的類別。六類：粘性土、砂類土、碎卵石類土、黃土、凍土、巖石。 2確定土的形狀。包括天然松密和稠度形狀。其中，粘性土按液性指數(shù)分為鞏固、半鞏固、硬塑、軟塑和流塑形狀。 砂類土根據(jù)相對密度分為稍密、中等密實、密實形狀。 碎卵石類土按密實度分為密實、中等密實、松散形狀。 3確定土的允許承載力根本允許承載力。查表 二修正允許承載力步確實定： 當根底最小邊寬度b超越2m或根底埋置深度h超越3m且h/b4時，按以下公式進展修正提高。 闡明： 1當b2m時取2m； b10m時取10m。 2根底埋置深度由普通沖刷線算起；無沖刷由原地面算起；位于挖方內的根底，由開挖后地面算起。 31基

3、底土天然容重，如透水性土取浮容重。 4 2基底以上土容重，如持力層在水面以下且為不透水性土，取飽和容重；如持力層為透水層，取浮容重。 5K修正系數(shù)。 )3()2(22110hKbK 三不同土質地基承載力確定方法 1、粘性土 1老粘土按土的緊縮模量確定。見表3-2 2普通粘性土按液性指數(shù)和天然空隙比確定。表3-3 3新近堆積粘性土按液性指數(shù)和天然空隙比確定。表3-4 4殘積粘性土按緊縮模量確定。表3-5 2、砂性土 表3-6 砂性土地基承載力按照密實形狀相對密度確定。 3、碎卵石類土 表3-7 碎卵石類土地基承載力按照密實形狀相對密度確定 4、黃土 1新近堆積黃土按土的含水比天然含水量/液限確定

4、。見表3-8 2普通黃土按天然含水量、液限比液限/天然空隙比確定。見表3-9 3老黃土按天然空隙比和含水量比天然含水量/液限確定。見表3-10 5、巖石 按照破碎程度確定。見表3-11 6、多年凍土 按照分類和根底底面月平均最高土溫確定。見表3-12 7、本卷須知 1當?shù)鼗敛痪鶆蚧蛲翆觾A斜較大，易引起構造物不均勻沉降時，必需經(jīng)過現(xiàn)場荷載實驗確定。 2對漂石、塊石，可參照碎卵石確定，并適當提高。 3對于易風化的巖石地基，應留意施工后水文地質條件的變化，必要時經(jīng)過現(xiàn)場荷載實驗確定。 4多年凍土地基只適用于不融沉性土和弱融沉性土。對于枯燥的碎石土和砂土或含水量小于10的粘性土，其承載力可按非凍土思

5、索。 二、荷載板實驗 原位測試方法之一。即在土質原有的位置上，在堅持土的天然構造、天然含水量及天然應力形狀下測定巖土性質。 1、實驗原理 經(jīng)過對地基施加分級荷載，記錄并繪制荷載P與沉降S的關系曲線，根據(jù)P-S曲線，研討土的強度和變形特征，推求土的允許承載力與變形模量等力學數(shù)據(jù)。 加載要求：總沉降量為25mm或加載設備的最大允許量 地基土在荷載作用下的破壞階段： 1壓密階段彈性受力階段P-S曲線初始直線段 第一個拐點稱比例極限。 2剪切階段塑性變形階段。土體部分剪切破壞，并逐漸構成延續(xù)滑動面。第二個拐點稱極限荷載。 3破壞階段。土體發(fā)生失穩(wěn)而破壞。 2、實驗設備 荷載板實驗或地錨反力加載安裝。加

6、載板普通為方形或圓形，受壓面積2500cm25050cm或5000cm2 70.770.7cm 。 原那么:加載、卸載既簡便又平安，同時對沉降量的觀測無影響。 3、加載方法 分級維持荷載沉降相對穩(wěn)定法慢速法、 沉降非穩(wěn)定法快速法 加載規(guī)范：第一級荷載取卸去土體自重；分級荷載取土層估計極限強度的1/81/10。總荷載接近土層極限荷載。加載精度到達最大荷載的1，沉降觀測精度0.01mm. 沉降穩(wěn)定規(guī)范:延續(xù)2h的每小時沉降量不超越0. 1mm或延續(xù)1h的每30min的沉降量不超越0. 05mm。 土體破壞規(guī)范: 1承壓板周圍土體有明顯側向擠出或發(fā)生裂紋。 2在24h內,沉降隨時間趨于等速添加。 3

