旁孔透射波法与反射波法检测基桩的对比分析

为了解决桩基检测中长桩桩底与深部缺陷难以识别的问题,采用旁孔透射波法,建立桩-土系统简化理论模型,对旁孔透射波法提出了桩身缺陷及桩底深度的检测分析方法,并采用三维轴对称有限元模型,对比分析了旁孔透射波法与低应变反射波法检测的技术效果.结果表明,反射波法适用于非长桩的长度和深度不大的桩身缺陷检测,虽然指数放大有助于辨识长桩底端和较深处桩身缺陷的反射信号,但在实际应用中仍会存在一定的不确定性.旁孔透射波法受桩长和长径比的影响显著小于反射波法,在桩身缺陷位置及其程度和桩底深度的检测分析中更具优势.     

反射波法检测桩身质量的试验研究

本文从反射波法检测桩身质量的基本原理出发，通过对模拟极与工程桩的实测，分析了桩身有各种缺陷的实测波形特征，并对检测中的一些具体问题进行了初步的探讨。     

Comprehensive Detection and Analysis of Defects in Foundation Pile of Bridge

In the process of piling,there are many various defects in foundation pile of bridge such as mud-bearing,sediment-bearing, isolation, honeycomb, broken piles, and so on, showing physical and mechanical features of low-density and low-intensity. In fact, by using the comprehensive detection of acoustic transmission method, the reflected wave method as well as drill coring sample method, and the rational utilization of engineering geological condition in field, the characteristics, size and location of common defects of foundation pile of bridge can be accurately detected and judged and the integrity of piles and the quality of concrete can be impersonally estimated. comprehensive detecting and analyzing methods on this kind of piles are introduced briefly. The physical characters of defects and basic features of detecting curves and their corresponding relation are emphasized, and causes are analyzed in in detail in this paper.     

高性能混凝土桩的应力波波速试验研究

本文根据弹性理论推导了高性能混凝土声波与低应变波速的简化计算公式,并对其波速比进行分析探讨,根据铁路工程常用的基桩高性能混凝土配合比,制作了C25-C50六种强度等级的模型桩进行了波速与强度试验研究.结果表明:波速与强度均随龄期的增长而增长,且存在较好的相关性,波速在10d前迅速增长,28d以后趋于定值,而强度在28d以后仍继续增长;声波波速与低应变波速的比值随龄期的增长而增长,本次试验波速比介于1.049～1.109,平均值1.075,与工程调研结果吻合.当龄期大于7d时,桩身材料阻尼的影响较小,适合工程基桩完整性检测.     

双排桩支护结构变形特点与土压力有限元分析

论述了双排桩支护结构设计的基奉理论、简化模型及内力计算方法;运用有限元建立平面应变模型分析双排桩支护结构,对双排桩支护结构所受土压力取值进行了分析与修正。研究表明,双排桩具有较大的侧向刚度,可有效限制围护结构的侧向变形,应将桩顶与连梁做成刚性连接,以保证有效发挥双排桩的支护效果。基坑开挖面以上桩身所受主动土压力与理论主动土压力值相近,开挖面以下桩身所受土压力介于理论主动土压力与静止土压力之间,并随着深度的增加,愈来愈接近静止土压力值。前、后排桩所受的被动土压力与理论被动土压力值相差较大,后排桩被动土压力值接近静止土压力。     

PIT动力试桩法及其在工程桩测试中的应用

简述了桩身中应力波传播及反射规律 ,介绍了应用PIT反射波法进行基桩结构完整性检测的基本原理和方法 ,列举了工程实例中不同情况的桩身缺陷其波形的变化 ,在此基础上指出了工程测试中应注意的几个问题 :( 1 )基桩中某部分桩身的缩颈或离析 ,会导致该部分的波阻抗减少 ;( 2 )基桩某部分桩身的扩颈 ,会导致该部分桩身的波阻抗增大 ;( 3)缺陷的严重程度可根据缺陷反射波的相对幅值进行估判 .     

