BOTDR分布式检测技术在复杂地层钻孔灌注桩测试中的应用研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2008／16(6)-0826-07BOTDR分布式检测技术在复杂地层钻孔灌注桩测试中的应用研究魏广庆①施斌①余小奎②朴春德①朱友群①王宝军①(①南京大学光电传感212程监测中心南京210093)(②华东电力设计院上海2o0o63)摘要采用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对灌注桩进行了分布式应变检测，据此计算桩身位移、桩身挠度、桩身轴力、侧摩阻力和桩端阻力等参量，并在一复杂地质条件场地内两种不同长度和工艺类型的灌注桩

2、内力测试中等到应用，测试表明：灌注桩加载过程中，桩身应变分布在塌孔、夹层及地层分界面等部位出现异常；荷载主要由桩身侧摩阻力承担，桩端阻力在试验荷载内都未发挥；桩基承载能力和特性差异主要由施工工艺及地层条件不同所引起。关键词灌注桩复杂地层BOTDR分布式检测中图分类号：P642文献标识码：ABoTDRBASEDDISTRIBUTEDSTRAINTESToNBoREDPILEBURIEDINCo【PLICATEDGEoLoGICALGRoUNDWEIGuangqing①SHIBin①YUXiaokui⑦PI

3、AOChunde①ZHUYouqun①WANGBaojun①(①CenterforEngineeringMonitoringwith@to—ElectronicSensingofNanjingUniversity。№ng210093)(~EastChinaElectricPowerDesignlnstit~e，Shanghai200063)AbstractThispaperpresentstheprincipalsofboredpiletestusingBrillouinopticaltimedomai

4、nreflectometer(BOTDR)．Theformulasusedtocalculatethedisplacementtflexibility。axialforce，skinfrictionandend—bear—ingresistanceofpileswerepresented．Thistechniquewasappliedtopilestaticloadtestsundercomplexgeologicalconditionstodetectthestrainsandinternalforc

5、esindiferenttypesofboredpiles．Thetestresultsindicatethattheabnormitiesofthestraindistributionalongthepileswerefoundatthepositionsofholecollapse，weakintercalation-and／orformationinterface．Onaccountofthediferencesofthefieldconditionsandconstructiontechniqu

6、es，theend—bearingresistancesdidntexertfully；theskinfrictionservedasthemainresistancetotheloads．Thepilesbearingcharacteristicswerediferenteachother．KeywordsBoredpile，Complexgeologicalground，BOTDR，Distributedstraintest，Pile~undation容。通过分析桩身轴力随桩身埋深、荷载级别及桩1引

7、言土位移的变化规律来分析桩基的承载性状。目前灌注桩的内力测试主要是通过在桩内不同截面埋入钢桩身内力测试是桩基载荷试验中的一项重要内筋应力计及土压力计等传感器件获取，而这些传感收稿日期：2008—03—28；收到修改稿13期：2008—07—28．基金项目：国家自然科学基金资助项目(40572154)；国家教育部重点项目资助(01086)．第～作者简介：魏广庆，从事光纤传感技术在岩土工程监测中应用研究Email：gqwei_nj79@sohu．corn16(6)魏广庆等：BOTDR分布式检测技术在复杂地层

8、钻孔灌注桩测试中的应用研究器件基本都是基于应变模式下的点式传感元件，其测试结果受局部桩身性质及传感元件布设密度和位置所控制⋯。对于地层比较简单的桩基其内力变化一般比较有规律，以上常规测试方法可满足测试铜要求，而对于地层比较复杂的场地，灌注桩在施工过程中常出现塌孔、缩径、跑浆及夹层等施工问题，其桩的荷载传递规律一般比较复杂，局部差异性较大，利用常规的点式方法很难弄清桩身的荷载传递性状和承载特性。基于布里渊光时域反射技术(BOTDR)的光纤应变