【正文】 II 輕度缺陷 動剛度 Kd 大于等于全樁區(qū)動剛度的均值 dK ；導納幾何平均值 N 小于 45 等于 導納理論值 Nc且小于等于全樁區(qū)的均值 N ；縱波波速 C 大于等于全樁區(qū)縱波波速的均值 C ；導納曲線譜形狀特征比較正常，導納曲線譜中有輕度缺陷樁 振 動特性峰反映。 F(f)——施加于樁頂?shù)募ふ窳?(kN )。 4) A(f)、 V(f)、 a(f)之間存在下列關(guān)系 )()( 2 fAfa ?? )()( fAfV ?? (45) f?? 2? 42 式中： ? ——施加在樁頂上激振力的園頻率（弧度 /秒）。鑒于上述，從事基樁彈性波反射法檢測工作的技術(shù)人員，應多積累經(jīng)驗、開展科學研究，將這門檢測技術(shù)逐步提高到新的水平。為了識別樁身缺陷性質(zhì)，應仔細觀察反射波特征。 圖 (17) 深 部缺陷反射 波 信號示意圖 工程實例 (1) 某某大廈 1) 工程概況 基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，直徑 ,800mm? ，樁長 ，樁身混凝土強度 C30，總樁數(shù) N=406 根。 在此，筆者還將介紹一個基樁完整性檢測中有時會碰到的短樁問題：由于諸種原因，在接近樁端部位存在缺陷（即深部缺陷），如圖（ 17）所示，其實測時域圖、頻譜圖中，深部缺陷反射 波信號可見，而無樁端反射波信號。根據(jù)行波理論可知：由 錘擊樁頂產(chǎn)生的向下傳播的壓力波在樁端處引起的質(zhì)點運動速度，與反射波產(chǎn)生的質(zhì)點運動相疊加（符號相同）而得到增強，此時在樁頂檢測到的 質(zhì)點振動速度反射波信號特別強烈，且與向下傳播的壓力波引起的質(zhì)點振動速度同相（即同相起跳）。 24 圖 (16) 接樁面接觸情況示意圖 (2) 樁身完整性的內(nèi)涵 上海市工程建設(shè)規(guī)范 “建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程（ DGJ08—218—2020） ”第 條明確規(guī)定，通過樁身完整性檢測將樁身質(zhì)量分成 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 四類，如下表 (7)所示。嚴重缺陷段諧振峰十分明顯，有多次深凹的峰谷狀起伏。輕度缺陷段產(chǎn)生諧振峰之間頻率差Δ?ri=C/2Lri 峰谷均不深 無 僅有輕度缺陷反射波信號。 圖中： riL ——樁身缺陷距樁頂?shù)木嚯x (m)。 (3) 實例 18 例 1：某混凝土預制樁，樁端進入巖層（可認為是固定端），樁長 L=10m，樁截面尺寸 F=300mm 300mm，在有樁側(cè)土和無樁側(cè)土情況下，實測前五階固有頻率及其相鄰固有頻率差值，詳見表（ 3）、表（ 4）： 表 (3) 樁周土對固有頻率的影響 固有頻率 樁側(cè)土類 第 1 階 (HZ) 第 2 階 (HZ) 第 3 階 (HZ) 第 4 階 (HZ) 第 5 階 (HZ) 無樁側(cè)土 66 195 324 451 575 軟塑粘土 86 204 330 455 576 可塑粘土 93 207 332 456 577 表 (4) 樁周土對相鄰固有頻率差的影響 相鄰固有 頻率差 樁側(cè)土類 第 2 階 (HZ) 第 3 階 (HZ) 第 4 階 (HZ) 第 5 階 (HZ) 無樁側(cè)土 129 129 127 124 軟塑粘土 118 126 125 121 可塑粘土 114 125 124 121 分析表 (3)、表（ 4）可知： 1) 有 、 無樁側(cè)土，對樁的第 1 階固有頻率影響很大，有樁側(cè)土的第 1 階固有頻率比無樁側(cè)土高約 30%~40%，并因此影響第 2 階相鄰固有頻率差值。 ○ 3 摩擦樁 樁端支承在中等堅硬的土層中，樁頂荷載 Q 由 樁側(cè)摩 土 阻力 Q?、樁端支承力 Qp 共同承擔，即 Q=Q?+Qp，稱這種樁為摩擦樁。 2) 有樁側(cè)土 前述 (17)式為有樁側(cè)土時樁軸向振動微分方程。 根據(jù) (28)式，可得完整樁軸向相鄰固有周頻率差值 △ ?Li(Hz)： △ ?Li=2CL (29) 圖 (11) 樁頂、樁端邊界條件（無樁側(cè)土） b) 樁端自由（樁端沉汙、脫空）、樁頂自由 邊界條件 [見圖（ 11） ]： Z=0 U 0Z? ?? Z=L U 0Z? ?? 14 對 (23)式求導則得： 39。 