【正文】 復(fù)測(cè)得上述同樣的信號(hào)。在以下分析中約定，樁身受力以受壓為正，受拉為負(fù)，樁身運(yùn)動(dòng)速度 以向下為正、向上為負(fù)。如果在不同的位置 X1， X2， X3?? ， Xn作用有不 第 7 章 聲波透射法檢測(cè) 在混凝十灌注樁成樁過程中，將兩根或兩根以上的聲測(cè)管固定于樁身鋼筋籠上，預(yù)埋做聲波換能通道，每對(duì)聲測(cè)管構(gòu)成一個(gè)檢測(cè)剖面，通過水的耦合，超聲波從一根聲測(cè)管發(fā)射，到另一根管內(nèi)接受，利用聲波的透射原理，根據(jù)聲時(shí)、波幅及主頻等特征參數(shù)的變化，對(duì)樁身混凝土介質(zhì)狀況進(jìn)行檢測(cè)，確定樁身完整性，稱為基樁聲波透射法檢測(cè)技術(shù)，聲學(xué)理論是其理論基礎(chǔ)。需要進(jìn)行超聲檢驗(yàn)的大量固體構(gòu)件都是彈性介質(zhì)。為 x軸的原點(diǎn)，并設(shè) J軸的正向向右。 設(shè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 m，根據(jù)牛頓第二定律，它的加速度為： (72) 式中 w— 一角頻率或圓頻率， w=根號(hào) k/m,k和 m是常數(shù)，所以 w為常數(shù)。上述振動(dòng)的特征是：物體的加速度和位移成正比且方向相反，這種振動(dòng)稱為諧振動(dòng)。諧振動(dòng)是最簡(jiǎn)單最基本的振動(dòng)。 式中 A—— 振幅，它是質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移； wt+φ —— 振動(dòng)的相位。 (2)波的產(chǎn)生與傳播 波動(dòng)是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形式，波動(dòng)可分為兩大類：一類是電磁波，它是由于電磁振蕩所產(chǎn)生的變化電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)在空間的轉(zhuǎn)播。這樣，振動(dòng)就由近及遠(yuǎn)向各個(gè)方向以一定速度傳播出去，從而形成了機(jī)械波。聲波是彈性介質(zhì)的機(jī)械波。 混凝土檢測(cè)所用超聲波的頻率一般在 20～ 200kHz范圍內(nèi)。 1)縱波：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致，這種波稱為縱波。 縱波的傳播是依靠介質(zhì)時(shí)疏時(shí)密 (即時(shí)而拉伸，時(shí)而壓縮 )使介質(zhì)的容積發(fā)生變形引起壓強(qiáng)的變化而傳播的，因此和介質(zhì)的容變彈性有關(guān)。 2)橫波：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，這種波稱為橫波。 橫波的傳播是使介質(zhì)產(chǎn)生剪切變形時(shí)引起的剪切應(yīng)力變化而傳播的，因此和介質(zhì)的切變彈性有關(guān)。只有固體才能傳播橫波，在氣體、液體中只有縱波存在。橢圓振動(dòng)又作 用于相鄰的質(zhì)點(diǎn)而在介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ@種波稱為表面波，常稱 R 波。當(dāng)深度等于 2倍的波長(zhǎng)時(shí)，振幅已經(jīng)很小 第 8 章鉆芯法檢測(cè) 8． 1 鉆芯法檢測(cè)技術(shù)概述 1．檢測(cè)目的 鉆芯法基樁檢測(cè)技術(shù)，是檢測(cè)現(xiàn)澆混凝土灌注樁的成樁質(zhì)量的一種有效手段，檢測(cè)目的主要有： (1)通過對(duì)混凝土芯樣的膠緒情況、有無氣孔，松散或斷樁等現(xiàn)場(chǎng)外觀檢查，結(jié)合取芯率，綜合評(píng)判樁身混凝土完整性； (2)對(duì)芯樣進(jìn)行室內(nèi)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，確定樁身混凝土強(qiáng)度： (3)測(cè)定混凝 土灌注樁的樁長(zhǎng)，檢驗(yàn)施工記錄樁長(zhǎng)是否真實(shí)； (4)測(cè)定樁底沉渣厚度，檢驗(yàn)樁底沉渣是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)范的要求， (5)根據(jù)鉆取的樁端持力層芯樣，必要時(shí)采用一定的室內(nèi)試驗(yàn)手段，判定或鑒別持力層巖土性狀和厚度是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。 3．鉆芯怯抽檢數(shù)量 混凝土樁樁身完整性檢測(cè)方法有低應(yīng)變法、聲波透射法、鉆芯取樣法等，《建筑墓樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106 2020)明確規(guī)定了樁身完整性抽檢數(shù)量： (1)柱下三樁或三樁以下的承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于 l根； (2)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地質(zhì)條件復(fù)雜，成樁質(zhì)量可靠性較低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的30％，且不得少于 20 根；其它樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的 20％，且不得少于 10 根： (4)對(duì)端承型大直徑灌注樁，應(yīng)在上述兩款規(guī)定的抽檢樁數(shù)范圍內(nèi)，選用鉆芯法或聲波透射法對(duì)部分受檢樁進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的 10％； (5)地下水位以 — 卜且終孔后樁端持力層已通過核驗(yàn)的人工挖孔樁，以及單節(jié)混凝土預(yù)制樁，抽檢數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于總樁數(shù)的 10％，且不應(yīng)少于 10 根； (6)工程有特殊需要時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大抽檢數(shù)量，尤其是低應(yīng)變法檢測(cè)具有速度快，成本低的特點(diǎn)，擴(kuò)大檢測(cè)數(shù)量能更好了解整個(gè)工程基樁的樁身完整性情況。