7、荷載P添加很小,但沉降卻急劇添加，P-S曲線出現(xiàn)陡降段;或相對沉降已等于或大于0.060.08。 土工實驗： 1實驗點附近取土進展土工實驗或其他原位測試資料。 2實驗后在承壓板中心向下挖取土實驗，并描畫2倍承壓板直徑范圍內土層構造變化。 4、數(shù)據(jù)處置 繪制P-S曲線。 1確定土的承載力 取第一個拐點比例極限作為地基的承載力或取第二個拐點極限荷載/2作為承載力。 當P-S曲線拐點不明顯時，可采用繪制lgP-lgS曲線或相對沉降法確定土的承載力。 2地基土的變形模量 估算地基土不排水抗剪強度和基床反力系數(shù)。 SPBE4)1(20 5、本卷須知 1由于荷載板尺寸小，不能作為建筑物長期沉降資料。 2沿

8、海軟粘土地域，外表“硬殼層會影響實驗結果脆弱下臥層會降低承載力 3當土層變化較大時，應采用其他原位測試和室內土工實驗來確定荷載板實驗影響不到的土層的工程力學性質。 4當?shù)鼗翆悠鸱兓艽髸r，應在不同地點做荷載實驗。 三、規(guī)范貫入實驗 采用質量為63.5kg的穿心錘，以76cm的落距，將一定規(guī)格的貫入器打入土中15cm，然后開場記錄錘擊次數(shù)。將規(guī)范貫入器再打入土中30cm，用次30cm的錘擊數(shù)作為規(guī)范貫入的目的，來斷定地基土的承載力。 規(guī)范貫入實驗是一種現(xiàn)場原位測試方法，該方法方便經(jīng)濟。 用途：利用規(guī)范貫入錘擊數(shù) 1斷定砂土的密實度；粘土的稠度； 2可用于檢測砂土、粘土的地基承載力。 3砂土的

9、振動液化 4樁基承載力 5檢驗地基處置效果 1、實驗設備 貫入器、落錘 63.5kg、自在落距76cm、觸探桿外徑42mm、錘墊、導向桿、自動落錘安裝等。 2、實驗步驟 1鉆孔至需進展規(guī)范貫入實驗的土層，清孔后安裝規(guī)范貫入器，并記錄深度。 2將貫入器垂直打入實驗土層。先打入15cm，不計錘擊數(shù)；繼續(xù)貫入30cm，記錄錘擊數(shù)即為規(guī)范貫入錘擊數(shù)。 當土層密實，貫入缺乏30cm時錘擊數(shù)已超越50次，停頓實驗按下式換算成30cm的錘擊數(shù)。 SnN30 3提出貫入器，取出土樣進展鑒別描畫。反復鉆進直至需求進展實驗的土層。 4當孔壁不穩(wěn)定時，應下套管進展護壁。但實驗深度必需在套管口下75cm以下，或采用泥

10、漿護壁。 5桿長修正。鉆桿過長會使貫入器的動能降低，從而減少錘擊深度，增大錘擊數(shù)。 6同一土層進展多次實驗取錘擊平均值。 0NN桿長36912151821 1.000.920.860.810.770.730.70 3、實驗數(shù)據(jù)處置 1資料包括鉆孔孔徑、鉆進方式、護孔方式、落錘方式、地下水位及孔內水位、初始貫入度、預打擊數(shù)、規(guī)范貫入擊數(shù)、記錄深度、土樣鑒別描畫等。 2繪制規(guī)范錘擊貫入數(shù)與深度關系曲線或在地質剖面圖上注明實驗深度處的錘擊數(shù)。 3對各土層的N值進展統(tǒng)計剔除個別異常值 4、實驗結果運用 1估計砂土的密實度。表3-14 2估計天然地基承載力。表3-15、表3-16 3估計粘性土的形狀。表

11、3-17 4估計土的內摩擦角。表3-18 5、本卷須知 1注重鉆進工藝和清孔質量，并對開場貫入的15cm進展記錄，以斷定孔底能否有殘土或擾動形狀。 2留意鉆桿及導向桿垂直，防止在孔內晃動。 3對實驗段需測定每一錘擊后的累計貫入量。一次貫入量缺乏2cm時，記錄每貫入10cm的錘擊數(shù)。繪制錘擊數(shù)與累計貫入量的關系曲線，分析土層能否均勻，最后選取30cm實驗段的錘擊數(shù)作為N值。 3-2 鉆挖孔灌注樁檢測 本節(jié)重點: 1.泥漿性能目的檢測 2.灌注樁完好性檢測方法 3.樁基承載力確定方法 4.反射波法檢測步驟、本卷須知、波形分析 5.超聲波法檢測步驟、本卷須知、數(shù)據(jù)處置方法。 鉆孔灌注樁是目前最常用的

