一、低應變檢測分析判定
1、鑽孔灌注樁常見質量通病
①泥漿護壁的鑽孔灌注樁，樁底沉渣過厚；
②水下澆注混凝土時，施工不當如導管下口離開混凝土面、混凝土澆注不連續時，樁身會出現斷樁的現象，而混凝土攪拌不均、水灰比過大或導管漏水會產生混凝土離析；
③當泥漿相對配置不當、地層鬆散或呈流塑狀，或遇承壓水層時，導致孔壁不能直立而出現踏孔時，樁身就會不同程度的出現擴徑、縮頸或斷樁的現象。
2、檢測目的
檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。
3、樁身完整性
反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續性的綜合指標。
4、檢測方法
彈性波反射法。
5、檢測範圍
規則截面混凝土樁且樁徑應小於2.0m；樁長一般不大於40m
6、測試原理
一般嵌入地層的基樁具有較大的長徑比，可近似看作一維彈性桿件，當在樁頭施加一機械脈衝力f(t) 時，樁頂在發生阻尼振動的同時，將產生一彈性波，並沿樁身向下傳播。當波傳至樁底或樁身某一缺陷時，由於這些部位均存在明顯的波阻抗差異(形成波阻抗介面)，因此在這些波阻抗介面上除一部分彈性波以透射波的形式往下傳播和被介質吸收外，另一部分能量以反射波的形式往上傳播。而反射波的走時和振幅、相位、頻響等運動學特徵和動力學特徵不僅與樁底、樁間缺陷位置有關，而且與缺陷性質、型別密切相關。
因此，在樁頭激振的同時，用安置在樁頭的檢波器接收來自樁底、樁間的反射訊號及樁土體系的振動訊號，同時進行濾波放大和必要的資料處理，就能獲得樁間缺陷位置與性質等方面的引數，確定樁身缺陷位置、性質。
7、檢測資料分析與判定
①樁身完整性分析宜以時域曲線為主，輔以頻域分析，並結合地質資料、施工資料和波形特徵等因素進行綜合分析判定。
②樁身波速平均值的確定：
1）當樁長已知、樁底反射訊號明顯時，選取相同條件下不少於5根ⅰ類樁的樁身波速按下式計算樁身平均波速：
式中 —樁身波速平均值(m/s)；
—參與統計的第根樁的樁身波速值(m/s)；
—測點下樁長(m)；
—時域訊號第一峰與樁底反射波峰間的時間差(ms)；
—幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差(hz)，計算時不宜取第一與第二峰；
—參與波速平均值計算的基樁數量(5)。
2）當樁身波速平均值無法按上款確定時，可根據本地區相同樁型及施工工藝的其它樁基工程的測試結果，並結合樁身混凝土強度等級與實踐經驗綜合確定。
不同混凝土強度等級的反射播波速經驗值
經驗值是針對普通混凝土提出的，僅供參考。高效能混凝土、新增粉煤灰及其他新增劑的混凝土波速與強度等級關係還有待於進一步研究。
3）如具備條件，可製作同混凝土強度等級的模型短樁測定波速，也可根據鑽取芯樣測定波速，確定基樁檢測波速時應考慮土阻力及其它因素的影響。
③樁身缺陷位置應按下列公式計算：
式中 —測點至樁身缺陷的距離(m)；
—時域訊號第一峰與缺陷反射波峰間的時間差(ms)；
—幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差(hz)；
—樁身波速(m/s)，無法確定時用值替代。
另國家規範要求取值的離散性不能太大，即
∣ci–cm∣/ cm≤5%
④ 樁身完整性類別應結合缺陷出現的深度、測試訊號衰減特性以及設計樁型、成樁工藝、地質條件、施工情況，按規定和表所列實測時域或幅頻訊號特徵進行綜合判定。
表樁身完整性判定
完整樁曲線
斷樁曲線
縮頸曲線
擴徑曲線
4.4.1 本方法判定樁身完整性，是以時域波形為主、頻域分析為輔。
應保證在受檢樁檢測波形訊號真實、有效的基礎上，對檢測波形進行判讀。由於多種干擾成分的存在，時域訊號通常須採用濾波、平滑、線性放大或指數放大等手段來突出訊號中的有效資訊，而不當的處理往往會導致波形畸變，從而做出錯誤的結論。
4.4.4 樁完整性和類別可根據時域頻域圖形特點結合表4.4.4判定:
1 完整樁時域頻域圖形的特點(圖4.4.4-1、圖4.4.4-2)
在時域波形中有樁底反射訊號，其反射週期為，波形規則，波程中無其它明顯的阻抗變化反射。在頻域圖形中，譜峰排列規律，相鄰峰間隔即特徵頻率基本相等，且＝1/。摩擦樁樁底反射波與入射波同相位，且；嵌巖樁樁底反射波與入射波反相位，且0.
5。加速度訊號：
圖4.4.4-1 完整樁時域頻域圖
速度訊號：
完整樁時域頻域圖
完整樁時域頻域圖
2 斷樁時域頻域圖形的特點
時域波形和頻域波形規則。在時域波形中反射訊號明顯並與入射波同相位，反射波週期為。在頻域圖形中，相鄰峰間隔也基本相等。
但由平均波速與算出的樁長比施工樁長要短，即<，在時域頻域圖形中無樁底反射訊號。
3 其它缺陷樁時域頻域圖形的特點(圖4.4.4-3)
4 時域波形中有樁底反射，有完整樁的反射波週期；缺陷反射與入射波同相位，缺陷的反射波週期為。頻域圖形中既有完整樁的特徵頻率，也有缺陷部位的特徵頻率。可根據公式4.
