樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告1/91/9樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告班 級： 土木工程0801班 姓 名： 滕飛 學(xué) 號： U200814895(17)指導(dǎo)老師： 王雪峰 樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康?） ,通過試驗(yàn)得到樁敲擊后的波形，并學(xué)會對試驗(yàn)得到的波形進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，從而得到樁的一些特征和缺陷。2） ，樁底和缺陷的識別與計(jì)算，包括分析終端、缺陷的程度，從而知道樁的實(shí)際長度和缺陷情況。3） ，討論震源對試驗(yàn)結(jié)果的影響。通過不同的震源得到不同的波形來分析震源對波形的影響，及對試驗(yàn)結(jié)果的影響。4） ，討論安裝。傳感器是試驗(yàn)環(huán)節(jié)中非常重要的一環(huán)，通過試驗(yàn)得到安裝條件對傳感器頻響特性的影響。試驗(yàn)設(shè)備一段橡膠樁，不同的力錘，加速度傳感器，線路，RS-1616KP動(dòng)測儀。其中RS-1616KP的主要指標(biāo)如下：采樣間隔：12?327673連續(xù)可調(diào)；采樣分辨率：16位；浮點(diǎn)放大：1?100倍；定點(diǎn)放大：1X,128X；采樣長度：1kbyte；觸發(fā)方式：通道觸發(fā)、外觸發(fā)、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)；存儲方式：16M固態(tài)電子盤。試驗(yàn)原理基樁反射波法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時(shí)，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時(shí)間、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。假設(shè)樁為一維線彈性桿，其長度為L，橫截面積為A，彈性模量為E，質(zhì)量密度為p，彈性波速為C（C2=E/p）,廣義波阻抗為Z=ApC；推導(dǎo)可得樁的一維波動(dòng)方程：3? 3/pH假設(shè)樁中某處阻抗發(fā)生變化，當(dāng)應(yīng)力波從介質(zhì)I（阻抗為Z1）進(jìn)入介質(zhì)II（阻抗為Z2）時(shí)，將產(chǎn)生速度反射波Vr和速度透射波Vt。令樁身質(zhì)量完好系數(shù)。=Z1/Z2,則有缺陷的程度根據(jù)缺陷反射的幅值定性確定，缺陷位置根據(jù)反射波的時(shí)間tx由下式確定L.=c-2樁身完整性判斷：類別時(shí)域信號特征幅頻信號特征：2L/c時(shí)刻前無缺陷反射波，由樁底反射波，柱底接診縫排列基本等間距，其相鄰頻差Lcf2/iO；2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微缺陷反射波，有樁底反射波，樁底接診縫排列基本等間距，砌相鄰頻差，輕微缺陷產(chǎn)生的諧振峰與樁底諧振峰之間的頻差>c/2L；有明顯缺陷反射波，其它特征介于II類和W類之間；W,2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波或周期性反射波，武裝底反射波；或印裝深淺不嚴(yán)重缺陷是波形呈現(xiàn)低頻大振幅衰減振動(dòng)，無樁底反射波缺陷諧振峰排列基本等間距，相鄰頻差.>c/2L，無樁底諧振峰；或印裝深淺不嚴(yán)重缺陷只出現(xiàn)單一諧振峰，無樁底諧振峰。注：對同一場地、地質(zhì)條件相近、狀型和成樁工藝相同的基樁，因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導(dǎo)致實(shí)測信號無樁底反射波時(shí)，可按本場地同條件下有樁底反射波的其他樁實(shí)測信號盤頂撞身完整性類別。結(jié)果分析分析實(shí)驗(yàn)得到的各種波形圖進(jìn)行分析，分析工具采用的是從武漢巖海公司網(wǎng)站上下載的武漢巖海低應(yīng)變分析程序。(1),首先進(jìn)行時(shí)域分析，從得到的波形中選取一個(gè)效果較好的波形進(jìn)行分析。圖1波形圖分析：1,得到大概的樁性質(zhì)：從該波形圖可以得出第一個(gè)波峰是樁頂。第二個(gè)波峰是缺陷處返回的信號，而且為正的故缺陷為縮頸缺陷，得到的是拉力波。第三個(gè)波峰是樁底返回的信號，由其為正值也可判斷出其為自由端，這與試驗(yàn)事實(shí)相符合，因?yàn)樵谠囼?yàn)過程中的確是把樁底提起來懸空而是自由端。