工程桩质量检测技术中的若干问题探讨

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1、第21卷第1期岩石力学与工程学报21(1)：133～1352002年1月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJan.，2002工程桩质量检测技术中的若干问题探讨1，212李素华吴世明刘忠孝12(同济大学上海200092)(广东省建设工程质量安全监督检测总站广州510500)摘要对工程桩质量检测的几种方法进行分析探讨，重点阐述了每一种检测方法中存在的若干需要注意或有待解决的问题，为工程桩质量检测提供了参考意见。关键词桩，动力试桩，质量，检测分类号TU418文献标识码A文

2、章编号1000-6915(2002)01-0133-03间产生相对位移，桩侧土阻力应该与桩土界面的相1引言对滑移量有关；桩周和桩端土受力，产生一定的变形或运动，这一过程较为复杂，势必影响到桩的受目前，用于工程桩质量检测的方法主要有：静力运动和变形状态，影响到检测结果的准确度。载试验、抽芯验桩、高应变动力试桩法、应力波反(3)计算模型中没有考虑摩擦桩和端承桩在冲射法和声波透射法5种，该5种方法在检测桩身质击荷载作用下桩土作用机理的差别，尤其是对于端量完整性和检测单桩承载力方面各有所长，在工程承桩，桩端较硬持力层会使桩周

3、穿越层土位移减小，应用中相互补充，为保证建设工程质量起到了重要同时减小桩身向下移动的趋势。另外，对于桩底沉作用。尤其是随着动力试桩技术的日臻完善，该方渣较厚的情况，计算模型也是无能为力。法在岩土工程领域占据着较为重要的一席之地。(4)辐射阻尼模型，假设有一部分能量以波的形式在岩土中传播，从而提高预示承载力。由于无2高应变动力试桩法法直接验证或缺乏经验，对参与运动土质量和辐射阻尼系数取值具有较大的随意性，且桩运动越强，2.1Case法计算模型的局限性辐射阻尼对拟合结果的影响越明显。因此在易被扰众所周知，高应变动力试桩即

4、时分析计算采用动的场合，可能会导致高估承载力。Case法，其模型只考虑桩端土的阻尼，忽略了桩侧(5)波形拟合分析实际上是一个反分析过程，土阻尼的影响；对于非均质桩，应力波在传播过程根据实测的力和速度信息，反演分析桩周土力学参中产生畸变；Case法的阻尼参数Jc是一个地区性经数。由于具有多解性，其参数值的可靠度受到很多验参数，需要通过动、静对比来确定等等，诸如以客观和主观因素的影响。尤其是参数值解的“唯一上因素，都会给检测结果造成较大的误差。性”问题，仍在困惑着人们。虽然目前的波动拟合2.2信号拟合分析计算模型的局限性

5、程序都配备了自动拟合功能，甚至有的程序引入了(1)土的静阻力模型中土的极限摩阻力Ru，最优化反分析方法，但是，参数初始值的选取、如何大弹性位移量Qk尚未与一些土力学参数如c，ϕ值、有针对性地调整桩土体系参数，尽量充分地反映剪切模量G等建立起对应关系。桩-土相互作用机制，如何判断拟合分析的结果是否(2)只考虑桩身在土中受力和变形，而没有考合理等都需要技术人员具备较强的高应变动力试桩虑到桩周土的运动情况，忽略桩侧土位移的影响。的基本理论知识和较丰富的实践经验。事实上，在桩顶受到较大能量的冲击后，桩和土之2.3高应变动力试

6、桩的动态效应问题1999年8月23日收到初稿，2000年7月31日收到修改稿。作者李素华简介：女，37岁，1986年毕业于中国科学技术大学近代力学系，现任高级工程师、同济大学博士研究生，主要从事建设工程质量(地基基础和建筑结构)检测方面的研究工作。•134•岩石力学与工程学报2002年高应变动力试桩的结果明显受冲击荷载持续时只有传到一定的深度，即X＞(5～10)D时，波阵面间的长短和传递能量大小的影响。与静载试验相比才可近似看作是平面，一维应力波理论才能成立。存在明显的波动效应即惯性效应，在瞬态变形时，考虑到杆的横向

7、惯性效应，应力波在杆中传播桩周土阻力变化表现出速度相关性，即速度效应。时实际上具有弥散效应，即入射波脉冲δ越窄,横向这在很大程度上影响了高应变动力试桩判断承载力波动效应就越明显，反之入射波脉冲越宽，横向波的精度。如果把桩视为弹性杆，桩锤视为刚体，则动效应越不明显，当入射波脉冲达到一定宽度时，荷载作用持续时间随锤的质量增加而延长，若把锤横向波动效应可以忽略不计，平截面假设成立。考与桩均考虑为弹性杆件，则荷载作用持续时间随锤虑到不同的频率分量有不同的相速，按Releigh近的阻抗和高度的增加而增加，当锤的阻抗大于等于似，

8、相速Cp为222桩的阻抗时，才有可能使锤的动能完全传递给桩。Cp=C[1−μπ(D/λ)/4]如果将桩顶荷载作用时间Tp与桩的波速C的乘积定式中：μ为泊松比，C为一维弹性波速，D为桩径，义为特征波长λ，则λ/L(L为桩长)愈大，应力波沿λ为脉冲波长。桩身向下传播时，桩身受力及运动状态也就愈趋均所以为使一维波动理论中的平截面假设成立，匀；反之波动