低应变基桩完整性检测ppt课件.ppt

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1、低应变基桩完整性检测,低应变基桩完整性检测 目录,第一章 基本概念及检测原理第二章 检测系统第三章 现场检测技术第四章 实测波形汇编,第一章 基本概念及检测原理 目录,第一节 应力波基本概念第二节 应力波在桩中的传播第三节 低应变的检测原理,第一章 基本概念及检测原理 基本概念,应力波基本概念,应力波：当介质的某个地方突然受 到一种扰动，这种扰动产生的变形会沿着介质由近及远传播开去，这种扰动传播的现象称为应力波。波阻抗：密度；C：应力波速；A：桩横截面积。一维直杆：dL的杆件,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在桩中的传播,振源：手锤锤击桩端面。点振源传播介质：桩L远大于桩

2、径。一维直杆 传播：应力波以锤击点为中心半球向外传播，当应力波传播至桩身一定距离S后（一般S1D-2D），波振面才近似为平面。此时手锤锤击桩端认为是应力波在一维杆件中竖直方向传播,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,一维杆应力波波动方程,方程：,其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在自由端完整桩中的传播,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在自由端完整桩中的传播,入射波与反射波同相,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在自由端完整桩中的传播,桩在自由端,第一章 基本概念及检测原理 应力波

3、在桩中的传播,应力波在固定端完整桩中的传播,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在固定端完整桩中的传播,T,V,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在固定端完整桩中的传播,桩嵌岩,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗减小桩中的传播,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗减小桩中的传播,桩截面减小,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗减小桩中的传播,桩缩径,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗增大桩中的传播,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力

4、波在波阻抗增大桩中的传播,桩截面增大并嵌岩,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,应力波在波阻抗增大桩中的传播,桩扩径,第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播,整桩平均波速C：C=2L（T4T1）扩径位置L1：L1=C（T2T1）2扩径范围（L2L1）：（L2L1）= C（T3T2）2,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,检测原理,利用应力波在桩中传播时，当桩身的波阻抗发生变化会产生反射的原理，通过分析反射波的幅值、相位、到达时间，得出桩缺陷的大小、性质、位置等信息，最终对桩基的完整性给予评价。,桩底截面发生变化夹泥离析混凝土质量变化土层变化,第一章 基本概念及检测原理 检

5、测原理,引起反射波的原因,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,低应变所能检测到的现象,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,低应变不能检测到的现象,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,低应变检测的优点,快速检测方法（50-200根/日）准备简便操作简单经验丰富,第一章 基本概念及检测原理 检测原理,低应变检测的局限,不能提供单桩承载力对小缺陷灵敏度不高无法检测桩底沉渣,第二章 低应变检测系统 目录,第一节 传感器第二节 采集仪器第三节 软件简介,第二章 低应变检测系统 传感器,速度传感器,加速度传感器,第二章 低应变检测系统 组合手锤,第二章 低应变检测系统 采集仪,RSM24FD分体机,

6、第二章 低应变检测系统 采集仪,RSM24FDN一体机,第二章 低应变检测系统 软件简介,主操作界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,设置界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,打印高级设置界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,波形处理界面,第二章 低应变检测系统 软件简介,打印信息预览界面,第三章 现场测试技术 目录,第一节 检测流程第二节 影响测试的因素第三节 疑问解答,第三章 现场测试技术 检测流程,第一步 桩头处理第二步 仪器连接第三步 传感器安装第四步 程序设置第五步 手锤锤击第六步 信号采集第七步 信号分析第八步 结果打印,第三章 现场测试技术 桩头处理,凿掉浮浆打磨平整桩头干

7、净干燥,第三章 现场测试技术 仪器连接,分体机,交流电源接线,第三章 现场测试技术 仪器连接,分体机后面板接线,第三章 现场测试技术 仪器连接,加速度传感器连接,第三章 现场测试技术 仪器连接,速度传感器连接,第三章 现场测试技术 仪器连接,一体机速度传感器连接,第三章 现场测试技术 传感器安装,传感器放置距桩心2/3 3/4R处且安装位置要求平整尽可能使传感器垂直与桩头平面,第三章 现场测试技术 传感器安装,传感器耦合,黄油耦合橡皮泥耦合口香糖耦合,使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好,第三章 现场测试技术 程序设置,在开始检测之前必须根据不同桩的情况对程序进行设置，下面给出一个例子来学习

8、整个的检测过程的软件操作，注意：以下只讲解了在检测过程中常用的功能，其他功能及程序中出现的参数请仔细阅读软件操作说明书，这里不一一详细说明。,第三章 现场测试技术 程序设置,进入主操作界面后，点击设置按键进入设置界面,第三章 现场测试技术 程序设置,桩长=12米；混凝土标号：C30；桩径：1米 用速度传感器进行检测,第三章 现场测试技术 手锤锤击,手锤垂直与桩面，锤击点平整，锤击干脆，形成单扰动,第三章 现场测试技术 信号采集,打开采集仪开关，点击主操作界面的“采样”按键屏幕出现彩色滚动条，仪器进入采样等待状态，此时用手锤敲击，信号将显示在屏幕上，完成第一次采集。,第三章 现场测试技术 信号采