2，分析樁的具體長度：由于樁的材料是尼龍，故可以查閱相關(guān)資料知道波在尼龍材料中傳輸?shù)乃俣仁?600m/s，但應(yīng)以試驗(yàn)的實(shí)際情況為準(zhǔn)，因此由分析程序只實(shí)際波速為1.57km/s。因此先把樁頂信號處設(shè)置為樁頂，即其橫坐標(biāo)時(shí)間為0ms。通過移動(dòng)光標(biāo)可以得到樁底處時(shí)間為1.27ms,即表示樁頂信號傳到樁底再反射到樁頂傳感器接收，則由公式：L=c?t/2有L=1570x1.27/2=997mm從而知道樁長為997mm，這個(gè)結(jié)果與試驗(yàn)時(shí)指導(dǎo)我們的學(xué)長說樁長大約為1m這樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告?zhèn)€事實(shí)是非常接近的?？紤]到一定誤差，取整，樁長為Im。3,分析缺陷的位置：在前面已經(jīng)分析知缺陷位置為第二個(gè)波峰處，而且為縮頸。缺陷位置處時(shí)間為0.82ms,則類似的有：b=c?t2=1570x0.82/2=644mm因此得到缺陷位置為距離樁頂664mm處。4,分析縮頸的缺陷程度：由課件P115公式V=1F￥,由波形知1 1IF=4335/2/11937=0.1616,于是波阻抗比n=上^=卜°?⑻6=0.69,1 1+F1+0.18161于是知道了缺陷上下樁的阻抗比為0.69，但不知道具體是如何缺陷的，只知道Z=pCA整體減小了0.31，比如面積縮小了0.31。(2),進(jìn)行頻域分析:(2),進(jìn)行頻域分析:從上圖可以看出F=732.42Hz，貝加以根據(jù)以下公式得到樁的長度:mL=C€1570 €1.072m2f2x732.421與時(shí)域分析得到的結(jié)果進(jìn)行對比:1.072-0.997x100%€7.0%，誤差已經(jīng)相對比1.072與時(shí)域分析得到的結(jié)果進(jìn)行對比:較小了，這說明時(shí)域分析和頻域分析得到的結(jié)果可以相互證明，結(jié)果是正確的。在第一個(gè)波峰處，f=2604.2Hz，即…f=2604.2Hz。1再將第二個(gè)波峰設(shè)置為樁頂，得到第二個(gè)波峰處，f=2605.7Hz，即樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告Af=2605.7慶2則平均w=(2604.2+2605.7)/2=2605.0Hz,故有缺陷位置為：b=￡=38°°=o.73m,與時(shí)域分析結(jié)果相對誤差較大，但也能簡單地證2Af2x2605.0明彼此的正確性。5,結(jié)果討論。通過這次試驗(yàn)，課本上的很多知識都可以得到體現(xiàn)。為便于表達(dá)，再次逐一給出波形圖并給出相應(yīng)的分析，從而得到一些結(jié)論。，分析不同震源帶來的影響：圖3震源為尼龍錘得到的波形圖對比以上兩個(gè)波形圖，可以發(fā)現(xiàn)用尼龍錘得到的波形圖脈沖更寬，從而效果不如用用筆芯得到的波形圖。結(jié)合課件上給出的知識，在此分析原因：由于樁材料是尼龍，筆芯尖端處是金屬，因此筆芯相比尼龍錘與樁的硬度相差更多，因此脈沖更窄；由于筆芯尖端處的面積相比尼龍錘的面積相差更多，因此脈沖也更窄；由于尼龍錘的重量更大，因此其脈沖也更寬。說明：以上分析是僅僅相對于試驗(yàn)?zāi)猃垬抖裕鴮τ诠こ虒?shí)際中的樁，通常有以下結(jié)論：一般來說，材質(zhì)越軟、碰撞速度越低(提升高度越低)錘體重量越輕、錘體的重量和幾何尺寸與錘擊對象間越匹配，信號的脈沖寬度就越大，覆蓋的高頻成分也就越少。,圖4問題波形圖這是一個(gè)小組得到的一種波形圖，是因?yàn)闃兜着龅降孛媪?。不但改變了樁的邊界條件，而且在碰的過程中也相當(dāng)于是一個(gè)震源，因此就完全改變原來震源得到的波形圖。,另外有一個(gè)上下不斷振蕩的波形圖，得不到樁的信息。但是該波形圖沒有保存下來，老師分析說這是牙膏放少了，加速度傳感器與樁身沒有連接好,從而感應(yīng)樁的震動(dòng)較弱。6,圖表在時(shí)域分析和頻域分析時(shí)已經(jīng)給出了各種波形圖，在此不再列出。7,試驗(yàn)心得樁基檢測實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過這次試驗(yàn)總算把這門課程學(xué)的知識整理了一下，以前上課總是零散的學(xué)一些知識。這門課程與大二大三學(xué)的一些專業(yè)課基本上沒有關(guān)系，大學(xué)物理和微積分也因時(shí)間比較長而逐漸淡出了腦海。因此，在剛開始上課一直處在云里霧里，最大的感觸就是一個(gè)字：散，而且工程經(jīng)驗(yàn)特別重要。不過，慢慢在老師的反復(fù)講解下終于慢慢開竅了，了解了一些最基本的理論知識，將各個(gè)零散的知識點(diǎn)串聯(lián)在一起了。雖然我以后很有可能不會從事這個(gè)領(lǐng)域，但通過這門課還是開拓了視野，也對樁和動(dòng)態(tài)檢測的基本理論知識了也有了基本的了解，最為重要的這門課通過老師的指導(dǎo)逐漸養(yǎng)成了主