12、橋梁根底方式。 特點：將荷載傳送到較深的持力層，減少構造物根底沉降和不均勻沉降。 缺陷：地面下或水下作業(yè)，施工工序多，質量控制難，易出現(xiàn)斷樁、夾層、混凝土離析等質量問題。 檢測內容： 1鉆孔過程質量檢測。 泥漿目的、土質檢查 2成孔質量檢測。 樁位、孔徑、傾斜度、孔底沉淀層厚度 3成樁質量檢測 完好性檢測 一、泥漿目的及成孔質量檢測 一泥漿目的檢測 泥漿作用1護壁；2增大孔內靜水壓力；3隔離孔內外水流通道；4懸浮鉆渣。 配置：水、粘土膨潤土和添加劑。 目的：相對密度、粘度、含砂率、膠體率、失水率、泥皮厚、靜切力。 1地下水位高或流速大，目的取高限，反之取低限 2地質形狀好， 孔徑或孔深較小取低

13、限，反之取高限 3不易塌孔土層可用清水提高水頭 4直徑大于2.5m宜采用優(yōu)質泥漿. 2、泥漿目的檢測 方法 1相對密度 泥漿相對密度計 簡易檢測方法：用一口杯秤其質量m1，裝滿清水秤其質量m2，倒掉清水后裝滿泥漿秤其質量m3，那么泥漿相對密度為：1213mmmms 2粘度 規(guī)范漏斗粘度計 用兩端開口的量杯分別量取200ml和500ml泥漿，經(jīng)過濾網(wǎng)去掉大砂粒后，將700ml泥漿注入漏斗，然后測定從漏斗中流滿500ml量杯所需時間s，即為泥漿粘度。 校正方法：漏斗注入700ml清水，流出500ml所需時間應為15 s，誤差超越1 s時應修正。 3靜切力 浮筒切力計 將500ml泥漿攪勻后立刻倒入

14、切力計，將切力筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿接觸，悄然放下，當其自在下沉到靜止不動時，即靜切力與浮筒重力平衡時，浮筒泥漿面所對應的刻度即為泥漿的靜切力。 4含砂率 含砂率計 將調治好的泥漿50ml倒進含砂率計，然后再倒進清水，將儀器口塞緊搖動1min，使泥漿與水充分混合。再將儀器垂直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積乘2即為含砂率 。大型內裝900ml含砂率計不乘2 5膠體率 反映泥漿中土顆粒堅持懸浮形狀性能 將100ml泥漿倒入量杯，玻璃片蓋上，靜置24h，量杯上部泥漿廓清為水，丈量其體積如5ml，那么膠體率 為95 6失水率 濾紙 將濾紙置于程度玻璃上，中央畫不斷徑3cm的圓，將2mL泥漿滴

15、入圓圈內，30min后，丈量濕圓圈的平均直徑，減去泥漿攤平的直徑，即為失水率 。 濾紙上泥漿厚度即為泥皮厚度。泥皮愈平坦，泥漿質量愈高。普通不宜厚于23mm。 7酸堿度 酸和堿的強度 PH值 PH試紙對比法。 3、本卷須知 1清孔后泥漿目的應從孔底提出進展性能目的檢測 2下放鋼筋骨架后，灌注水下混凝土前應再次檢測泥漿目的和孔底沉淀層厚度，超越規(guī)定應二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。 二成孔質量檢測 包括:樁位、孔徑、傾斜度、孔底沉淀層厚度。 1、樁位偏向 施工前在護筒縱橫軸標注方向控制鉆進方向；施工終了進展樁位中心丈量以確定偏向。 誤差范圍：單排樁50mm；多排樁100mm 2、孔徑檢查

16、 保證樁基承載力的關鍵。要求樁徑不小于設計值。 檢測方法：公用球形孔徑儀、傘形孔徑儀、聲波孔壁測定儀、簡易檢孔器等。 3、傾斜度檢測 要求：豎直樁偏向不超越1；斜樁偏向不超越2.5。 檢測方法： 1簡易測孔器方法鋼筋籠直徑+100mm ，長度46倍樁徑； 2陀螺測斜儀 3井斜儀 4聲波孔壁測定儀 4、孔底沉淀層厚度檢測 孔底沉淀層厚度將極大影響樁底支承反力，應嚴厲控制 厚度規(guī)定： 1摩擦樁：滿足設計要求；無設計要求時，對于直徑1.5m的樁，厚度300mm；對于樁直徑1.5m或樁長大于40m或土質較差的樁，厚度500mm。 2支承樁：不大于設計規(guī)定值。 測定方法： 1錘球法 2電阻率法 3電容法

