【正文】 ，其強(qiáng)度值高。 11 (19)式在理論上表明了縱波速度 C 與樁身彈性模量 E、質(zhì)量密度 ? 之間的關(guān)系。 3) 在單元體上的作用力 ： ZA? —— Z 端的作用力（ kN） ； ZZZZ( + d )A?? ??? —— (Z+dz)端作用力（ kN） ； 10 2Z 2Ad ut? ??—— 慣性力（ kN） ； Koudz—— 樁側(cè)土剪力（ kN） ； ozuCdt??—— 樁側(cè)土阻尼力（ kN）。S/m） ； Kg——樁端土的抗壓剛度（ kN/m） ； z? ——Z 端軸向動應(yīng)力（ MPa） ； zzzdZ?? ?? ? ——(Z+dz)端軸向動應(yīng)力（ MPa） ； u——Z 端軸向動位移（ m） ； ZuudZ???——(Z+dz)端軸向動位移（ m） ； ? ——樁身材料的質(zhì)量密度（ kN 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 b) 離 淅 反射波與入射波同相、反射波較雜亂、反射波幅值較小。 ○ 2 中淺部 出現(xiàn) 2 次、甚至多次反射。 3) 樁身缺陷位置 riL 的確定 rirri tCL 21? (12) 式中： rit —— 缺陷樁缺陷處反射波傳播至樁頂?shù)臅r間， rC —— 缺陷樁縱波速度 )/( Sm ， rC 確定方法詳見后述。 6 圖 (3) 樁身缺陷反射波信號示意圖 2) 樁身缺陷嚴(yán)重程度與速度反射波幅值之間的關(guān)系 樁身缺陷越嚴(yán)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。 c) 若樁身出現(xiàn)擴(kuò)頸，亦即，此時， 12 AA? ， 12 ZZ ? 、 0?F ，則： RV 與 IV 符號相反，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 反 相，俗稱“ 反 相起跳”。 由于，界面兩側(cè)力、速度相等，則： TRI PPP ?? (1) TRI VVV ?? (2) 由波陣面動量守恒條件可得： 222111111 CAPCA PCA P TRI ??? ?? (3) 聯(lián)立求解 (1)、 (3)式，則得： IR PZZ ZZP 21 12 ??? (4) IR VZZ ZZV 21 12 ???? (5) IT PZZ ZP 21 22?? (6) IT VZZ ZV 21 12?? (7) 若令： 阻抗比21ZZi? 1111 CAZ ??? ? 2222 CAZ ??? ? 圖 (2) 彈性波在界面處反射、透射 5 反射系數(shù)iiZZ ZZF ?????? 1121 12 透射系數(shù)iZZ ZT ???? 1 22 21 2 則式 (4)~(7)變成為： IR FPP? (8) IR FVV ?? (9) IT TPP? (10) IT iTVV ? (11) (3) 應(yīng)用反射波檢測樁身缺陷 1) 樁身缺陷和反射波與入射波之間相位關(guān)系 a) 若樁身截面積不變，但出現(xiàn)缺陷（如：夾泥、離 淅 、裂縫等），此時， 2Z＜ 1Z ， F＜ 0，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“同相起點”。 “波” —— 振動能量的傳播方式。 砼預(yù)制樁 —— 裂縫、斷 裂、空洞、蜂窩、接樁質(zhì)量差等。 產(chǎn)生界面的原因？樁身出現(xiàn)缺陷。 10. 低應(yīng)變法檢測樁身完整性最終提示的檢測成果 P7, 條 3 二、彈性波反射法 1. 樁身完整性時域檢測方法 (1) 彈性波在樁內(nèi)的傳播規(guī)律 1) 阻抗、界面的基本概況 a) 阻抗 阻抗 ???? CAZ )/( mSkN? 式中： A—— 樁身橫截面積 )( 2m ； ? —— 樁身質(zhì)量密度 ( 342 /,/ mkgmSkN ? )； gr??； r —— 樁身的重度 )/( 3mkN ； g —— 重力加速度 ( )/ 2Sm ； C —— 縱波在樁身內(nèi)傳播速度 )/( Sm 。 7. 何謂彈性波反射法？ 