低应变动力测试低应变动力测试理论基础理论基础•低应变理论依据是建立在一维线弹性杆件模型基低应变理论依据是建立在一维线弹性杆件模型基础上,因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效础上,因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于55,设计桩身截面宜基本规则。另外,一维理论,设计桩身截面宜基本规则。另外,一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立,所要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立,所以,对薄壁钢管桩和类似于以,对薄壁钢管桩和类似于HH型钢桩的异型桩,型钢桩的异型桩,本方法不适用。本方法不适用。应力波在桩身中的传输示意图应力波在桩身中的传输示意图两个重要公式两个重要公式•波阻抗:波阻抗:P:P:密度;密度;CC:应力波速;:应力波速;AA:桩横截面积:桩横截面积。。•一维杆件:一维杆件:d<λ>((5~105~10))ddL>L>((5~105~10))λλCAZ两个重要公式两个重要公式•桩身阻抗的变化桩身阻抗的变化•Z1/Z2>1Z1/Z2>1即即A1/A2>1A1/A2>1有效截面变大(扩径、土层突变等)有效截面变大(扩径、土层突变等)•Z1/Z2=1Z1/Z2=1即即A1/A2=1A1/A2=1有效截面无变化,正常。有效截面无变化,正常。Z1/Z2>1Z1/Z2>1即即A1/A2>1A1/A2>1有效截面变小(缩颈、夹泥、蜂窝等)有效截面变小(缩颈、夹泥、蜂窝等)Z1/Z2=1Z1/Z2=1即即A1/A2=1A1/A2=1•有效截面无变化,正常。有效截面无变化,正常。Z1/Z2<1Z1/Z2<1即即A1/A2<1A1/A2<1•有效截面变大(扩径、土层突变等)有效截面变大(扩径、土层突变等)两个重要公式两个重要公式•波速公波速公T=2L/CT=2L/CL:L:桩长桩长C:C:波速波速低应变所能检测到低应变所能检测到的现象的现象低应变不能检测到的现象低应变不能检测到的现象应力波在桩中的传播应力波在桩中的传播振源:手锤锤击桩端面。点振源传播介质:桩L远大于桩径。一维直杆传播:应力波以锤击点为中心半球向外传播,当应力波传播至桩身一定距离S后(一般S>1D-2D),波振面才近似为平面。此时手锤锤击桩端认为是应力波在一维杆件中竖直方向传播检测原理检测原理利用应力波在桩中传播时,当桩身的波阻抗发生变化会产生反射的原理,通过分析反射波的幅值、相位、到达时间,得出桩缺陷的大小、性质、位置等信息,最终对桩基的完整性给予评价。低应变检测的优点低应变检测的优点•快速检测方法(50-200根/日)•准备简便•操作简单•经验丰富低应变检测的局限低应变检测的局限•不能提供单桩承载力•对小缺陷灵敏度不高•无法检测桩底沉渣适用范围适用范围11、本方法适用于检测混凝土桩的桩身、本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置。完整性,判定桩身缺陷的程度及位置。22、本方法的、本方法的有效检测桩长有效检测桩长范围应通过范围应通过现场试验确定。现场试验确定。适用范围(需要结合其他方法验证)适用范围(需要结合其他方法验证)•对于混凝土灌注桩,采用时域信号分析时对于混凝土灌注桩,采用时域信号分析时应区分桩身截面渐变后恢复至原桩径并在应区分桩身截面渐变后恢复至原桩径并在该阻抗突变处的一次反射,或扩径突变处该阻抗突变处的一次反射,或扩径突变处的二次反射,结合成桩工艺和地质条件综的二次反射,结合成桩工艺和地质条件综合分析判定受检桩的完整性类别。必要时合分析判定受检桩的完整性类别。必要时,可采用实测曲线拟合法辅助判定桩身完,可采用实测曲线拟合法辅助判定桩身完整性或借助实测导纳值、动刚度的相对高整性或借助实测导纳值、动刚度的相对高低辅助判定桩身完整性。低辅助判定桩身完整性。适用范围(需要结合其他方法验证适用范围(需要结合其他方法验证))•对于嵌岩桩,桩底时域反射信号为单一反对于嵌岩桩,桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时,应采取其射波且与锤击脉冲信号同向时,应采取其他方法核验桩底嵌岩情况。他方法核验桩底嵌岩情况。即对于变截面桩、渐变截面桩、嵌岩即对于变截面桩、渐变截面桩、嵌岩桩等进行低应变桩身完整性检测时...