【正文】 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(yán)重缺陷的廢樁。若要了解上、下節(jié)樁脫開的距離、錯開的程度，必須輔之其它檢測方法，如： 1) 用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀測定樁頂 上抬、下沉和偏位量； 2) 在樁頂施加靜載，并測定下沉量； 3) 在樁頂施加上拔荷載，并測定上拔荷載、上拔位移量； 4) 在樁頂施加 錘 擊力，測定樁頂下沉量，并同時進(jìn)行高應(yīng)變檢測分析。 接樁面松脫、局部錯位、完全錯開的混凝土預(yù)制樁 ，均有接樁面反射波信號強(qiáng)烈，甚至有二次、多次反射波信號可見，及無樁端反射波信號的共同特征。接樁面密貼的混凝土預(yù)制樁，無接樁面反射波信號，一般情況下樁端反射波信號可見。 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(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、局部錯位、完全錯開等，如圖 (16)所示。 無樁端諧振峰。 僅有明顯缺陷產(chǎn)生的諧振峰，峰谷明顯。明顯缺陷段產(chǎn)生的諧振峰峰谷明顯。 僅 有 輕 度 缺陷 段 產(chǎn) 生的 諧 振 峰 ，Δ?ri=C/2Lri。 樁端諧振峰排列基本等間距， Δ?Li=C/2L。 幅頻曲線正常，呈連續(xù)狀 。 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。 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。 20 圖 (14) 無樁端反射信號的幅頻曲線 (5) 缺陷樁軸向振動幅頻曲線的特征 不 同缺陷程度的缺陷樁，其 軸向振動幅頻曲線圖，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。 (4) 完整樁軸向振動幅 頻 曲線的特征 1) 有樁端反射波信號 有樁端 反射波信號時幅頻曲線圖 , 如圖 (13)所示。 表 (5) 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) 硬塑粘土 101 177 293 417 540 可塑粘土 87 169 289 414 538 軟 塑粘土 61 158 281 409 534 19 表 (6) 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) 硬塑粘土 76 116 124 123 可塑粘土 82 120 125 124 軟塑粘土 97 123 128 125 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) 在無樁側(cè)土?xí)r，各階相鄰固有頻率差值基本相同。為了根據(jù)實測分析計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，由該式計算得到的 Lri，僅為缺陷至樁頂?shù)墓浪憔嚯x。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 。 b) 樁軸向振動固有頻率 ?Li、相鄰固有頻率 差 △? Li見表（ 2） 17 表 (2) 樁軸向振動固有頻率、相鄰固有頻率差值 樁 型 樁端邊 界條件 樁側(cè)邊 界條件 ?Li(HZ) △? Li(HZ) 純摩擦樁 K0? U 0Z? ?? Ko=0 CO=0 iC i 1 2 3. ... ..2L ?， ， C2L Ko≠ 0 CO≠ 0 0K1 2 2 2C ( )2 iE A L? ?? ???????? 0C21,2,3......Ai? ??? 端承樁 K?? 0U? Ko=0 CO=0 iC i 1 3 5......4L ?， ， C2L Ko≠ 0 CO≠ 0 0K2 2 2C ( )21, 3 , 5 ......iE A Li? ?????????? 摩擦樁 0 K? ?? 0U? U 0Z? ?? Ko=0 CO=0 qCi q f L Ki2L ?， （ ，） Ko≠ 0 CO≠ 0 0 q1 2 2 2C ( )2 K iE A L? ?? ???????? 由表（ 2）可知：純摩擦樁、端承樁在有樁側(cè)土（ KO≠ 0、 CO≠ 0）時，樁的軸向振動固頻率 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。 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。端承樁的樁頂、樁端邊界條件為 ： 樁頂： Z=L， 0ZU? ?? ， 樁端： Z=0， U0? ， K?? 。純摩擦樁的樁頂、樁端邊界條件為 ： 樁頂： Z=L， 0ZU? ?? ， 樁端： Z=0， 0ZU? ?? ， K0? 。 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（無量綱） ； 樁端剛度比 K 按下式計算： gcKKK? (37) 16 式中： Kg—— 樁端土的抗壓剛度 (kN/m)； Kc—— 樁身抗壓剛度 (kN/m), Kc= EAL， E、 A、 L 分別為樁的彈性模量、截面積、樁長。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固有頻率。 在這里應(yīng)說明的是：注腳符號 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。 根據(jù) (35)式，可得完整樁相鄰固有周頻率差值 △ ?Li： △ ?Li=2CL (36) 分析 (29)、 (36)式可知，在無側(cè)土、樁頂自由條件下，不管樁端是嵌固還是自由，樁軸向振動相鄰固有周頻率的差值 △ ?Li均為 C/2L。 si nZ zi zi ZU M CC??? ??? (31) 將 Z=L、 U 0Z? ?? 代入（ 31）式，則得： 39。39。連續(xù)質(zhì)量分布的樁，軸向有無限個固有頻率。U c o szi ziZNZ C C??? ?? (25) 將 Z=L、 U 0Z? ?? 代入 (25)式，則得： 13 39。 a) 樁端固定（樁端嵌入堅固的巖層）、樁頂自由 邊界條件 [見圖（ 11） ]： Z=0 U =0 Z=L U 0Z? ?? 將 Z=0、 U =0 代入 (23)式，則得： M’=0， (23)式變成為： 39。39。對于具有一定邊界條件的有限長混凝土樁，可以用分離變量法求解 (18)式，解可以寫成如下三角函數(shù)的形式： z i z iu U M c o s t+ N s in t)??? ( (20) 式中： u—— 樁軸向振動位移（ m）， U —— 樁軸向振動位移幅值（ m）， zi? —— 樁軸向固有振動園頻率（ rad/S） , t—— 時間（ S）， M、 N—— 待定常數(shù)。既然如此，就不能用低應(yīng)變實測所得的縱波速度值去推算樁身混凝土強(qiáng)度。 表 (1) 混凝土樁縱波速度 (m/s)與強(qiáng)度之間的關(guān)系 混凝土強(qiáng)度 樁型 C25 C30 C35 C40 C60 C80 灌注樁 3200~3400 3400~3600 3600~3800 3800~4000 實心預(yù)制方樁 3800~4000 空心預(yù)制方樁 4100~4200 高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁 4200~4300 實踐中還發(fā)現(xiàn)影響混凝土樁縱波速度的因素除強(qiáng)度外，粗骨料的品種和粒徑、含水率、添加劑的品種和數(shù)量、鋼筋的排列、成樁工藝和養(yǎng)護(hù)方法等對其亦有不同程度的影響。但是，從實踐中發(fā)現(xiàn)縱波速度與強(qiáng)度之間存在正相關(guān)關(guān)系，即混凝土樁的縱波速度值大