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基桩完整性检测培训XXX2020年2月26日桩基的定义及分类1检测方法3检测依据21、桩基的定义桩基础简称桩基，是一种基础类型，主要用于地质条件较差或者建筑要求较高的情况。桩基的定义及分类12、桩基的分类1）按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩：系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。桩基的定义及分类12）按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。预制桩：通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数量限制施工时间长。灌注桩：首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。桩基的定义及分类13）按桩的设置效应可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。非挤土桩：如钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩，因设置过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作用，并可能向桩孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力有所减小。部分挤土桩：冲击成孔灌注桩、H型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管桩等。在桩的设置过程中对桩周土体稍有排挤作用，但土的强度荷变形性质变化不大。挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等在锤击和振动贯人过程中都要将桩位处的土体大量排挤开，使土体结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大检测依据2（1）《公路工程基桩动测技术规范》（JTG/TF81-01-2004）（2）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）（3）《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007）（4）《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）检测依据2规范名称低应变法声波透射法钻芯法适用范围测点布置适用范围测点布置适用范围测点布置公路工程基桩动测技术规范本方法适用于混凝土灌注桩和预制桩等刚性材料桩的桩身完整性。对于混凝土灌注桩：D≤1.0m时不宜少于2个检测点；D＞1.0m时不宜少于4个检测点。对于混凝土预制桩：当边长≤0.6m时不宜少于2个测点，当边长＞0.6m时不宜少于3个测点。本方法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性检测。当D≤1.5m时，埋设3根；当D＞1.5m时，埋设4根无规定无规定检测依据2规范名称低应变法声波透射法钻芯法适用范围测点布置适用范围测点布置适用范围测点布置建筑基桩检测技术规范本方法对于桩身截面多变且变化幅度较大的灌注桩，应采用其他方法辅助验证。根据桩径大小，桩心对称布置2~4个检测点对于D＜o.6m的桩不宜采用本方法进行桩身完整性检测。D≤0.8m时，不得少于2根；0.8m＜D≤1.6m时，不得少于3根；D＞1.6m时，不得少于4根；当桩径＞2.5m时宜增加声测管数量。本方法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性D＜1.2m，取1~2孔；1.2m≤D＜1.6m，取2孔；D≥1.6m，取3孔检测依据2规范名称低应变法声波透射法钻芯法适用范围测点布置适用范围测点布置适用范围测点布置铁路工程基桩检测技术规程适用于检测规则截面混凝土桩的桩身完整性，且本方法检测的基桩桩径应小于2.0m，桩长一般不大于40m，其桩长标准可根据现场试验数据确定。D≤0.8m，不少于2个检测点；0.8m＜D≤1.25m，不少于3个检测点；1.25m＜D≤2.0m，不少于4个检测点。本方法适用于检测混凝土灌注桩桩身完整性；桩径大于等于2.0m或桩长大于40m或复杂地质条件下的基桩应采用本方法。D≤0.8m时，不少于2根；当0.8m＜D≤2.0m，不少于3根；D＞2.0m，不少于4根适用于检测混凝土灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，鉴别桩端岩土性状，判定或验证桩身完整性类别。D＜1.2m的钻1孔，1.2m≤D＜2.0m的钻2孔，D＞2.0m的钻3孔。检测原理测试方法低应变法检测原理测试方法声波透射法测试方法钻芯法zzzzzzzzz基桩完整性检测检测方法3判定方法判定方法判定方法典型缺陷检测方法3一、低应变法1、检测原理低应变反射波法源于反力波理论，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。检测方法3一、低应变法1、检测原理反射波法测桩的示意图如上图所示，其基本原理为：用锤激桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过程中，如遇到桩底和桩身缺陷所形成的波阻抗变化界面，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差异的大小。由波动理论可知，当应力波遇到缩颈、裂逢、离析、蜂窝、空洞、夹泥、裂缝、断桩、二次浇灌面时，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，由于波阻抗变大，反射波与入射波的初动相位反相。结合反射波振幅大小、频率和桩身波速高低、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。检测方法3一、低应变法2、测试方法（1）根据现场实际情况选择合适的击振设备，检查测设系统各部分之间是否连接良好，确认整个系统处于正常工作状态；（2）检查桩顶是否凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测点和击振点磨平，测量并记录桩顶截面尺寸；（3）确认灌注日期是否满足检测要求；（4）传感器的安装应采用石膏，黄油，橡皮泥等耦合剂耦合，粘结牢固，并与桩顶面垂直；（5）对于混凝土灌注桩传感器宜安装在距桩中心1/2至2/3半径处，且距离桩的主筋不小于50mm，检测方法3一、低应变法3、判定方法桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合施工情况，岩土工程勘察资料和波形特征等因素进行综合分析判定：Ⅰ类桩：桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速处于正常范围。