17、 二、灌注樁完好性檢測 灌注樁質量問題： 1樁身完好性方面，包括夾泥、斷裂斷樁、縮徑、擴徑、混凝土離析、樁頂混凝土密實性差等。 2嵌巖樁支承樁影響樁底支承反力。包括灌注前清孔不徹底、孔底沉淀層厚度超標影響承載力。 樁身質量檢測方法： 鉆芯檢驗法、振動檢驗法、超聲脈沖檢驗法、射線法 1鉆芯檢驗法 經(jīng)過鉆取樁身混凝土芯樣，觀測和測試樁身質量。 缺陷：只能反映樁身小部分混凝土質量，且設備龐大，費工費時，價錢高。 檢測頻率：抽檢23；或作為無破損檢檢驗證手段。 2振動檢測法動測法 在樁頂用各種方法錘擊、敲擊、電磁激振期、電水花施加一個激振力，使樁體乃至樁土體系產(chǎn)生振動或在樁內產(chǎn)生應力波，經(jīng)過對動搖及振

18、動參數(shù)的分析，推定樁體混凝土質量及樁身承載力。有四種方法 敲擊法和錘擊法 用力棒或錘子打擊樁頂，在樁內鼓勵振動，用加速度傳感器接受樁頭呼應信號，經(jīng)過對信號的時域及頻域進展分析，可確定樁尖或缺陷的反射信號，拒次判別樁身能否存在缺陷。 錘擊引起樁土體系振動時，根據(jù)測得振動參數(shù)，計算樁的動剛度和承載力。 穩(wěn)態(tài)激振機械阻抗法 在樁頂用電磁激振器施加激振力，該激振力幅值恒定、頻率201000HZ變化的簡諧力。丈量樁頂速度呼應信號，繪制導納曲線。計算應力波在樁身混凝土中的波速、特征導納、實測導納及動剛度參數(shù)，判別能否斷樁、縮徑、擴徑鼓肚、樁底沉淀層過厚等缺陷；同時利用動剛度估算單樁允許承載力。 瞬態(tài)激振機

19、械阻抗法 用力棒對樁頂施加一個沖擊脈沖力，經(jīng)過力傳感器和加速度傳感器，記錄力信號和加速度信號，測得導納曲線，判別樁身質量。 水電效應法 在樁頂安裝水筒，水中安裝電極和水聽器。電極高壓放電，產(chǎn)生聲學效應，給樁頂沖擊能量，由水聽器接受樁土體呼應信號，判別樁身質量。 3、超聲脈沖檢驗法 灌注混凝土前沿樁身埋設聲測管周圍平行布置，作為發(fā)射和接受換能器的通道。混凝土澆注終了后，將兩個探頭分別放在兩個平行的聲測管內平行挪動，沿不同深度測出橫斷面超聲脈沖穿過混凝土的各種參數(shù)，根據(jù)次參數(shù)斷定各斷面混凝土質量。 4、射線法 以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等景象為根底，根據(jù)所接受射線的強弱變化判

20、別樁身質量。 由于射線的穿透力有限，普通用于單孔丈量，了解孔碧附近混凝土的質量，擴展鉆芯法檢測有效半徑。 一反射波法 特點：設備輕便靈敏、現(xiàn)場檢測任務量小、檢測效率高、檢測費用低。 1.根本原理 應力波實際。在樁頂進展豎向激振，彈性波向下傳播，當遇到明顯阻抗界面如樁底、斷樁、混凝土嚴重離析等或樁身截面發(fā)生顯著變化擴徑或縮徑的部位，將產(chǎn)生反射。根據(jù)接遭到的反射信號，計算樁身波速、判別樁身完好性。 2.適用范圍 1檢測樁身完好性、斷定樁身缺陷位置及影響程度，判別樁底嵌固程度。 2適用于灌注樁和預制樁等剛性資料的樁身完好性 3樁端信號必需能有效識別。 3.檢測儀器和設備 傳感器、激振錘、一體化檢測儀

21、、打印機等 1信號采集與處置規(guī)定 數(shù)據(jù)采集安裝的模-數(shù)轉換器不得低于12bit 采樣間隔宜為10500s 單通道采樣點不少于1024點 放大器增益宜大于60dB，線性度良好，頻響范圍55000HZ 2傳感器的性能 傳感器宜選用壓電式加速度傳感器或磁電式傳感器 電壓靈敏度應大于100mV/g，電荷靈敏度大于20PC/g，上限頻率不應小于5KHZ，安裝諧振頻率不小于6 5KHZ，量程大于100 g。 速度傳感器固有諧振頻率不大于30HZ，靈敏度大于200mV/cm.s-1,上限頻率不應小于1.5HZ,安裝諧振頻率不小于1.5KHZ。 3根據(jù)樁形和檢測目的，應選擇不同材質和質量的力棒或力錘，以獲得所

