【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 極限承載力。（四）通過(guò)試驗(yàn)樁測(cè)得樁周土的地基反力特性，即地基土的水平抗力系數(shù)（視為土的固有特性），然后根據(jù)實(shí)際工程樁的情況，確定土抗力大小，進(jìn)而計(jì)算單樁設(shè)水平承載力和彎矩。《港口工程樁基規(guī)范》（JTS 16742012）規(guī)定：水平荷載試驗(yàn)宜采用單循環(huán)維持荷載法，每級(jí)荷載加載量為預(yù)估最大荷載的1/10，每級(jí)卸載量為加載量的2倍；加載每級(jí)維持20min，卸載每級(jí)維持10min，從零開始每5min讀一次；卸載至零后維持30min，每10min讀一次。《港口工程樁基規(guī)范》規(guī)定的終止加載條件：在某級(jí)荷載下，橫向變形急劇增加、變形速率明顯加快、地基土出現(xiàn)明顯的斜裂縫、達(dá)到試驗(yàn)要求的最大荷載或最大位移。單樁水平臨界荷載的確定：取單向多循環(huán)加載法時(shí)的H0—t—Y0曲線或慢速維持荷載法時(shí)的H0—Y0曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)的前一級(jí)水平荷載；取水平力—位移梯度（H0—?Y0/?H0）曲線或水平力—作用點(diǎn)位移雙對(duì)數(shù)（lgH0—lgY0）曲線上第一拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)水平荷載值。單樁水平極限荷載的確定：取單向多循環(huán)加載法時(shí)的H0—t—Y0曲線產(chǎn)生陡降的前一級(jí)水平荷載或取慢速維持荷載法時(shí)的Y0—lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯彎曲的前一級(jí)水平荷載值；取水平力—位移梯度（H0—?Y0/?H0）曲線或水平力—作用點(diǎn)位移雙對(duì)數(shù)（lgH0—lgY0）曲線上第二拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)水平荷載值；取樁身折斷或受拉鋼筋屈服時(shí)的前一級(jí)水平荷載值。《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 942008）規(guī)定：取樁頂高程處水平位移1cm對(duì)應(yīng)荷載的75%為單樁水平承載力設(shè)計(jì)值（特征值）；《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 1062014）規(guī)定：當(dāng)樁身不允許開裂時(shí)，取水平臨界荷載的75%作為水平承載力特征值，若按樁身強(qiáng)度控制，則取臨界荷載為特征值。（五）高應(yīng)變法的作用：檢測(cè)樁身缺陷及其位置，確實(shí)完整性系數(shù)；得到樁的軸心抗壓承載力和樁側(cè)分層摩阻力，樁頂沖擊力足夠大時(shí)，可得到樁的軸向抗壓極限承載力；進(jìn)行打樁過(guò)程監(jiān)測(cè)，分析打樁錘的效率，確定沉樁設(shè)備、樁型及持力層。樁頂受到一次錘擊時(shí)，首先在樁頂產(chǎn)生一壓縮應(yīng)力波，若樁周的土阻力大，向下傳播的壓應(yīng)力波衰減也大，當(dāng)應(yīng)力波傳至樁底后，產(chǎn)生回傳的反射波。反射波性質(zhì)由樁底土的性質(zhì)決定：若樁底為固端，則傳到樁底的壓應(yīng)力波將全部以壓力波的形式往回反射；若樁底為自由端，傳到樁底的壓力波全部以拉力波的形式往回反射。一般的樁基工程很少遇到上述兩種極端情況，傳到樁端的壓應(yīng)力波在抵消樁端阻力后，剩余部分以拉力波的形式反射回去，樁的端阻力愈小，往回反射的拉應(yīng)力就愈大。當(dāng)下行波與上行波通過(guò)阻抗變化的截面時(shí)，都會(huì)分解成反射波和透射波，透射波與入射波相同，幅值為原入射波的2Z /（Z2+Z1）倍，反射波的符號(hào)有Z2Z1決定，幅值為原入射波的∣Z2Z1∣/（Z2+Z1）倍?！陡劭诠こ虡痘鶆?dòng)力檢測(cè)規(guī)程》（JTJ 2492001）要求落錘重量不小于預(yù)估單樁承載力的1%，《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 1062014），且樁長(zhǎng)大于30m或樁徑大于60cm時(shí)應(yīng)加大錘重。