基桩高应变检测技术教程

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1、高应变检测技术高应变检测技术杨永波杨永波中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院武汉岩土力学研究所武汉中科智创岩土技术有限公司武汉中科智创岩土技术有限公司2009.52009.5目录11前言前言22基本理论基本理论33现场测试技术现场测试技术44波形分析波形分析55现场测试过程中可能出现的问题现场测试过程中可能出现的问题66理论上存在的问题及误差来源分析理论上存在的问题及误差来源分析77高应变测试目前存在的问题高应变测试目前存在的问题88曲线拟合法简介曲线拟合法简介11前言前言¢什么是高应变法基桩

2、检测：什么是高应变法基桩检测：高应变法试桩是一种用重锤冲击桩顶，高应变法试桩是一种用重锤冲击桩顶，冲击脉冲在沿桩身向下传播的过程中使冲击脉冲在沿桩身向下传播的过程中使桩桩——土产生足够的相对位移，以激发桩周土产生足够的相对位移，以激发桩周土阻力和桩端支承力的一种动力检测方法。土阻力和桩端支承力的一种动力检测方法。11前言前言高应变法检测目的：高应变法检测目的：⑴⑴判定单桩竖向承载力是否满足设计要求。判定单桩竖向承载力是否满足设计要求。⑵⑵检测桩身缺陷及位置，判定桩身完整性类别。检测桩身缺陷及位置

3、，判定桩身完整性类别。⑶⑶分析桩侧和桩端阻力。分析桩侧和桩端阻力。11前言前言高应变法适用范围高应变法适用范围：：¢检测基桩竖向承载力和完整性检测基桩竖向承载力和完整性¢检测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递检测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。¢进行灌注桩承载力检测时，应有现场实测经验和进行灌注桩承载力检测时，应有现场实测经验和本地区相近条件可靠验证资料本地区相近条件可靠验证资料¾¾国外高应变技术发展概况国外高应变

4、技术发展概况发展历史发展历史：：¢19601960年年smithsmith““打桩分析的波动方程法打桩分析的波动方程法””¢19651965年美国的年美国的GobleGoble教授提出教授提出CASECASE法法¢19741974年年GobleGoble提出了计算机曲线拟合提出了计算机曲线拟合CAPWAPCAPWAP法法¢8080年代年代RauscheRausche提出了更接近桩土实际状态的提出了更接近桩土实际状态的连续杆件模型连续杆件模型capwapccapwapc拟合法拟合法©©国外高应变技

5、术发展概况国外高应变技术发展概况国外试验规范情况：国外试验规范情况：¢19831983年年ISSMFEISSMFE把高应变法作为推荐方法把高应变法作为推荐方法¢19891989年美国年美国ASTMASTM公布了公布了《《高应变动力试桩标准试验高应变动力试桩标准试验方法方法》》¢19871987年加拿大规定桩承载力可由高应变法确定年加拿大规定桩承载力可由高应变法确定¢19881988年英国土木工程师协会编制的年英国土木工程师协会编制的《《桩工规范桩工规范》》中中规定了桩基可用高应变动测法规定了桩基

6、可用高应变动测法¾¾我国高应变技术的发展概况我国高应变技术的发展概况¢80年代中后其从美国和瑞典引进仪器和相关技术，并进行消化吸收和研究。¢1986年，中国科学院武汉岩土力学研究所开发出第一台RSM动测仪¢1989年家工程质量监督检验中心颁布了《高应变动力试桩国法暂行规定》¢1997年行标JGJ106-97《基桩高应变动力检测规程》实施¢2003年国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)颁布执行©©高应变方法的发展概况高应变方法的发展概况自19世纪人们开始采用打桩公式计算桩

7、基承载力以来，这种方法包括：（1）打桩公式法，用于预制桩施工时的同步测试，采用刚体碰撞过程中的动量与能量守恒原理，打桩公式法以工程新闻公式和海利打桩公式最为流行。（2）锤击贯入法，简称锤贯法，曾在我国许多地方得到应用，仿照静载荷试验法获得动态打击力与相应沉降之间的曲线。通过动静对比系数计算静承载力，也有人采用波动方程法和经验公式法计算承载力。©©高应变方法的发展概况高应变方法的发展概况（3）Smith波动方程法，设桩为一维弹性桩，桩土间符合牛顿粘性体和理想弹塑性体模型，将锤、冲击块、锤垫、桩等离

8、散化为一系列单元，编程求解离散系统的差分方程组，得到打桩反应曲线，根据实测贯入度，考虑土的吸着系数，求得桩的极限承载力。（4）波动方程半经验解析解法，也称CASE法，根据应力波理论，可同时分析桩身完整性和桩土系数承载力（5）波动方程拟合法，即CAPWAP法，是目前广泛应用的一种较合理的方法。（6）静动法（Statnamic），其意义在于延长冲击力作用时间（～100ms），使之更接近一静载试验状态。©©高应变方法的发展概况高应变方法的发展概况目前，在我国应用范围最广泛的高应变分目前，在我国应用范围