22、需的激振頻率和能量。 4、現(xiàn)場檢測技術1測試前預備任務搜集有關技術資料如灌注記錄等檢測前應對儀器設備進展檢查，性能正常方可運用，確定最正確激振方式和接納條件。被測樁應鑿去浮漿，樁頭平整，安裝傳感器的部位應適當打磨。丈量并記錄樁頂截面尺寸。檢測時間宜14天以上。打入或靜壓樁宜在相鄰樁施工終了后進展。 2傳感器安裝要求 傳感器安裝采用石膏、黃油、橡皮泥等耦合劑，粘結結實，與樁頂面垂直。 混凝土灌注樁宜將傳感器安裝在距樁中心1/22/3半徑處，距鋼筋不宜小于50mm。當樁徑不大于1000mm時不宜少于2個測點；當樁徑大于1000mm時不宜少于4個測點； 混凝土預制樁，當邊長不大于600mm時不宜少于

23、2個測點；當邊長大于600mm時不宜少于3個測點。 對預應力混凝土管柱不應少于2個測點。 3激振要求 混凝土灌注樁、預制樁激振點宜在樁頂中心部位；預應力混凝土管柱激振點和傳感器安裝點與樁中心線的交角不應小于45。 激振錘和激振參數(shù)宜經(jīng)過現(xiàn)場對比實驗選定。 短樁或淺部缺陷樁宜采用輕錘短脈沖激振；長樁、大直徑樁或深部缺陷樁宜采用重錘寬脈沖激振。，也可采用不同錘墊調整激振脈沖寬度。 采用力棒激振時，應自在下落；采用力錘敲擊時，其作用力應與樁頂面垂直。 4檢測任務的規(guī)定 采樣頻率和采樣長度應根據(jù)樁長和波形分析確定 各測點反復檢測次數(shù)不少于3次，且檢測波形具有良好的一致行。 當隨機干擾較大時，可采用信號

24、加強方式，進展多次反復激振與接納。 當信號一致性較差時，排除人為要素和儀器設備干擾。 對存在缺陷的樁應改動檢測條件反復檢測，相互驗證。 5、檢測數(shù)據(jù)分析與斷定 1樁身完好性分析宜以時域曲線為主，輔以頻域分析；同時結合地質條件、施工情況進展綜合分析。 2樁身波速平均值確實定 知樁長L，樁底反射信號明顯，選取一樣條件下不少于5根類樁的樁身波速計算平均值。 當樁身平均波速無法確定時，可根據(jù)本地域一樣樁型和施工工藝的檢測結果確定。 3缺陷位置確定 imcnc1xxfcctx2120001 4二次反射 擴徑處產(chǎn)生。 5嵌巖樁出現(xiàn)單一反射波且與脈沖信號同相時，需結合其他方法驗證樁底嵌固情況。 6樁身出現(xiàn)以

25、下情況應結合其他方法驗證 超越檢測范圍的超長樁，信號不能明確反映樁身下部 樁身截面漸變或多變，且變化幅度較大的樁 實測信號復雜、無規(guī)律，無法對其進展完好性分析 預制樁時域曲線在接頭處有明顯反射，但難以判別是斷裂還是接樁不良時。 7樁身完好性類別劃分原那么 類樁端反射明顯，無缺陷反射波，振幅譜線分布正常，混凝土波速處于正常范圍。 類樁端反射較明顯，但有部分缺陷產(chǎn)生的反射信號，混凝土波速處于正常范圍。 類樁端反射不明顯，可見缺陷二次反射信號，或有樁端反射但混凝土波速明顯偏低。 無樁端反射信號，可見因缺陷引起的多次強反射信號，或按平均波速計算的樁長明顯短于設計樁長。8檢測報告內容 樁身混凝土波速 樁