由于過(guò)大的落錘高度會(huì)使樁產(chǎn)生脈沖窄且峰值高的錘擊應(yīng)力波，容易導(dǎo)致混凝土樁損壞。傳感器應(yīng)成對(duì)且對(duì)稱于樁軸線安裝，每根樁各安裝2只應(yīng)變傳感器和2只加速度傳感器，4只傳感器應(yīng)處在同一截面，且與樁頂?shù)木嚯x不小于2倍樁徑，大直徑樁不少于1倍樁徑。兩側(cè)力信號(hào)相差較大的原因：傳感器自身質(zhì)量問(wèn)題或安裝不當(dāng)、嚴(yán)重錘擊偏心、傳感器安裝處樁身質(zhì)量存在問(wèn)題。力時(shí)程曲線未回零原因：采樣時(shí)間不夠、混凝土樁頂開裂、嚴(yán)重塑性變形。力時(shí)程曲線與速度和阻抗乘積的時(shí)程曲線在第一峰值前的起始段應(yīng)重合，側(cè)摩阻力引起的波會(huì)降低樁身質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度，從而使Ft曲線在上，VZt曲線在下。Jc—?jiǎng)P司阻尼系數(shù)，其值與樁端處土的顆粒大小有關(guān)，土的顆粒越細(xì)，相應(yīng)的值越大。一般由樁的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)確定，不具備條件時(shí)，可采用實(shí)測(cè)曲線擬合得到（曲線擬合的樁數(shù)不應(yīng)少于同一工程相同邊界條件下動(dòng)測(cè)樁總數(shù)的30%，且不得少于3根）。1波速c的大小直接影響到計(jì)算的力和速度值（力的大小與c2成正比），確定c的方法有：有明顯的樁端反射時(shí)，設(shè)樁長(zhǎng)為L(zhǎng)，樁頂?shù)絺鞲衅髦g的距離為L(zhǎng)0，時(shí)間差為t，則c=2（L L0）/ t；有明顯樁底反射時(shí)，c=2（L L0）/（t2t1），t2t1—速度波第一峰值到反射波第一峰值的時(shí)間差；樁底反射不明顯，采用同一工程中相同條件下樁的實(shí)測(cè)波速代替。第一種方法精度最高，第二種方法次之，第三種方法僅適用于預(yù)制樁，不適用于混凝土灌注樁。1不能用低應(yīng)變或超聲波法檢測(cè)得出的波速去替代高應(yīng)變實(shí)測(cè)值，因?yàn)榈蛻?yīng)變和超聲波測(cè)出的波速都比高應(yīng)變測(cè)出的波速大。1一般情況下，樁身最大錘擊壓應(yīng)力就等于樁頂附近的傳感器直接測(cè)出的最大壓應(yīng)變值計(jì)算得出，但如果樁的側(cè)阻力很小，且樁端支承在巖石時(shí)，此時(shí)樁端反射波仍為壓力波，最大壓應(yīng)力將出現(xiàn)在樁端附近（原因參見第2點(diǎn)）。1CASE法適用于中小直徑混凝土預(yù)制樁、鋼樁、截面基本均勻的中小型混凝土灌注樁承載力確定，對(duì)斷面不規(guī)則的鉆孔灌注樁、大直徑樁或超長(zhǎng)預(yù)制樁誤差較大。1基樁動(dòng)測(cè)分析中一般采用實(shí)測(cè)曲線擬合法確定單樁承載力，CASE法作為現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)控手段。實(shí)測(cè)曲線擬合法是利用打樁分析儀實(shí)測(cè)的樁頂力作為邊界條件，通過(guò)波動(dòng)方程數(shù)值計(jì)算，并對(duì)各樁單元和土的力學(xué)模型進(jìn)行假定，反演出樁頂速度曲線，并將計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線反復(fù)調(diào)整比較，直至最終計(jì)算的曲線與實(shí)測(cè)曲線吻合，并由此得到符合實(shí)際的參數(shù)值（如：承載力、樁側(cè)阻力、樁端阻力、土阻尼系數(shù)、土的最大彈性變形值等）。1高應(yīng)變檢測(cè)單樁承載力時(shí)，要有足夠的錘擊力，單擊貫入度宜達(dá)到2~6mm，這樣才能使樁周土阻力得到充分發(fā)揮。對(duì)樁身有明顯缺陷和嚴(yán)重缺陷的樁，不宜用高應(yīng)變提供承載力。1樁身完整性系數(shù)β用缺損截面阻抗Z2與正常截面阻抗Z1的比確定。β值越小，表示該截面處的缺損程度越嚴(yán)重，缺損位置x=c（txt1）/2，x—測(cè)點(diǎn)至缺陷截面的距離。1完整性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：β值完整性評(píng)價(jià)完整性類別β值完整性評(píng)價(jià)完整性類別Β=完整樁Ⅰ≤β＜明顯缺陷樁Ⅲ≤β＜基本完整樁Ⅱβ＜嚴(yán)重缺陷或斷樁Ⅳ（六）試打樁的目的：檢驗(yàn)設(shè)計(jì)確定的樁型是否合理，如樁的承載力是否滿足要求，樁長(zhǎng)是否合理；為選擇合適的沉樁設(shè)備及沉樁工藝提供依據(jù)。