【正文】 ）可知： 1） 當(dāng)樁端進(jìn)入硬塑粘土?xí)r，樁側(cè)土性質(zhì)對(duì)第 1 階固有頻率影響亦很大，并且第 2 階相鄰固有頻率差值遠(yuǎn)小于其它相鄰各階的差值。 20 圖 (14) 無(wú)樁端反射信號(hào)的幅頻曲線 (5) 缺陷樁軸向振動(dòng)幅頻曲線的特征 不 同缺陷程度的缺陷樁，其 軸向振動(dòng)幅頻曲線圖，如圖（ 15）所示，它們分別有如下特征： 輕度缺陷樁：幅頻曲線呈輕度 峰 ~谷狀起伏； 明顯缺陷樁：幅頻曲線呈明顯峰 ~谷狀起伏； 嚴(yán)重缺陷樁：幅頻曲線呈十分深凹峰 ~谷狀起伏。 諧振峰排列基本等間距，峰谷明顯，相鄰峰之間頻率差 Δ? 基本相等，Δ?Li=C/2L，幅頻曲線正常。 樁端諧振峰排列基本等間距， Δ?Li=C/2L。明顯缺陷段產(chǎn)生的諧振峰峰谷明顯。 無(wú)樁端諧振峰。接樁面密貼的混凝土預(yù)制樁，無(wú)接樁面反射波信號(hào)，一般情況下樁端反射波信號(hào)可見。若要了解上、下節(jié)樁脫開的距離、錯(cuò)開的程度，必須輔之其它檢測(cè)方法，如： 1) 用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀測(cè)定樁頂 上抬、下沉和偏位量； 2) 在樁頂施加靜載，并測(cè)定下沉量； 3) 在樁頂施加上拔荷載，并測(cè)定上拔荷載、上拔位移量； 4) 在樁頂施加 錘 擊力，測(cè)定樁頂下沉量，并同時(shí)進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)分析。在按表（ 7）對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力受損程度進(jìn)行分類時(shí)，不僅應(yīng)考慮軸向抗壓承載力，還應(yīng)考慮抗拔、抗水平和抗彎曲承載力。 25 表 (8) 樁身完整性的 內(nèi)涵 樁型 判別內(nèi)容 樁身完整性 I II III IV 完整 輕度缺陷 明顯缺陷 嚴(yán)重缺陷 砼預(yù)制樁 裂縫 無(wú)裂縫 細(xì)裂縫，又稱微 裂 、發(fā)裂 ， 裂縫 寬度 δ ≤， 且未貫通 裂縫，又稱明顯裂縫 ，δ ， 未貫通 斷裂 δ ，貫通 接樁 密貼又稱無(wú)間隙 欠密貼，又稱局部有間隙，局部接觸 脫開，又稱松脫 錯(cuò)位又稱錯(cuò)開 灌注樁 縮頸 樁徑≥ 沒計(jì)直徑 輕度縮頸又稱微縮頸，樁徑 設(shè)計(jì)直徑，但不露筋 明顯縮頸，樁徑 設(shè)計(jì)直徑，且局部露筋 嚴(yán)重縮頸，樁徑 設(shè)計(jì)直徑，全部露筋 夾泥 無(wú)夾泥 局部夾泥，夾泥面積FO10%樁的設(shè)計(jì)斷面積 F 明顯夾泥， 10%F≤ FO≤ 30%F 嚴(yán)重夾泥 FO30%F (3) 用彈性波反射法檢測(cè)鉆孔灌注樁沉渣厚度、混凝土預(yù)制樁 端脫開距離可行性探討 當(dāng)鉆孔灌注樁樁端沉渣未清、混凝土預(yù)制樁樁側(cè)土上抬而至使樁端脫空時(shí)，則樁端處于自由和作用力、剛度比 為零的邊界狀態(tài)。 (4) 用彈性波反射法檢測(cè)樁長(zhǎng)可行性探討 用彈性波反射法檢測(cè)樁長(zhǎng)，似乎很簡(jiǎn)單，只要按（ 38）、（ 39）式便可計(jì)算得到： CtL 21? （ 38） 26 LifCL ??2 （ 39） 式中： L ——完整樁長(zhǎng)（ m）， t ——完整樁端反射波傳遞時(shí)間（ s）， Lif? ——完整樁軸向振動(dòng)相鄰固有頻率差平均值（ Hz）， C ——樁身縱波速度（ m/s）。采用同一工程 n （ 5?n ）根完整樁實(shí)測(cè)所得的平均縱波速度 C 值或縱波速度與樁身混凝土強(qiáng)度之間經(jīng)驗(yàn)關(guān)系所得的縱波速度 C 值來(lái)確定， 由于 P13 所述的原因，具有很大的不確定性，據(jù)此縱波速度值用 (38)、（ 39）式計(jì)算所得的樁長(zhǎng)，亦很不可靠，故用彈性波反射法檢測(cè)樁長(zhǎng)不可 行。因 L（設(shè)計(jì) 樁長(zhǎng)） riL? （深部缺陷至樁頂距離）， C’值必然大于 C 值，且 C’值明顯高 于正常值（ C’值超出 5000m/s，甚至 更大），而判其為短樁（明顯小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)）。只不過(guò)從高于正常值范圍的 C’值中獲取了可能出現(xiàn)短樁的信息，若要正確判別短樁，必須同時(shí)采用其它方法。 2) 有代表性檢測(cè)實(shí)例 a) 70號(hào)樁： 接樁密貼， riL = mfC i L ???? b) 109號(hào)樁： 松脫或局部錯(cuò)位或全部錯(cuò)位，出現(xiàn)二次反射、幅頻曲線深凹， 29 riL = mfC ri ???? c) 94號(hào)樁： 欠密貼， 無(wú)二次反射、幅頻曲線峰 ~谷不明顯， riL = mfC ri ???? 