12 (20)式對 t、 Z 分別作求導，則得： z i z i z i z iu U M sin t N c o s tt ? ? ? ?? ?? ( + ) (21a) 2 22z i z i z i z i2u U M c o s t N s in tt ? ? ? ?? ?? ( ) (21b) z i z iuU M c o s t+ N s in tZZ ????? () (21c) 22z i z i22uU M c o s t+ N s in tZZ ????? () (21d) 將式 (21b)、 (21d)代入 (18)式，則得樁軸向振動的振型微分方程： 2222U 0ZCzi U?? ??? (22) (22)式的解可以寫成下式： 39。然而，目前理論上還未得到縱波速度與強度之間的關(guān)系式。 8 c) 變截面（縮 ~擴頸） d) 樁頂松軟 樁身完整性頻域檢測方法 (1) 樁軸向振動微分方程的建立 1) 基本假定 a) 假定樁為一根無阻尼的彈性直桿； b) 假定樁產(chǎn)生軸向變形后應力均勻分布。 d) 樁端也是一個界面，一般情況下持力層的阻抗 2Z 小于樁身的阻抗 1Z ，此時 12 ZZ ? 、 0?F ，則： RV 與 IV 同號，亦即樁頂處反射波引起的質(zhì)點振動速度與入射波引起的質(zhì)點振動速度同相，俗稱“同相起跳”。 灌注樁 —— 縮頸、擴頸、夾泥、離析等。 4. 檢測基樁完整性的常用方法 (1) 低應變法； (2) 高應變法； (3) 超聲波透射法； (4) 鉆孔取芯法等。 5. 何謂低應變法？ 在樁頂施加低能量的荷載，實測樁頂速度（或同時實測力）的響應，通過時域或頻域分析，判定樁身 完整性 的檢測方法。 砼預制樁 —— 裂縫、斷 裂、空洞、蜂窩、接樁質(zhì)量差等。 6 圖 (3) 樁身缺陷反射波信號示意圖 2) 樁身缺陷嚴重程度與速度反射波幅值之間的關(guān)系 樁身缺陷越嚴重，阻抗比 i、反射系數(shù) F 越大，則： 樁頂處實測得到的速度反射波幅值越大。 2) 計算圖式 9 圖 (10) 計算圖式 圖中： Q(t)——施加在樁頂?shù)腻N 擊力（ kN） ； Fd(t)——樁側(cè)土的動阻力（ kN） ； Pd(t)——樁端土的動阻力（ kN） ； Co——樁側(cè)土的阻尼系數(shù)（ kN但是，從實踐中發(fā)現(xiàn)縱波速度與強度之間存在正相關(guān)關(guān)系，即混凝土樁的縱波速度值大，其強度值高。39。39。根據(jù)樁頂、樁端的邊界條件，應用超越方程可求得軸向振動固有頻率。 Q?、 Qp 在 Q 中所占的比例，受樁端土堅硬程度及樁身壓縮變形大小的影響。 2) 在無樁側(cè)土時，各階相鄰固有頻率差值基本相同。 rif ——缺陷樁缺陷段的軸向振動固有頻率（ Hz）； rif? ——缺陷樁缺陷段相鄰固有頻率之間的差值（ Hz）；riri LCf 2?? ， C 為同一工程 n 根樁縱波速度的平均值， 5?n ，且 %5??CCCi ， iC 為第 i根完整樁縱波速度。 僅 有 輕 度 缺陷 段 產(chǎn) 生的 諧 振 峰 ，Δ?ri=C/2Lri。 Δ?ri=C/2Lri 若干問 題的探討 (1) 用彈性波反射法檢測混凝土預制樁接樁質(zhì)量的可行性探討 混凝土多節(jié)預制樁， 由于接樁面 不 平整、焊接質(zhì)量不高和樁間土上抬、側(cè)向擠壓等，將造成上、下節(jié)樁接觸面 不 密貼，甚至松脫、局部錯位、完全錯開等，如圖 (16)所示。通俗地說， Ⅰ 類樁為樁身結(jié)構(gòu)完好的優(yōu)良樁； Ⅱ 類樁為樁身存在輕度不利缺陷的合格樁； Ⅲ 類樁為樁身存在明顯不利缺陷 的不合格樁； Ⅳ 類樁為樁身存在嚴重缺陷的廢樁。但是，現(xiàn)在從理論、實踐上尚未證明樁頂檢測到的質(zhì)點振動速度反射波信號強弱程度，與樁端沉渣厚度、脫空距離之間存在相關(guān)關(guān)系。由于，深部缺陷接近樁端，檢測人員誤將深部缺陷反射波信號當作樁端反射波信號。 2) 有代表性檢測實例 a) 6號樁：完整樁。若距樁 頂 約 2~3m之內(nèi)出現(xiàn)斷裂，反射波往往具有鋸齒狀波疊加在低頻波上的特征，若距樁頂 8m 左右出現(xiàn)斷裂，反射波往往具有波寬較窄的二次，甚至多次反射；若樁身深部出現(xiàn)嚴重缺陷，反射波 似完整樁端反射，實測計算得到的波速肯定偏高。 三、機械阻抗法簡介 機械阻抗法的一些基本概念 (1) 何 謂機械阻抗法？ 機械阻抗法是指根據(jù)樁頂激