根據(jù)反射波與入射波的波形特征、幅值、相位、頻率的比較，對混凝土樁的完整性作出判別的一種方法。 5. 何謂低應(yīng)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(yīng)，通過時域或頻域分析，判定樁身 完整性 的檢測方法。 3. 何謂基樁的完整性？ 反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合指標(biāo)。 引言 1. 建筑基樁檢測的現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范 （ 1） 上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程 (DGJ082182020)》， 2020年 （ 2） 上海市工程 建設(shè) 規(guī)范《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（ DGJ08111999）》， 1999年 （ 3）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范 (JGJ062020)》， 2020年 2. 建筑基樁（樁基中的單 樁 ）的主要檢測內(nèi)容如下： (1) 樁 基的承載力，包括：豎向抗 壓承載、 抗拔承載力 和 水平承載力。 (2) 基樁的完整性。 4. 檢測基樁完整性的常用方法 (1) 低應(yīng)變法； (2) 高應(yīng)變法； (3) 超聲波透射法； (4) 鉆孔取芯法等。 2 6. 低應(yīng)變法檢測樁身完整性的主要方法 (1) 彈性波反射法； (2) 機(jī)械阻抗法； (3) 超聲 波 透射法。 8. 彈性波反射法檢測樁身完整性的檢測儀器布置框圖 P35 圖 9. 低應(yīng)變法檢測樁身完整性的適用范圍 （ 1） 本方法適用于在上海地區(qū)應(yīng)用的各種混凝土預(yù)制樁、灌注樁的完整性檢測，判定樁身是否存在缺陷、缺陷程度及其位置； （ 2） 本方法檢測缺陷的有效深度， 40m 以上的長樁宜按長徑比不大于 50控制，對任何類型超長樁，宜慎重使用； （ 3） 不能檢測樁基承載力、樁身混 凝土強(qiáng)度、樁長。 b) 界面 阻抗發(fā)生變化的部位稱之為界面。 灌注樁 —— 縮頸、擴(kuò)頸、夾泥、離析等。 (2) 彈性波在界面處的反射、透射 圖 (1) 基樁示意圖 4 I —— 入 射波； R —— 反射波； T —— 透射波。 TRI VVV 、 —— 分別為入射波、反射波、透射波在界面處引起的質(zhì)點振動速度； TR PPPI 、 —— 分別為入射波、反射波、透射波在界面處引起的作用力。 b) 若樁身出現(xiàn)縮頸，亦即 12 AA? ，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”。 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”。 舉例： i F 21ZZi? iii ???11 IR FVV ?? 1 0 2 || 4 || 反射波幅值大小除了與缺陷嚴(yán)重程度有關(guān)以外，還與下列因素有關(guān)： 7 a) 缺陷距樁頂距離 ； b) 樁身阻尼值大??； c) 樁身 與 周圍土層耦合程度。 4) 樁身缺陷性質(zhì)與反射波特征之間的關(guān)系 a) 斷裂 ○ 1 淺部（ 2~3m之內(nèi)） 鋸齒狀的波疊加在低頻波上。 ○ 3 深部（見不到樁底反射） 擬完整樁端反射，但實測縱波速度明顯偏高，其原因見后述。 8 c) 變截面（縮 ~擴(kuò)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(yīng)力均勻分布。S/m） ； Ko——樁側(cè)土的抗剪剛度（ kN/m） ； Cg——樁端土的阻尼系數(shù)（ kNS2/m4） ； A——樁的橫截面積（ m2）。 4) 樁軸向振動微分方程 作用在單元體上力平衡方程： 22() zz z Z o z o z zuuA d A K u d C d A dz t t?? ? ?? ??? ? ? ?