基桩高应变动力检测法基本原理

 

一、基本原理

    高应变动力试桩的基本原理:用重锤冲击桩顶,使桩—土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
假设桩为一维线弹性杆,测点下桩长为L,横截面积为A,桩材弹性模量为E,桩材质量密度为ρ,桩身内应力波传播速度(俗称弹性波速)为C(C 2 =E/ρ),广义波阻抗或桩身截面力学阻抗为Z = AρC;其桩身应力应变关系可写为:

    假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成:

    推导可得桩的一维波动方程:


    分析方法采用CASE法和实测曲线拟合法:

CASE法——记冲击速度峰对应时间为t1,t2=t1+2L/C为桩底反射对应时间,根据实测的力、速度曲线F(t)、V(t)推导可得case法判定桩的承载力的计算公式为: 

    缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx由下式确定:

 

    曲线拟合法——采用较复杂的桩-土力学模型,选择实测力或速度或上、下行波作为边界条件进行拟合,当计算曲线与实测曲线基本吻合、桩侧土摩阻力与地质资料基本相符、贯入度的计算值与实测值基本吻合时,拟合完成。从而获得桩的竖向承载力和桩身完整性。 二、检测设备及现场联接图

二、检测设备及现场联接图


三、检测标准

  试验按照国家行业标准《基桩高应变动力检测规程》 JGJ106-97中有关试桩规定进行。

 

(YL-G-020222)

 

高应变检测仪器:
美国PDI公司生产的PILE DYNAMIC ANALYZER(PAK)
美国PDI公司生产的PILE DYNAMIC ANALYZER(PAL)
我国武汉岩海公司生产的1616KP高应变动力测桩仪