4.3-1或4.4.
3-2求出缺陷沿樁長所在位置。
速度訊號：
圖4.4.4-3 缺陷樁的時域和頻域圖
4.4.5 當灌注樁截面漸變或突變，在阻抗突變處的一次或二次反射常表現為類似明顯擴徑、嚴重缺陷或斷樁的相反情形，從而造成誤判。
因此，可結合施工、地質情況綜合分析加以區分；無法區分時，應結合其它檢測方法綜合判定。
4.4.6 對嵌巖樁，樁底沉渣和樁端持力層是否為軟弱層、溶洞等是直接關係到該樁能否安全使用的關鍵因素。
從理論上講可以用低應變反射波法有效地檢測出樁端嵌巖等質量，即在樁端波形呈反相反射時，認為嵌巖狀況良好，反之則認為在樁端存在低劣混凝土或沉渣可能性較大，或者存在軟弱層或岩溶孔洞等。實際檢測中，當採用本方法判定樁端嵌固效果差時，應採用靜載試驗或鑽芯法等其它檢測方法核驗樁端嵌巖情況，確保基樁使用安全。
二、應力波簡單理論
1、沒有擾動就沒有波，只有擾動而沒有傳播的介質也不能形成波，如果介質是彈性的，形成的就是彈性波。
2、在波動過程中，介質中各個質量都只在各自的平衡位置附近作振動，並不隨波動過程傳到遠處，被傳播的是擾動的狀態，而不是振動的質點。
3、擾動引起的介質質點運動方向與波的傳播方向一致或相反的應力波是縱波，垂直的是橫波。
4、應力波波長公式 λ=ct===
式中 t——波動的週期，表示介質質點振動的週期（時間）
c——波傳播速度，簡稱波速，表示單位時間內擾動在介質中傳播的距離（長度/時間）
λ——波長，在乙個週期內，波傳播的距離（長度）
f——頻率，單位時間（1秒）內，波前進的波長數，（次/單位時間
——圓頻率，頻率的2倍，（1/時間）
k——波數，圓頻率與波速頻率之比值，（次/單位時間）（1/時間）
5、樁身材料彈性模量公式e=
式中 e——樁身材料彈性模量（kpa）
c——樁身應力波的傳播速度（m/s）
——樁身材料質量密度（t/m3）
另根據虎克定律彈性模量等於應力與應變之比
e= = 注意應變沒有單位
6、樁身阻抗公式
z= =
7、樁頂質點運動速度與應變成正比
v= 根據e= =及e=公式得出
= =±z·v
8、應力波在樁不同阻抗介面處的反射和透射
介面上f和速度v應分別滿足牛頓第三定律和連續條件得出
vi + vr=vt =v
fi + fr=ft =f
根據公式= =±z·v得出
vr =
fr =
完整性係數得出
vr =
fr =
反射係數則得出
vr =
fr =
三、超聲波檢測分析判定
1、檢測目的
檢測混凝土灌注樁樁身缺陷位置、範圍和程度，判定樁身完整性類別。
2、樁身完整性
反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續性的綜合指標。
3、檢測方法
聲波透射法。
常用的聲學引數為聲速、波幅、頻率及波形。
4、檢測範圍
預埋聲測管的灌注樁。
一般樁徑大於600mm(樁徑太小時，換能器與聲測管的耦合會引起較大的相對誤差)
5、測試原理
在被測樁內預埋2-4根豎向相互平行的聲測管作為檢測通道，將超聲脈衝發射換能器與接收換能器置於聲測管中，管中注滿清水作為耦合劑，由儀器發射換能器發射超聲脈衝，穿過待測的樁體混凝土，並經接收換能器被儀器所接收，判讀出超聲波穿過混凝土的聲時、接收波首波的波幅以及接收波主頻等引數。超聲脈衝訊號在混凝土的傳播過程中因發生繞射、折射、多次反射及不同的吸收衰減，使接收訊號在混凝土中傳播的時間、振動幅度、波形及主頻等發生變化，這樣接收訊號就攜帶了有關傳播介質（即被測樁身混凝土）的密實缺陷情況、完整程度等資訊。由儀器的資料處理與判斷分析軟體對接收訊號的各種聲參量進行綜合分析，即可對樁身混凝土的完整性、內部缺陷性質、位置以及樁混凝土總體均勻性等級等做出判斷。
6、聲波波速與混凝土質量的關係
6.1聲速
讀取的聲時值是首波到達時間
1）聲波波速是超聲波檢測的乙個主要引數，聲波在混凝土中傳播的聲速與混凝土的彈性性質有關，也與混凝土的內部結構（是否存在缺陷及缺陷程度）有關，對組成材料相同的混凝土，其內部越緻密、孔隙率越低，則聲波波速越高，強度也越高。
但是混凝土材料是一種多項複合體，其強度與聲速的關係不是完全穩定的，受多種因素影響，具體如下：
a、混凝土原材料性質及配合比的影響；
b、齡期影響；
c、溫度、濕度等混凝土硬化環境的影響；
d、施工工藝
對於同一工程的混凝土灌注樁，上述影響因素基本相近，因此聲波波速的高低基本可反映樁身強度的高低。
2）混凝土內部缺陷對聲波波速的影響
低頻超聲波具有漫射的特點。
當樁身存在缺陷時，聲波在缺陷位置的傳播時間比正常部位傳播時間長，聲速比正常部位小。
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