對(duì)大直徑灌注樁，如果僅通過鉆芯取樣法或聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，則鉆芯取樣法或聲波透射法抽檢數(shù)量應(yīng)滿足上述 (1)、 (2)或 (5)的規(guī)定。 8． 2 鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)操作 1．鉆芯設(shè)備 (1)鉆機(jī) 鉆取芯樣宜采用液壓操縱的鉆機(jī)，并配用相 應(yīng)的鉆塔和牢固的底座，機(jī)械技術(shù)性能良好，不得使用立軸晃動(dòng)過大的鉆機(jī)。鉆機(jī)設(shè)備參數(shù)應(yīng)符合以下規(guī)定 1)額定最高轉(zhuǎn)速不低于 790r／ min, 2)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不少于 4檔， 3)額定配用壓力不低于 1． 5MPa。 2)鉆機(jī)應(yīng)配備單動(dòng)雙管鉆具。 4)鉆機(jī)配套的水泵，其排水量應(yīng)為 50～ 160L／ min，泵壓應(yīng)為 1． 0～ 2． OMPa。鋼粒鉆進(jìn)能通過堅(jiān)硬巖石，但鉆頭與切削具是分開的，破碎孔底環(huán)狀面積大、芯樣直徑小、芯樣易破碎、磨損大、采取率低，不適用于基樁鉆芯法檢測(cè)。金剛石鉆頭切削刀細(xì)、破碎巖石平穩(wěn)、鉆具孔壁間隙小、破碎孔底環(huán)狀面積小，且由于金剛石較硬、研磨性較強(qiáng)，高速鉆進(jìn)時(shí)芯樣受鉆具磨損時(shí)間短，容易獲得比較真實(shí)的芯樣，因此鉆芯法檢測(cè)應(yīng)采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)。金剛石鉆頭胎體不得有肉眼可見的裂紋、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。芯樣試件直徑不割、于骨料最大粒徑的 3倍，在任何情況下不得小于骨料最大粒徑的 2 倍，否則試件強(qiáng)度的離散性較大。以下的介紹，目的是使基樁檢測(cè)工作者對(duì)這一檢測(cè)新技術(shù)有所了解和認(rèn)識(shí)。 目前大量高層建筑、特大公路橋梁的建設(shè)對(duì)基樁單樁承載力提出了很高的要求，得益于大型鉆孔機(jī)械的發(fā)展和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的提高，目前鉆孔灌注樁最 大的樁徑超過 5m、樁長(zhǎng)超過 100m，單樁承載力超過 100000kN。自平衡法的出發(fā)點(diǎn)是用樁側(cè)摩阻力作為樁端阻力的反力測(cè)試樁承載力，早在1969 年就被日本的中山和藤關(guān)所提出，稱為樁端加載試樁法。該法是在樁端埋設(shè)荷 載箱，沿垂直方向加載，即可求得樁的極限承載力，目前該法已應(yīng)用在鉆孔灌注樁、鋼樁，預(yù)制樁中。 1993 年清華大學(xué)李廣信教授首先將此方法介紹到國(guó)內(nèi)，并做了大量的理論研究和模型試驗(yàn)，東南大學(xué)于 1996 年率先開始實(shí)用性應(yīng)用，于 1999 年制定了江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《樁承載力自平衡測(cè)試術(shù)規(guī)程》 (DB32／ T 2911999)，并獲兩項(xiàng)國(guó)家專利。 2．自平衡法的適用范圍 自平衡法適用于淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、巖層、黃土、凍土、巖溶特殊土中的鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、沉管灌注樁、管樁及地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，包括摩擦樁和 端承樁。 9． 2 自平衡試樁法原理 1．基本原理 自平衡試樁法是在樁身自平衡點(diǎn)位置處安設(shè)荷載箱，沿垂直方向加載，即可同時(shí)測(cè)得荷載箱上下部樁身各自的承載力。 自平衡測(cè)樁法的主要裝置是一種經(jīng)特別設(shè)計(jì)可用于加載的荷載箱。頂、底蓋的外徑略小于樁的外徑，在頂、底蓋上布置位移棒。 試驗(yàn)時(shí)，在地面上通過油泵加壓，隨著壓力增加，荷載箱將同時(shí)向上、向下發(fā)生變位，促使樁側(cè)摩阻力及樁端阻力的發(fā)揮。東南大學(xué)開發(fā)了相應(yīng)的基樁檢測(cè)用軟件，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理。一般布置 4個(gè)百分表或電子位移計(jì)測(cè)量試樁位移。對(duì)于直徑很大及有特殊要求的樁型，可對(duì)稱增加各一組位移測(cè)試儀表。因此，根據(jù)讀數(shù)繪出相應(yīng)的 “ 向上的力與位移圖 ”及 “ 向下的力與位移圖 ”( 見圖 91)及相應(yīng)的 slgt， s— lgQ曲線，判斷樁的承載力、樁基沉降、樁彈性壓縮和巖土塑性