26、身完好性描畫，包括缺陷位置、性質與類別 時域曲線圖，并注明樁底反射信號 樁位編號及平面布置表示圖、地質柱狀圖 工程實例圖 為某工程基樁反射波法的實測波形，由波形可以看出應力波在樁身內傳播的過程中未出現(xiàn)明顯的缺陷反射，實測波速也較高，闡明樁身根本完好，樁身混凝土密實。 (二)超聲波法 適用范圍:樁徑大于0.8m以上混凝土灌注樁. 1.檢測原理 經(jīng)過超聲波在混凝土中的傳播特征斷定樁身混凝土缺陷根本物理量有4個聲時值、波幅、接受信號頻率變化、接受波形畸變 1聲時值 聲時深度曲線 由于鉆孔樁的混凝土缺陷主要是由于灌注時混入泥漿或混入自孔壁坍落的泥、砂所呵斥的，缺陷區(qū)的夾雜物聲速較低。因此，超聲脈沖穿過

27、缺陷或繞過缺陷時，聲時值增大。增大的數(shù)值與缺陷尺度大小有關，所以聲時值是判別缺陷有無和計算缺陷大小的根本物理量。 1 2波幅 波幅深度曲線 當波束穿過缺陷區(qū)時，部分聲能被缺陷內含物所吸收，部分聲能被缺陷的不規(guī)那么外表反射和散射，到達接納探頭的聲能明顯減少，反映為波幅降低。 實際證明，波幅對缺陷的存在非常敏感，是在樁內判別缺陷有無的重要參數(shù) 3接納信號的頻率變化 接受頻率變化率深度曲線 當超聲脈沖穿過缺陷區(qū)時，聲脈沖中的高頻部分首先被衰減，導致接納信號主頻下降，即所謂頻漂，其下降百分率與缺陷的嚴重程度有關。接納頻率的變化本質上是缺陷區(qū)聲能衰減作用的反映，它對缺陷也較敏感，而且丈量值比較穩(wěn)定，因此

28、，也可作為樁內缺陷判別的重要根據(jù)。 4接納波形的畸變 普通只能將波形畸變作為缺陷定性分析根據(jù)以及判別缺陷的參考目的。 2.檢測方法 1雙孔檢測 根本檢測方法 在樁內預埋2根以上的聲測管，將發(fā)射探頭和接受探頭分別置于2根管道中，檢測超聲脈沖穿過管道間混凝土時所掃國混凝土質量。 根據(jù)兩個探頭相對高度的不同，分為平測、斜測、扇形掃射等。 2單孔檢測 只需1個孔道供檢測。例鉆芯取樣后需進一步了解芯樣周圍混凝土的質量，可將換能器同時放在2個孔內，中間用隔聲資料隔離。此時聲波從水和混凝土中分別繞射到接受換能器，分析接受信號判別混凝土質量。 3樁外孔檢測 當樁內未埋設聲測管可采用該方法。但只能測到10米左右

29、。 3、檢測儀器與設備 1超聲檢測儀+發(fā)射探頭+接受探頭 人工操作、讀數(shù)后輸入計算機處置 2全自動智能化測樁儀 超聲發(fā)射及接受安裝、探頭自動升降安裝、丈量控制安裝、數(shù)據(jù)處置計算機等四部分組成。 聲波檢測儀技術性能符合以下要求： 1檢測系統(tǒng)應包括信號放大器、數(shù)據(jù)采集及處置存儲器、徑向振動換能器。 2檢測儀具有一發(fā)雙收功能。 3聲波發(fā)射采用高壓階躍脈沖或矩形脈沖，電壓最大值不小于1000V且分檔可調。 4接受放大與數(shù)據(jù)采集器應符合規(guī)定 5徑向振動換能器應符合規(guī)定 4、測前預備和要求 1預埋聲測管要求 樁徑D1500mm時應埋設3根；樁徑D1500mm時應不少于4 根。 聲測管宜采用金屬管，其內徑應

30、比換能器外徑大15mm。鋼管宜用螺紋銜接不漏水。 聲測管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內側，檢測管之間應相互平行，定位準確，并埋設至樁底，上端應高出樁頂300mm。 聲測管應封鎖，并加蓋以防止異物掉入管內 按順時針旋轉方向進展編號和分組，每2根為1組。 2檢測前預備任務 混凝土齡期大于14天； 聲測管內注滿清水并堅持暢通； 標定發(fā)射至接受系統(tǒng)遲延時間； 準確丈量聲測管內、外徑和兩聲測管外壁間距； 取芯孔檢測法垂直度誤差不應大于0.5,檢測前應清孔。 3檢測方法要求 測點間距不宜大于250mm，發(fā)射與接受換能器同步提升，高差不大于20mm。 同一根樁檢測聲波發(fā)射電壓堅持不變。 當聲時值和波幅值出現(xiàn)異常時