9、集,按前次操作完成第二次采集,第三章 现场测试技术 信号采集,完成第三次采样,第三章 现场测试技术 信号采集,当三次采集的波形基本一致，桩底清晰，请点击“存盘”按键进行波形的存储。,第三章 现场测试技术 波形存盘,此时已完成一根桩的现场测试,第三章 现场测试技术 现场采集注意事项,桩头的处理平整传感器安装紧密采集完数据存盘,第三章 现场测试技术 波形读取,第三章 现场测试技术 波形处理,第三章 现场测试技术 波形处理,第三章 现场测试技术 波形分析,移动到桩底位置单击鼠标右键定桩底,第三章 现场测试技术 波形分析,定桩后出现的桩底类型选择界面,第三章 现场测试技术 波形分析,第三章 现场测试技

10、术 波形分析,定缺陷位置后出现的缺陷类型选择界面,第三章 现场测试技术 波形分析,第三章 现场测试技术 波形打印,点击打印后出的打印信息预览界面,第三章 现场测试技术 波形打印,第三章 现场测试技术 波形打印,打印输出格式由设置界面中打印信息栏和打印高级设置决定,第三章 现场测试技术 影响测试因素,现场干扰传感器安装桩周土,第三章 现场测试技术 现场干扰,现场有重型机械在施工回产生振动干扰 解决方案：建议在检测采样时停止现场电压不稳造成干扰 解决方案：建议仪器用电池供电或将 仪器接地,第三章 现场测试技术 传感器安装影响,解决方案：调整传感器安装使其紧粘桩头,第三章 现场测试技术 桩侧土影响,

11、桩在空气中,第三章 现场测试技术 桩侧土影响,桩在空气中,第三章 现场测试技术 桩侧土影响,桩在土中,第三章 现场测试技术 桩侧土影响,桩在土中,第三章 现场测试技术 桩侧土影响,第三章 现场测试技术 疑问解答,Q：加速度计与桩面用什么方法耦合较好？,A：由于桩面凹凸不平，且有砂石，再加上电缆线的拉作用，用黄油往往达不到好的耦合效果。在桩头滴少许502胶，再将指头大小、粘性较好的橡皮泥压入桩面，然后再将加速度计旋入橡皮泥，这样耦合就会好些。,第三章 现场测试技术 疑问解答,Q：脉冲频率或滤波频率较低队浅部缺陷判断有无影响？,A：当桩身浅部有缺陷，其反射波的频率较高。若桩身深部也存在缺陷，其反射

12、波在桩端面反后经浅部缺陷处又会产生反射。当脉冲频率或滤波频率较时，高频反射波部分会丢失，导致实测信号矢真，可能造成误判。所以建议尽量用高频信号来测桩，当遇到长桩时请用高频、低频相结合测试。,第三章 现场测试技术 疑问解答,Q：反向过冲较大是否信号较差？,A：在实测信号中，我们往往会发现脉冲信号结束后有一个较大反向信号。导致反向过冲较大的因素较多，除了电缆线过长、电荷放大器电感及电容等参数不当、锤击点位置及锤击脉冲频率、传感器幅频及相频特性外，还有桩身阻抗变化影响，如：（1）当桩头部分混凝土强度较低时，应力波遇强度较高混凝土时会产生反向反射；（2）桩头附近波阻抗增大；（3）桩头附近波阻抗变小，由

13、于锤击频率或滤波频率太低，高频成份被滤掉，此时，往往也会出现反向过冲这种现象。,第三章 现场测试技术 疑问解答,Q：离析、夹泥与缩径反射波信号有何区别？,A：当桩身浅部有缺陷，其反射波的频率较高。若桩身深部也存在缺陷，其反射波在桩端面反后经浅部缺陷处又会产生反射。当脉冲频率或滤波频率较时，高频反射波部分会丢失，导致实测信号矢真，可能造成误判。所以建议尽量用高频信号来测桩，当遇到长桩时请用高频、低频相结合测试。,第三章 现场测试技术 疑问解答,Q：当检测信号是低频振荡衰减信号时，是何影响？,A：当传感器安装正常时，检测信号呈低频振荡有可能：（1）桩端附近断裂，应力波在断裂处会多次反射，同时还会引起断裂部分振动，振动相当于弹簧、阻尼壶、质量块系统振动；（2）桩顶至以下一段距离混凝土疏松、强度较低，应力波传播至正常混凝土时会产生反射，反射波信号与入射波信号反相，反射波二次反射后，与入射波信号同相，这样，相邻反射波相位相反也就变成振荡衰减信号。,第三章 低应变检测影响因素 目录,