低应变题库

八、应知应会题库（一）低应变检测现场考核应知应会试题1、低应变采样时间间隔应根据什么合理选择？采样时间间隔或采样频率应根据桩长，桩身波速和频域分辨率合理选择。2、低应变数据采集时，设置采样间隔时要如何估算？“时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms”，所以采样长度应该至少为：（2L/c＋5ms）/采样长度3、反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是什么曲线，实际显示的曲线是什么曲线？。原始信号是加速度曲线，实际显示的是积分处理后的速度信号。4、低应变完整性检测时，对于浅部缺陷一般要求什么样的锤击激振能量？什么样的激振频率？对于浅部缺陷一般要求较小的激振能量，采用材料较硬的锤头产生高频的激振频率，对探测浅部缺陷有利。5、低应变完整性检测时，有利于桩底信号的获取时需要什么样的锤击能量？什么样的激振频率？需要较大的锤击能量，采用材料较软的锤头，产生低频的激振频率，有利于获取桩底信号。6、通俗一点的说法，在选择低应变完整性检测激振锤时有什么原则？对不同长度、不同类型的基桩，需采用不同材料、不同能量的激振设备。一般大长桩或深部缺陷用大力棒（能量大、频率低），短细桩或测试浅部缺陷时用手锤（能量小，频率高），介于中间的桩则可用小力棒（能量及频率介于大力棒及手锤之间）7、实心桩进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位有什么要求？实心桩进行低应变检测时，激振位置应选择在桩中心，传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处，避开钢筋笼的主筋影响。8、空心桩（管桩）进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位有什么要求？空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处，避开钢筋笼的主筋影响9、低应变完整性检测时，信号采集和筛选有什么主要要求？1)根据桩径大小，与桩心对称布置2～4个检测点；每个检测点记录的有效信号数不少于3个。2)检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。3)不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量。4)信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。10、对于锤击式预应力管桩，在进行低应变完整性检测时，除了常规需要收集的信息外，尚应特别注意收集哪些信息便于对采集数据进行分析认识？应查阅本工程桩的施工资料，详细了解桩的施工顺序，核准桩机型号、锤重、落距和贯入度；管桩长度及接桩情况。11、简述应力波反射法的原理。反射波法是采用低能量瞬态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。反射波法能检测桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷的程度和位置。反射波检测原理图反射波法测桩的示意图如上图所示，其基本原理为：用锤或力棒等激振设备激励桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过程中，如遇到波阻抗界面，将产生声波的反射和透射。应力波反射和透射能量的大小取决于两种介质波阻抗的大小。由波动理论可知，当应力波遇到断裂、离析、缩颈及扩底时，由于波阻抗变小，反射波与入射波初动相位同相；当应力波遇到扩颈、扩底时，波阻抗变大，反射波与入射波的初动相位反相。结合振幅大小、波速高低、反射波到达时间等可对桩的完整性、缺陷程度、位置等作出综合判断。12、在低应变完整性检测时，如果根据桩底信号判断，桩的波速明显偏高，且超出常识范围。这时，这个桩的实际桩长可能有什么样的偏差？如果根据桩底信号判断，桩的波速明显偏高，超出常识范围，说明这个桩的实际桩长较短或出现断桩。13、对于砼实心桩，当检测点距桩中心点多远处时，所受干扰相对较小；对空心桩，当检测点与激振点平面夹角约为多少度时也有类似效果？实心桩，检测点在距桩中心约2/3半径R时，所受干扰相对较小；空心桩，检测点与激振点平面夹角等于或略大于90度时，所受干扰相对较小。14、低应变方法适用于哪些方面？适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置15、当采用低应变法时，受检桩混凝土强度要至少达到什么值才能进行？当采用低应变法或声波透射法检测桩身完整性时，受检桩的混凝土强度至少达到设计强度的70％，且不应低于15MPa。16、低应变完整性检测时，根据时域信号，什么样的桩可以判为Ⅲ类桩？有明显缺陷反射波，其它特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间17、低应变完整性检测时，对桩顶面有什么要求？1)桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。2)桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。18、对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时，要怎么办？对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其他方法核验桩端嵌岩情况。19、出现什么情况时，桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行？1)实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确评价。2)桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。20、低应变完整性检测时，如果出现与锤击脉冲信号同向的反射波时，一般是低阻抗反射？还是高阻抗反射？桩身某处截面波阻抗降低（如夹泥、离析、蜂窝、洞、缩颈甚至断裂），表现为反射波与入射波相位相同。21、桩身阻抗是什么意思？一般低阻抗对应的是否是缺陷？阻抗Z=EA/C=AC式中E:弹性模量，C:波速，A:截面积，:密度低阻抗对应的并不一定是缺陷，如摩擦桩的桩底、桩周土层由强变弱等，都会产生同相反射波。22、低应变完整性检测时，传感器安装耦合剂有什么要求？用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，并尽可能薄。23、低应变完整性检测时，激振点应避开哪些影响？激振点应避开钢筋笼的主筋影响，以免其对测试信号产生干扰。激振点还应避开浮浆、疏松、裂纹等缺陷部位。24、桩身缺陷位置应如何计算？