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 小結(jié) 根據(jù)一維彈性波在基樁內(nèi)的傳播理論可知：樁頂受 錘 擊后產(chǎn)生的應(yīng)力波（或應(yīng)變波）在樁身內(nèi)向下傳播的過(guò)程中，當(dāng)遇到阻抗發(fā)生變化的界面（如：縮頸、擴(kuò)頸、離析、裂縫、斷裂等缺陷和接樁面、樁底）時(shí)，將產(chǎn)生反射波，反射波信號(hào)的強(qiáng)弱、幅頻曲線的起伏程度與界面處 的波阻抗差異（即界面上、下樁身阻抗之差）成正比。由上可知，根據(jù)反射 波相位難于識(shí)別樁身缺陷是縮頸、夾泥離析，還是 裂縫、斷裂。若樁端有沉渣，則樁端反射波信號(hào)既強(qiáng)又雜亂。因此，用彈性波反射法檢測(cè)基樁完整性，目前尚處于定性階段，判別樁的 4 條標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)屬定性描述。 41 (2) 機(jī)械阻抗、導(dǎo)納的含義 機(jī)械阻抗、導(dǎo)納反應(yīng)了樁 ~土系統(tǒng) 在頻率域上的動(dòng)態(tài)特性，有加速度阻抗、速度阻抗、位移阻抗之分。 3) 位移機(jī)械阻抗 )(fZA 、位移導(dǎo)納 )(fHA )( )()( fA fFfZA ? )( )()( fF fAfHA ? (44) 式中： A(f)——實(shí)測(cè)的樁頂位移響應(yīng)。 Q ——導(dǎo)納曲線中的極小值 ( SkNm ?/ )。 V(f)——對(duì)應(yīng)于 m點(diǎn)的樁頂振動(dòng)速度響應(yīng) ( Sm/ )。 C ——樁的縱波速度 ( Sm/ )。 (3) 樁身完整性判別標(biāo)準(zhǔn) 表 (9) 樁身完整性評(píng)定表 樁身完整性類別 缺陷程度 特征 I 無(wú)缺陷 動(dòng) 剛度 Kd 大于全樁區(qū)動(dòng)剛度的均值 dK ；導(dǎo)納幾何平均值 N 小于導(dǎo)納理論值 Nc且小于全樁區(qū)的均值 N ；縱波波速 C 大于全樁區(qū)縱波波速的均值 C ；導(dǎo)納曲線譜形狀特征正常，導(dǎo)納曲線譜中只有完整樁 振 動(dòng)特性峰反映 。 四、復(fù)習(xí)思考題 何謂基樁完整性？ 檢測(cè)基樁完整性的常用方法？ 何謂低應(yīng)變法？有哪幾種？ 低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性 適用范圍？ 5。 III 明顯缺陷 動(dòng)剛度 Kd 小于等于全樁區(qū)動(dòng)剛度的均值 dK ；導(dǎo)納幾何平均值 N 大于等于 導(dǎo)納理論值 Nc且大于等于全樁區(qū)的均值 N ；縱波波速 C 小 于等于全樁區(qū)縱波波速的均值 C ；導(dǎo)納曲線譜形狀特征 異 常，導(dǎo)納曲線譜中有 明顯缺陷 樁 振 動(dòng)特性峰反映。它可以根據(jù)實(shí)測(cè)的速度導(dǎo)納曲線初始直線段終點(diǎn) m處速度導(dǎo)納值求得。 f? ——導(dǎo)納曲線中兩個(gè)相鄰峰值頻率之差 (Hz )。 m ——速度導(dǎo)納曲線 初始直線段的終點(diǎn) 。 樁頂?shù)乃俣葘?dǎo)納曲線 (1) 樁頂位移阻抗 Z )(fLA 2222 Z uAEuKtuCtuAoo ?????????? (17) 對(duì) (17)式 作符利葉變換，并應(yīng)用超越方程求解，則得： )t a n ()()(t a n)()(LfZLfZfZOAOALA????????????? （ 45） 式中： )(fZLA 、 )(fZOA ——分別為樁頂、樁端位移阻抗 ( mkN/ )， AE?? ， Oo KjCA ??? ???? 2 ， ?ggOA jCKfZ ??)( ， gK ——樁端土抗壓剛度 ( mkN/ ), OK ——樁側(cè)土抗剪剛度 ( mkN/ ), gC ——樁端土的阻尼系數(shù) ( mSkN /? ), OC ——樁側(cè)土阻尼系數(shù) ( mSkN /? ), 1??j (2) 樁頂速度導(dǎo)納 )(fHLV )(2)()( )()( )()( fZ ffZfF fAfF fVfH LALALV ??? ???? （ 46） (3) 樁頂?shù)乃俣葘?dǎo)納曲線 圖 (18) 基樁示意圖 43 1) 樁頂?shù)乃俣葘?dǎo)納曲線 根據(jù)（ 46）式可繪出樁頂?shù)乃俣葘?dǎo)納隨頻率的變化曲線。 1) 加速度機(jī)械阻抗 )(fZa 、加速度導(dǎo)納 )(fHa )( )()( fa fFfZa ? )( )()( fF fafHa ? (42) 式中： F(f)——施加在樁頂?shù)募ふ窳Γ? a(f)——實(shí)測(cè)的樁頂加速度響應(yīng)； f ——激振力的周頻率。 三、機(jī)械阻抗法簡(jiǎn)介 機(jī)械阻抗法的一些基本概念 (1) 何 謂機(jī)械阻抗法？ 機(jī)械阻抗法是