樁身最大的錘擊拉應(yīng)力往往出現(xiàn)在剛開始錘擊的軟土層或樁端穿透硬層進(jìn)入軟夾層瞬間。樁身錘擊應(yīng)力的控制范圍：混凝土樁的最大錘擊壓應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)樁身混凝土軸向抗壓強(qiáng)度值；鋼管樁的最大錘擊壓應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)鋼材屈服強(qiáng)度；~；樁身有接頭的混凝土樁還應(yīng)考慮接樁處的抗拉強(qiáng)度。（七）阻抗Z = ρAC，ρ—樁身材料密度，A—樁身截面面積，C—應(yīng)力波在樁中的傳播速度。V反 =－（Z2Z1）/(Z2+Z1)V入，V透 =2Z2/(Z2+Z1)V入。阻抗Z的減小反映出樁的截面積減少或截面強(qiáng)度減弱，如樁縮頸、斷裂、離析、樁身材料強(qiáng)度減弱等部位的反射，其反射波與入射波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度同相位；樁身某部位阻抗增加反映出樁在該截面處面積增大或強(qiáng)度增加，對(duì)擴(kuò)徑樁、樁身材料強(qiáng)度突然提高樁或良好的嵌巖樁，其相應(yīng)部位反射波的相位與入射波相位相反；當(dāng)樁側(cè)某部位土阻力突然增大時(shí)，該處也會(huì)產(chǎn)生與入射波相位相反的反射波。當(dāng)樁身缺陷位置離樁頂較近時(shí)，宜選用質(zhì)量小且剛度較大的錘頭，使沖擊入射波脈沖較窄、高頻成分較多、樁身淺部缺陷可以清晰顯示；反之，選用質(zhì)量較大且剛度較小的錘頭時(shí)，得到的沖擊脈沖較寬，低頻成分較多，相應(yīng)的應(yīng)力波能傳遞到樁身較深部位。對(duì)于大直徑混凝土灌注樁，激振點(diǎn)選在樁頂中部，傳感器安裝在距離樁頂中心約2/3半徑處；對(duì)于混凝土管樁，傳感器安裝位置宜在管樁壁厚的1/2處，激振點(diǎn)位置與傳感器安裝位置的水平夾角宜為90176。加速度傳感器靈敏度高、諧振頻率大、測(cè)試精度較高，對(duì)距樁頂較近處有缺陷或樁身有微小裂縫的樁，使用加速度傳感器更為合適；速度傳感器固有頻率相對(duì)較低，其低頻、寬脈沖的特性可測(cè)試樁身較深部位的缺陷?！陡劭诠こ虡痘鶆?dòng)力檢測(cè)規(guī)程》（JTJ 2492001）規(guī)定：對(duì)混凝土預(yù)制樁檢測(cè)樁數(shù)不少于總樁數(shù)的10%，且不少于10根；對(duì)混凝土灌注樁，宜全部進(jìn)行檢測(cè)；每根樁的測(cè)點(diǎn)不少于2點(diǎn)，當(dāng)直徑大于80cm時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)。（八）縱波的傳播是依靠介質(zhì)的時(shí)疏時(shí)密，使介質(zhì)的局部容積發(fā)生變化，引起壓強(qiáng)的變化而傳播，和介質(zhì)的體積彈性有關(guān)，縱波可在固體、氣體、液體中傳播。橫波的傳播是依靠使介質(zhì)產(chǎn)生剪切變形引起的剪切應(yīng)力變化而傳播，和介質(zhì)的剪切彈性有關(guān)，橫波只能在固體中傳播?？v波的波速VP=kEρ，介質(zhì)的密度越小，彈性模量越大，則波速越高。~。運(yùn)用PSD判據(jù)基本可消除由于聲測(cè)管的不平行或混凝土不均勻等因素而導(dǎo)致聲時(shí)值的偏離，并結(jié)合波幅值的變化情況，進(jìn)行異常點(diǎn)的判斷。用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值。（九）鉆芯法可判定混凝土強(qiáng)度、檢測(cè)樁底的沉渣厚度、混凝土與持力層的接觸情況、持力層的巖土性狀、并對(duì)樁身混凝土質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。~。樁長(zhǎng)為10~30m時(shí)，每孔截取3組芯樣；樁長(zhǎng)小于10m，每孔截取2組芯樣；樁長(zhǎng)大于30m時(shí)，不少于4組芯樣。上部芯樣的位置距樁頂設(shè)計(jì)高程不宜大于1倍樁徑或1m，下部芯樣的位置距樁底不宜大于1倍樁徑或1m，中間芯樣等間距截取。芯樣質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求：沿試件高度任一直徑與平均直徑之差≤2