桩身缺陷位置应按下列公式计算：式中x——桩身缺陷至传感器安装点的距离（m)；Δtx——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（m）；c——受检桩的桩身波速（m/s)，无法确定时用cm值替代；Δf′——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（Hz）25、低应变完整性检测时，是否应该设置滤波？应该尽量不设置滤波，只有在信号比较复杂时需要设置适当的滤波参数，因为滤波参数设置不当，可能会将缺陷信号滤掉。26、施工后对各种方法的检测顺序JGJ-106-2003规范中有什么要求？施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。27、JGJ-106-2003规范中，对于柱下三桩或三桩以下承台的混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量有什么规定？柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。28、低应变完整性检测时，其有效检测桩长范围应如何确定？在我国，若排除其他条件差异而只考虑各地区地基条件差异时，桩的有效检测长度主要受桩土刚度比大小的制约。具体工程的有效检测桩长，应通过现场试验，依据能否识别桩底反射信号，确定该方法是否适用。29、低应变完整性检测时，激振锤的激振方向应沿什么方向？激振方向应沿桩轴线方向。30、为获取较好的桩身下部缺陷反射信号宜用宽脉冲还是窄脉冲？宽脉冲31、为获取较好的桩身上部缺陷反射信号宜用宽脉冲还是窄脉冲？窄脉冲32、当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在什么时候进行？当基础埋深较大时，基坑开挖产生土体侧移将桩推断或机械开挖将桩碰断的现象时有发生，此时完整性检测应等到开挖至基底标高后进行。（二）超声波检测现场考核应知应会题库1、灌注桩成桩质量通常存在哪两方面的问题？灌注桩成桩质量通常存在两方面问题：一是属于桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、缩径、扩径、混凝土离析及桩顶混凝密实性较差等；二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注桩混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。2、总结声波透射法的优缺点。优点：对缺陷判断较为直观，缺点：需要预埋声测管，成本较高3、简述声波透射法检测混凝土缺陷的基本依据。采用超声脉冲检测混凝土缺陷的基本依据是，利用脉冲波在技术条件相同（指混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致）的混凝土中传播的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化来判定混凝土的缺陷。当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增大，测得的声时必然偏长或声速降低。另外，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，脉冲波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小或频率谱中高频成分明显减少。再者经过缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。4、声波检测仪应符合那些技术性能？1）具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。2）声时测量分辨力优于或等于0.5μs，声波幅值测量相对误差小于5%，系统频带宽度为1～200kHz，系统最大动态范围不小于100dB。3）声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为200～1000V。5、声波透射法所用检测仪器及换能器有哪些主要技术指标？各在什么范围？声波检测仪应符合下列要求：1）具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。2）声时测量分辨力优于或等于0.5μs，声波幅值测量相对误差小于5%，系统频带宽度为1～200kHz，系统最大动态范围不小于100dB。3）声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为200～1000V。声波发射与接收换能器应符合下列要求：1）圆柱状径向振动，沿径向无指向性；2）外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于150mm；3）谐振频率宜为30～50kHz；4）水密性满足1MPa水压不渗水。6、简述径向换能系统延时的来源及其标定方法。来源：仪器信号由发射端发出经过信号线至发射探头，再由接收探头接收后传到仪器的过程中会产生一定的延时。标定方法：将发射，接收换能器平行悬于清水中，逐次改变点源距离并测量相应声时，中心间距从400mm左右开始逐次加大，测量点不应少于5个点，将所有测点的参数通过作图或线性回归的方式（线性回归的时距曲线：t=t0+b*l）计算，拟合直线与时间轴的交点，即为系统延时t07、采用声波透射法检测基桩时，预埋检测管应注意哪些问题？1）声测管内径宜为50～60mm。2）声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。3）应采取适宜方法固定声测管，使之成桩后相互平行。8、声测管埋设应注意哪些要点？声测管埋设数量应符合下列要求：1）D≤800mm，2根管。2）800mm＜D＜2000mm，不少于3根管。3）D＞2000mm，不少于4根管。式中D——受检桩设计桩径。9、为什么大直径灌注桩不宜选用塑料管做声测管？考虑到大直径灌注桩混凝土的水化热作用及钢筋笼安放和混凝土浇注过程中存在较大的作用力，容易造成检测管变形、断裂，从而影响检测工作的顺利进行。因此，声测管不宜选用塑料管做声测管。声测管管壁太薄或材质较软时，混凝土灌注后的径向压力可能会使声测管产生过大的径向变形，影响换能器正常升降，甚至导致试验无法进行，因此要求声测管有一定的径向刚度，如采用钢管、镀锌管等管材，不宜采用PVC管。由于钢材的温度系数与混凝土相近，可避免混凝土凝固后与声测管脱开产生空隙。10、对于桩径小0.6m的灌注桩，声波透射法不适用，为什么？当桩径小于0.6m时，声测管的声耦合误差使声时测试的相对误差增大，因此桩径小于0.6m时应慎用本方法；11、某桩径为0.8m的灌注桩，埋设3根声测管，声测管在桩中的位置，基本等分桩的圆周。请问：声波透射法检测时有没有“盲区”？有盲区。盲区部位在桩的中心部位和钢筋笼外侧。12、声波透射法测桩时，如何选择换能器的工作频率、发射电压、埋管数量、测点点距等技术参数？换能器谐振频率宜为30～50kHz；发射电压宜为20-1000V声测