31、，應采用程度加密、等差同步或扇形掃射等方法細測。 檢測前應確定系統(tǒng)遲延時間t0、聲時修正值t。 聲時修正 混凝土中聲波的傳播時間和波速計算 單孔折射法聲時、波速計算 wtDddDtntlttttmiii0 5、檢測數(shù)據(jù)處置與樁身完好性判別 三種方法：聲速判據(jù)法、 PSD判據(jù)法、波幅衰減量判據(jù)法。 1聲速判據(jù)概率法 聲速實測值小于聲速臨界值即判為可疑缺陷區(qū)。 聲速臨界值確定：正常混凝土平均波速與2倍聲速規(guī)范差之差。Di1)(22nnivivD 2PSD判據(jù)法 對于均質混凝土，聲時沿深度變化應為不斷線。 當某一部位混凝土出現(xiàn)缺陷時，聲時將突變增大，此時聲時曲線變?yōu)檎劬€。 為表示這種突變，將相鄰測點

32、的聲時之差tititi-1除以相鄰測點深度hihihi1之差，即另 顯然Si即為th曲線聲時變化的斜率，S值的突變反映出缺陷的存在。但是由于實測時采用的測點間距不同，S值并不能準確地反映出相鄰兩測點間時聲時差值的大小，而聲時差值的大小與缺陷的程度直接相關。為了使判據(jù)進一步反映缺陷的大小，就必需加大聲時差值在判據(jù)中的權數(shù)。引入PSD判據(jù) 11iiiiiHHttS PSD判據(jù)相鄰測點間聲時的斜率與其聲時差值的乘積。 當相鄰兩測點聲時值沒有變化時，PSD=0；當有變化時，PSD將大幅度變化。 PSD判據(jù)對缺陷非常敏感,但對于由于聲測管不平行,或混凝土強度不均勻所引起的聲時變化不明顯。緣由是該要素引起

33、的變化是漸變的。所以PSD判據(jù)可以消除其影響。 為了對全樁各測點進展判別，必需將各測點的PSD值求得，繪制“HK曲線，凡K值較大的地方，均可列為可疑區(qū)，做進一步判別。1211)()(iiiiiiiiHHttttSKPSD 臨界PSD判據(jù)：反映測點間距、聲波穿透間隔、介質性質、聲時值等參數(shù)的綜合反映。不同缺陷表現(xiàn)為不同的臨界PSD判據(jù)。 細測判讀：運用PSD判據(jù)確定有缺陷存在的區(qū)段內，綜合運用聲時、波幅、接受頻率、波形或波譜等物理量，找出缺陷所呵斥的聲陰影的范圍，從而準確斷定缺陷的位置、性質和大小。 3波幅衰減量判據(jù)法 波幅臨界值=波幅平均值Am-6dB 當實測波幅低于波幅臨界值時，將其作為可疑

34、缺陷區(qū)。nAAim4樁身完好性評價 類各聲測剖面的聲時、波幅均大于臨界值，波形正常。 類某一聲測剖面?zhèn)€別測點的聲時、波幅略小于臨界值，但波形根本正常。 類某一聲測剖面延續(xù)多個測點或某一深度樁截面處的聲時、波幅小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。 某一聲測剖面延續(xù)多個測點或某一深度樁截面處的聲時、波幅明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴重畸變。 7、檢測報告內容 包括被檢樁各剖面聲速深度、波幅深度曲線及各自的臨界值，聲速、波幅的平均值，樁身缺陷位置及程度的分析闡明。 3-3 樁基承載力檢測 確定樁基承載力的方法有兩種： 一種是靜荷載實驗，另一種是各種樁的動測方法。靜荷載實驗是確定基樁承載力方法中

35、最根本、最可靠的方法，樁的動測方法，要在與樁靜載實驗結果大量對比的根底上，找出相關關系，才干推行運用。 靜載實驗根據(jù)實驗方法的不同，分為： 1慢速維持荷載法 2快速維持荷載法 3等貫入速率法 4循環(huán)加卸載法 一、靜荷載實驗 1.實驗前的淮備任務 1試樁的樁頂如有破損或強度缺乏時，應將破損和強度缺乏段鑿除后，修補平整。 2做靜推實驗的樁，如系空心樁，應在直接受力部位填充混凝土。 3做靜壓、靜拔的試樁，為便于在原地面處施加荷載，在承臺底面以上部分或部分沖刷線以上部分設計不能思索的摩擦力應予扣除。 4做靜壓、靜拔的試樁，樁身需經(jīng)過尚未固結新近堆積的土層或濕陷性黃土、軟土等土層，樁側會產(chǎn)生向上的負摩擦