Ⅱ类桩：桩端反射较明显，但有局部缺陷所反射产生的信号，混凝土波速处于正常范围。Ⅲ类桩：桩端反射不明显，可见缺陷二次反射波信号，或有桩端反射但波速明显偏低。Ⅳ类桩：无桩端反射信号，可见因缺陷引起的多次强反射信号，或按平均波速计算的波长明显短于设计波长。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（1）无缺陷桩基波形当桩为摩擦桩时，桩身阻抗大于桩底持力层土层的阻抗，此时桩底反射波速度符号和入射波符合一致，桩底处反射波应力的速度的幅值低于入射波,随着桩底土质变软,(如桩底沉渣)桩底土的波阻抗变得更小,此时除桩底反射波速度符号和入射波符合一致外,反射波幅值也变大。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（1）无缺陷桩基波形当端承桩和嵌岩端承桩的桩底岩土波阻抗逐渐增大时，反射波的幅值变小，若桩底岩土波阻抗大于桩身波阻抗时，此时桩底反射波符合与入射波反向。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（2）断桩表现在反射波曲线的多次等周期衰减，反射曲线、反射子波的第一子波相位由于是高阻抗材料传向低阻抗的水、空气或充泥材料，故其相位与桩的初始入射波同相位。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（2）断桩近似于摩擦桩的沉渣桩桩底反射，有高幅值的桩间反射，反射波相位与初始入射波相同，往往可见到2次或3次，但按平均波速算桩长却远比设计桩长要短，或按设计桩长算波速远大于一般桩的波速。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（3）缩径当桩身出现缩径时，缩径的上界面，其阻抗变小，表现为反射波相位与初始入射波同向，但在缩径的下界面，其阻抗变大，故后续反射波的相位与初始入射波相反。此类由于缩径引起的反射波由于界面波阻抗差异大，故反射波形清晰、完整而直观，如严重缩径者可见到多次反射波。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷（4）扩径扩径桩所引起界面反射波的特征与缩径相反,当扩径的上界面波入射后,其阻抗变大,故第一反射波与初始入射波相反号;当应力波进入扩径的第二界面即底界面时，其阻抗变小，反射波的后续波与初始入射波表现为同方向，但由于扩径的形态各有不同,其反射波的表现也将有差异，在严重扩径时,也会见到多次反射，而往往下界面的同向反射波表现得更清晰一些。检测方法3二、声波透射法1、检测原理声波是一种弹性波，因而在各种介质中传播服从弹性波传播规律。由某因素引起的初始扰动或振动，形成的弹性波将会以波的形式把这一扰动或振动在弹性介质中传播。弹性波在介质中传播速度之所以不同是由于弹性介质的性质及种类不同引起的弹性常数及密度不同导致的。在现场桩基检测中，声波在传播过程中遇到缺陷混凝土（如夹泥、缩颈、断桩和离析等缺陷）时，检测方法3二、声波透射法1、检测原理声波传至此处时将会发生衰减。部分声波由于绕过缺陷部位继续传播，使得传播时间增加，相应波速会降低，从而产生所谓的漫射现象。发射和散射使得声波的振幅减少。由于缺陷的存在，使得声波的传播路径变得复杂，从而导致波形发生畸变。所以声波在有缺陷的混凝土中传播时，该声波振幅会减小、波速会降低、波形会发生畸变。检测方法3二、声波透射法2、测试方法（1）检测前，切割掉声测管上端封盖，使各管上端在同一水平面上，并在各管内灌满清水；（2）用测绳对每个声测管进行一次疏通，确保管内通畅，管内不得有泥砂及其他杂物，以使超声波仪的径向换能器顺利检测到管底部；（3）将接收、发射换能器装好扶正器后置于检测管内，并能顺利提升或下降；（4）通常先用水平同步法进行测试。检测过程中，若发现有桩身缺陷疑问时，综合使用高差同步和扇形测法，进一步准确确定缺陷大小和性质。检测方法3二、声波透射法3、判定方法通过分析被检桩各剖面的声速-深度、波幅-深度曲线及各自的临界值，声速、波幅的平均值等参数，分析桩身缺陷位置及程度，判定桩身完整性类别，桩身完整性类别的判定原则为：Ⅰ类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。Ⅱ类桩：各某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。Ⅲ类桩：各某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大，波形畸变。Ⅳ类桩：各某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变。检测方法3三、钻芯法1、测试方法（1）钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上；（2）钻进过程中，应经常对钻机立轴垂直度进行校正，并通过回水含砂量及颜色、钻进的速度变化，结合施工记录、地质资料综合判断缺陷位置和程度；（3）芯样应按顺序摆放，在芯样侧面应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，并采用写成带分数的形式进行标识以便溯源；（4）芯样描述要完整，内容包括钻进深度、芯样完整性、连续性、胶结情况、表面光滑情况、断口吻合程度、骨料分布情况、气孔、蜂窝麻面、沟槽、破碎、夹泥、松散等情况，以及取样位置等；（5）试样的加工及强度试验按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：88）进行。检测方法3三、钻芯法2、判定方法结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果，进行综合判定桩身完整性类别：Ⅰ类桩：单孔：混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、断口吻合，侧面仅见少量气孔，强度代表值不小于设计强度等级。两孔：混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、断口吻合，局部芯样侧表面有少量气孔、蜂窝麻面、沟槽，但在另一孔同一深度部位的芯样中未出现。三孔：混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、断口吻合，局部芯样侧表面有少量气孔、蜂窝麻面、沟槽，但在三孔同一深度部位的芯样中未同时出现。检测方法3三、钻芯法2、判定方法Ⅱ类桩：单孔：混凝土芯样连续、完整、胶结较好，芯样侧表面较光滑、骨料分布基本均匀，芯样呈柱状、断口基本吻合。有下列情况之一：1）混凝土芯样侧面局部见蜂窝麻面、沟槽或较多气孔；2）芯样侧表面蜂窝严重、沟槽连续或局部芯样骨料分布极不均匀，但对应部位的混凝土芯样试件抗压强度检测值满足设计要求。两孔：混凝土芯样连续、完整、胶结较好，芯样侧表面较光滑、骨料分布基本均匀，芯样呈柱状、断口基本吻合