【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 若將 (29)、 (36)式中樁長(zhǎng) L 改成為缺陷至樁頂?shù)木嚯x Lri，則 (29)、 (36)式就變?yōu)樯虾Ｊ泄こ探ㄔO(shè) 規(guī)范《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（ DGJ08—218—2020）中 ()式，即： 式中： Lri——缺陷至樁頂?shù)木嚯x (m)； ——缺陷樁相鄰波峰之間的頻率差平均值 (Hz)； C——n根完整樁縱波速度的平均值 (m/s)， n≥5。 在這里應(yīng)說(shuō)明的是：注腳符號(hào) i，不是上面所指的 i 階頻率，而是指第 i根樁， Lri 意指第 i根缺陷樁缺陷距樁頂?shù)木嚯x。 2) 有樁側(cè)土 前述 (17)式為有樁側(cè)土?xí)r樁軸向振動(dòng)微分方程。根據(jù)樁 頂、樁端的邊界條件，應(yīng)用超越方程可求得軸向振動(dòng)固有頻率。 a) 樁頂、樁端的邊界條件 按受力機(jī)理，樁可以分成三種：純摩擦樁、端承樁和摩擦樁，如圖（ 12）所示。 圖 (12) 三種樁型受力機(jī)理、邊界條件 圖中： Q——樁頂軸向荷載 (kN)； Qf——樁側(cè)土摩阻力 (kN)； Qp——樁端支承力 (kN)； K ——樁端剛度比（無(wú)量綱）； 樁端剛度比 K按下式計(jì)算： KgKc (37) 式中： Kg——樁端土的抗壓剛度 (kN/m)； Kc——樁身抗壓剛度(kN/m), Kc=面積、樁長(zhǎng)。 1 純摩擦樁 ○ EAL ， E、 A、 L分別為樁的彈性模量、截 由于，鉆孔灌注樁樁端沉汙未清除或預(yù)制樁樁側(cè)土上抬至使樁端脫空，樁頂荷載 Q 全部由樁側(cè)摩阻力 Q? 承擔(dān)，即Q=Q?，稱這種樁為純摩擦樁。純摩擦樁的樁頂、樁端邊界條件為： 樁頂： Z=L， ， 樁端： Z=0， 2 端承樁 ○ ， 。 樁端嵌固在堅(jiān)固的巖層中，并可不計(jì)樁身的壓縮變形產(chǎn)生的樁側(cè)土阻力， 樁頂荷載 Q全部由樁端的支撐力 Qp承擔(dān)，即 Q=Qp, 稱這種樁為端承樁。端承樁的樁頂、樁端邊界條件為： 樁頂： Z=L， ， 樁端： Z=0， ， 。 3 摩擦樁 ○ 樁端支承在中等堅(jiān)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(dān)，即 Q=Q?+Qp，稱這種樁為摩擦樁。 Q?、 Qp 在 Q 中所占的比例，受樁端土堅(jiān)硬程度及樁身壓縮變形大小的影響。上海地區(qū)所采用的鉆孔灌注樁、預(yù)制樁屬摩擦樁， Qp/Q 之比約在 25%左右，其樁頂、樁端邊界條件為： 樁頂： Z=L， ； 樁端： Z=0， ， ， 。 b) 樁軸向振動(dòng)固有頻率 ?Li、相鄰固有頻率差 △ ?Li 見(jiàn)表（ 2） 表 (2) 樁軸向振動(dòng)固有頻率、相鄰固有頻率差值 由表（ 2）可知：純摩擦樁、端承樁在有樁側(cè)土（ KO≠0、CO≠0）時(shí)，樁的軸向振動(dòng)固頻率 fLi，不僅與 E、 A、 L、 、C有關(guān)，而且受 KO、 CO影響，其表達(dá)式較復(fù)雜。對(duì)于摩擦樁，樁的軸向固有頻率 fLi、即使在無(wú)樁側(cè)土（ KO=0、 CO=0）時(shí)，其表達(dá)式也相當(dāng)復(fù)雜。當(dāng)然，上述 情況樁的軸向相鄰固有頻率的差值 △ ?Li不可能恒為 C2L 。由完整樁軸向相鄰固有頻率差值 △ ?Li分析得到的缺陷樁缺陷段 軸向相鄰固有頻率差值 △ ?ri，也不可能恒為 △ ?ri。為了根據(jù)實(shí)測(cè)分析計(jì)算所得的頻譜圖取得缺陷樁缺陷距樁頂?shù)木嚯x Lri，上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（ DGJ082182020）第（ ）式中， △ ?ri定義為缺陷樁相鄰波峰（即相鄰固有頻率）之間頻差的平均值，由該式計(jì)算得到的 Lri，僅為缺陷至樁頂?shù)墓浪憔嚯x。 (3) 實(shí)例 例 1：某混凝土 預(yù)制樁，樁端進(jìn)入巖層（可認(rèn)為是固定端），樁長(zhǎng) L=10m，樁截面尺寸 F=300mm300mm，在有樁側(cè)土和無(wú)樁側(cè)土情況下，實(shí)測(cè)前五階固有頻率及其相鄰固有頻率差值，詳見(jiàn)表（ 3）、表（ 4）： 表 (3) 樁周土對(duì)固有頻率的影響 表 (4) 樁周土對(duì)相鄰固有頻率差的影響 分析表 (3)、表（ 4）可知： 1) 有、無(wú)樁側(cè)土，對(duì)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(wú)樁側(cè)土高約 30%~40%，并因此影響第 2 階相鄰固有頻率差值。 2) 在無(wú)樁側(cè)土?xí)r，各階相 鄰固有頻率差值基本相同。 例 2：樁型及尺寸完全與例 1 中的混凝土方樁相同，樁端進(jìn)入硬塑粘土，樁側(cè)土分別為硬塑、可塑及軟塑粘土?xí)r，實(shí)測(cè)前五階固有頻率、相鄰固有頻率差值，詳見(jiàn)表（ 5）、表（ 6）。 表 (5) 樁周土對(duì)固有頻率的影響 表 (6) 樁周土對(duì)相鄰固有頻率差的影響 分析表（ 5）、表（ 6）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。 2）在應(yīng)用上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（ DGJ08—218—2020）中 ()式，確定缺陷距樁頂?shù)木嚯x Lri時(shí)，缺陷樁相鄰固有頻率的差值，宜取第 2階以后的相鄰固有頻率差值 △ ?ri的平均值。 (4) 完整樁軸向振動(dòng)幅頻曲線的特征 1) 有樁端反射波信號(hào) 有樁端反射波信號(hào)時(shí)幅頻曲線圖 , 如圖 (13)所示。 圖中： V——質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度 (mm/s), fLi——完整樁軸向振動(dòng)固有頻率（ Hz）， ——完整樁軸向振動(dòng)相鄰固有頻率的差值 (Hz)；波速度（ m/S)， L為完整樁長(zhǎng) (m)， C2L ,C 為縱 圖 (13) 有樁端反射波信號(hào)的幅頻曲線 2) 無(wú)樁端反射波信號(hào) 無(wú)樁端反射波信號(hào)時(shí)幅頻曲線圖，如圖 (14)所示，圖中符號(hào)含義同圖 (13)。 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。 圖中： Lrifri ——樁身缺陷距樁頂?shù)木嚯x (m)。 ——缺陷樁缺陷段的軸向振動(dòng)固有頻率（ Hz）； ——缺陷樁缺陷段相鄰固有頻率之間的差值（ Hz）； C2Lri ， C為同 一工程 n根樁縱波速度的平均值， ，且波速度。 ， Ci為第 i根完整樁縱 圖 (15) 缺陷樁的幅頻曲線 樁身完整性的時(shí)域、頻域特征聯(lián)合判斷 若干問(wèn)題的探討 (1) 用彈性波反射法檢測(cè)混凝土預(yù)制樁接樁質(zhì)量的可行性探討 混凝土多節(jié)預(yù)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(cuò)位、完全錯(cuò)開(kāi)等，如圖 (16)所示。 用彈性波反射法檢測(cè)混凝土預(yù)制樁接樁質(zhì)量，主要根據(jù)接樁面、樁端反射波信號(hào)強(qiáng)弱來(lái)進(jìn)行判別。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(jiàn)。接樁面欠密貼的混凝土預(yù)制樁，樁面反射波信號(hào)較弱，有時(shí)可見(jiàn)樁端反射波信號(hào)。接樁面 松脫、局部錯(cuò)位、完全錯(cuò)開(kāi)的混凝土預(yù)制樁，均有接樁面反射波信號(hào)強(qiáng)烈，甚至有二次、多次反射波信號(hào)可見(jiàn)，及無(wú)樁端反射波信號(hào)的共同特征。用彈性波反射法無(wú)法檢測(cè)上、下節(jié)樁脫開(kāi)的距離、錯(cuò)開(kāi)的程度。若要了解上、下節(jié)樁脫開(kāi)的距離、錯(cuò)開(kāi)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。 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(cè)技術(shù)規(guī)程（ D