36、力部分，應在外表涂設涂層，或設置套管等方法予以消除。 5做靜壓、靜拔的試樁，在冰凍季節(jié)試樁時，應將試樁周圍至少100mm范圍內的凍土全部融化。靜推試樁不小于200mm。 6在結冰的水域做實驗時，樁與冰層間應堅持不小于100mm的間隙。 二靜壓實驗 1.實驗目的 確定單樁承載力及荷載與位移的關系，對于預制樁也可用來校核動力公式的準確性。 2.實驗方法 通常采用慢速維持荷載法，假設設計無特殊要求時，用單循環(huán)加載實驗 。 3.實驗時間 預制樁靜壓實驗應在沖擊實驗后立刻進展。對于鉆挖孔灌注樁，須待混凝土能接受設計要求荷載后，才可進展實驗 4.加載安裝普通采用油壓千斤頂加載。千斤頂?shù)姆戳Π惭b可根據(jù)現(xiàn)場情

37、況選用以下三種方式之一。1錨樁承載梁反力安裝：錨樁承載梁反力安裝能提供的反力，應不小于預估最大實驗荷載的1.31.5倍。2壓重平臺反力安裝：壓重不得小于預估最大實驗荷載的1.2倍，壓重應在實驗開場前一次加上。3錨樁壓重結合反力安裝：當試樁最大加載量超越錨樁的抗拔才干時，可在承載梁上置或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同接受千斤頂反力。 5.丈量位移安裝普通運用1/20mm光學儀器或力學儀器，如程度儀、撓度儀、位移計等。 支承儀表的基準架應有足夠的剛度和穩(wěn)定性。基準梁的一端在其支承上應可以自在挪動，不受溫度影響引起上拱或下?lián)稀?基準樁應埋入地基外表以下一定深度，不受氣候條件等影響。 基準樁應與錨樁、

38、試樁中心具有一定間隔，防止影響丈量精度。 6.加載方法。1加載重心應與試樁軸線相一致。加載時應分級進展，使荷載傳送均勻，無沖擊。加載過程中，不使荷載超越每級的規(guī)定值。2加載分級：每級加載量為預估最大荷載的1/101/15。當樁的下端埋入巨粒土、粗粒土以及鞏固的粘質土時，第一級可按2倍的分級荷載加載。 3預估最大荷載：對施工檢驗性實驗，普通可采用設計荷載的2.0倍。 7.沉降觀測。 1下沉未達穩(wěn)定不得進展下一級加載。 2每級加載的觀測時間規(guī)定為：每級加載終了后，每隔15min觀測一次；累計1h后，每30min觀測一次。 8.穩(wěn)定規(guī)范： 每級加載下沉量，在以下時間內如不大于0.lmm即可以為穩(wěn)定。

39、1樁端下為巨粒土、砂類土、鞏固粘質土，最后30min。 2樁端下為半鞏固的細粒土，最后1h。 9.加載終止及極限荷載取值1總位移量大于或等于40mm，本級荷載的下沉量大于或等于前一級荷載下沉量的5倍，加載即可終止。取此終止時荷載小一級的荷載為極限荷載。2總位移量大于或等于40mm，本級荷載加上后24h未達穩(wěn)定，加載即可終止。取此終止荷載小一級的荷載為極限荷載。3巨粒土、密實砂類土以及鞏固的粘質土中，總下沉量小于40mm，但荷載已大于或等于設計荷載設計規(guī)定的平安系數(shù)，加載即可終止。取此時的荷載為極限荷載。4施工過程中的檢驗性實驗，普通加載應繼續(xù)到樁的2倍的設計荷載為止。假設樁的總降量不超越40m

40、m，及最后一級加載引起的沉降不超越前一級加載引起的沉降的5倍，那么該樁可以停頓實驗。5極限荷載確實定有時比較困難，應繪制荷載-沉降曲線P-s曲線、沉降-時間曲線s-t曲線確定，必要時還應繪制s-lgt曲線、s-lgP曲線單對數(shù)法、s-1P/Pmax百分率法等綜合比較，確定比較合理的極限荷載值。10.樁的卸載和回彈量觀測1卸載應分級進展，每級卸載量為兩個加載級的荷載值。每級荷載卸載后，應觀測樁頂回彈量，觀測方法與沉降一樣。直到回彈穩(wěn)定后，再卸下一級荷載?；貜椃€(wěn)定規(guī)范與下沉穩(wěn)定規(guī)范一樣。2卸載到零后，至少在2h內每30min觀測一次，假設樁尖下為砂類土，那么開場30min內，每15min觀測一次；假設樁尖下為粘質土，