昆明-讲稿高应变PPT.docVIP

高应变测试技术中交上海港湾工程设计研究院 朱光裕高应变测桩中目前存在的一些问题如何用高应变对低应变检测结果进行验证高应变测试用于试打桩和打桩监控一、高应变检测中存在的一些问题1、锤的问题2、CASE法确定承载力不符合CASE法的基本假定CASE法的基本假定 = 1 \* GB3 ①桩为一维弹性杆件，桩身材料不变，截面相等； = 2 \* GB3 ②应力波在桩身传递过程中无能量耗散； = 3 \* GB3 ③假定锤击时的动土阻力集中在桩尖，且与桩尖的运动速度成正比： 根据上述假定，适合CASE法分析的桩，首先要截面相等、材料相同，因为当桩身材料阻抗有突变时，锤击产生的下行波和上行波每次经过截面变化处都要产生反射和透射，而CASE公式中未包含这些反射和透射信息，因此桩身缺陷越严重，CASE法计算误差也就越大，原则上不适合使用CASE法。其次CASE法只适用于中、小直径桩，且桩长不宜过长。下面看两个例子：因为桩身存在严重缺陷，导致CASE法计算结果与曲线拟合结果相差很大。图1图2（2）使用CASE阻尼系数不规范CASE阻尼系数是无量纲阻尼系数，与土的类别有关，但又不限于土性，实际上是一个经验系数。一般规范中推荐的值见下表：土类别砂土0.1～0.2粉砂、粉土0.2～0.4粘土0.4～1.0拟合法确定承载力 （1）曲线拟合法的特点 a、不要求桩身等阻抗；b、可以考虑桩身内阻尼对应力波衰减的影响；c、假定动阻尼力存在于桩侧和桩端，各单元上土的动阻尼力与静阻力和桩土相对运动速度成正比：J为Smith阻尼系数，是一个有量纲的系数，它与CASE阻尼系数不同。 （2）Smith阻尼系数推荐值Smith本人推荐：不分土类，桩侧 桩尖。三航科研所推荐值： 中粗砂：， 粉、细砂：， 粘土：，。里斯等人推荐值： 砂土：， 粘土：， （3）土的最大弹性变形值QSmith建议值：不分砂土和粘土，也不分桩侧和桩尖，Q值一律取0.1吋（2.54mm）；三航科研所建议值：Q＝1～4mm。一般桩端应大于桩侧；对大直径闭口桩及半闭口桩，Q值还应大些。里斯等人建议值：对大直径桩，粘土取1.3～7.5mm，砂土取1.3～5mm。注意：各单元输入的土的最大弹性变形值不应超过相应桩单元的最大位移值，否则会出现土阻力未充分发挥时承载力外推。（4）实测曲线拟合法存在的主要问题（a）计算曲线与实测曲线偏离太大，谈不上吻合；（b）输入参数不合理，按设计要求输入土阻力，违背拟合法的基本原则，人为制造假数据。 输入土参数不合理（Js、Q）。（c）桩身明显缺陷或严重缺损的桩，曲线拟合会产生一定的误差。(5)、曲线拟合法注意事项（a）桩——土力学模型和土参数的选用；（b）自动拟合后要人工干预；（c）曲线拟合长度；（d）拟合的贯入度要接近实测贯入度。(6)曲线拟合法的基本思路图3第一区段：t从0～2L/C，主要修正桩侧土阻力，对于摩擦型桩，这一段占比重很大；第二区段：从第一区段结束到tr+3ms，这一段主要修正桩端阻力和总土阻力；第三区段：从第一区段结束到tr+5ms，这一段主要调整土阻尼系数；第四区段：第二区段终点到延长20ms左右，这一段主要修正土的卸载系数，如土的最大弹性变形，土的最大负阻力等。下面是几个曲线拟合的例子：图4图55、超范围使用高应变检测a、为设计提供依据的单桩承载力检测应采用静载；b、桩身存在严重缺陷的桩一般不要用高应变；c、高应变难以判别桩身浅部缺陷。6、土体恢复引起承载力增长 沉(成)桩会使桩周土体产生扰动，不同施工工艺及不同土质中扰动程度也不同。一般地讲，粘性土中的扰动程度要大于砂性土，为此在规范中都规定了不同土质中沉桩后的休止时间。下面的例子说明了不同休止期对单桩承载力的影响。(图6、图7)图6图7二、如何通过高应变对低应变结果进行验证当低应变检测被判为 = 3 \* ROMAN III、 = 4 \* ROMAN IV类桩，或低应变检测难以对桩的完整性分类时，可采用高应变抽样检测验证，特别是对那些有接头的预制桩、有严重扩径的钻孔灌注桩或者缺陷埋深较深的桩，用高应变检测桩身完整性的结果可靠性高。桩身完整性系数值的物理意义如下：即桩被测截面阻抗与完整截面的阻抗比。当桩为一根没有任何阻力的自由杆时，上式成立。但有二种情况值得注意：1、高应变检测时推算值的公式为：规范中值判定如下：类别值 = 1 \* ROMAN I = 2 \* ROMAN II = 3 \* ROMAN III = 4 \* ROMAN IV桩侧土阻力及被测截面前面的缺陷均会对和产生影响，测出的值有一定误差。2、当缺陷处有其