三桩厚承台空间桁架模型研究

在25个比例为1：5的三桩承台试验模型的试验研究的基础上，深入研究了承台内部力流的传递机理，并与现行规范(CECS88：97)引用的原理进行比较，指出三桩厚承台的传力机理并不符合厚板弯曲理论，结合有限元分析结果，探讨了三桩厚承台空间桁架模型的形式，提出了相应的计算方法。     

桩承载力波动方程分析Smith法的改进

本文通过分析71根桩的静载荷压桩试验曲线,修改了Smith 土反力模型,并基于114根桩的静载荷压桩数据,对修改模型的计算参数的选取提出了建议;编制了相应的波动方程分析打桩的计算程序;对52根桩承载力的计算值与实测值进行了统计分析,提出了承载力计算的经验回归公式.分析表明,修改的土反力模型使计算精度有所提高.     

不排水桩准饱和复合地基的固结特性

自然界广泛分布准饱和天然地基,研究不排水桩准饱和复合地基的固结特性具有理论意义和工程应用价值.假定桩土之间满足等应变条件,并考虑孔隙流体压缩性,建立了不排水桩准饱和复合地基的固结控制方程.根据荷载施加瞬间比流量等于零的性质确定了孔压初始条件,利用分离变量法和叠加法得到了总应力随深度不变时瞬时加载、单级线性加载和随时间任...     

基于小波变换的桩基缺陷识别方法

在反射波法的桩基信号检测中主要归纳为检测幅值突变,当反射信号较弱时,用一般的时域分析法或频域分析法,就无法检测桩身质量问题.用小波分析就可以解决这一问题,小波分析具有时频局部化特点.从理论上说,桩基信号混有反映桩基缺陷的脉冲信号,通过对称小波变换后,在一定的尺度范围内其极值点对应原信号的突变位置或时刻.工程中信号分析如用连续小波变换产生的数据量多,且计算量大,分析复杂.而用离散小波变换可以有效地减少数据量,并能识别工程信号的奇异性(缺陷).论文通过一个在确定位置有微弱幅值变化,进行小波变换后(其中小波为二次B样条小波),可以清楚地识别幅值发生突变的时刻.同时也对工程实际中的一具体桩基用低应变动态检测的数据进行了分析,根据桩的破坏特征及离散小波变换后计算桩身发生缺陷的位置,可以确定本例中的桩有4处发生了离析.并且可以有效地对桩基缺陷进行识别.     

动刚度在基桩检测中的运用

针对反射波法测桩局限性,用频率-初速度法测量桩的动刚度。将桩的动刚度用于区分夯扩沉管灌注桩中上部绝对缩颈和相对缩颈,间接反映夯扩头的大小,为选择静载试验桩提供依据。通过与同条件下正常桩的反射波曲线及动刚度对比,当反射波曲线异常或动刚度明显偏低时,桩底部完整性、沉渣厚度或桩端持力层性状异常。通过对比缺陷桩加固前后的反射波曲线和动刚度值,并将其与其他同条件下正常桩对比,可检验缺陷桩的加固效果。     

摩擦型桩表面劣化时的沉降特性室内模拟试验

为研究工作荷载作用下,摩擦型桩(端承摩擦桩和摩擦桩)在腐蚀地基中发生表面劣化时的沉降特性,通过制作以硫酸铜溶液为腐蚀性介质的饱和砂土地基模型,开展了加速劣化试验,得到工作荷载作用下摩擦型桩表面发生劣化时的沉降规律.结果表明:腐蚀地基中,桩表面劣化程度随时间不断增大,沉降量随劣化程度的增大而增大;端承摩擦桩和摩擦桩的荷载-沉降曲线发展规律不同;在工作荷载作用下,经过17 360 min,端承摩擦桩的沉降量达到桩径的28.5%,其中表面劣化引起的沉降量为10.6%,大于摩擦桩的7%;试验结束时,端承摩擦桩和摩擦桩的沉降量均达到了各自极限承载力对应的沉降量.表面劣化导致摩擦型桩的沉降量显著增加,表面劣化引起的附加沉降可能影响桩的正常使用.     

竖向荷载作用下夯实水泥土楔形桩桩身峰值应力变化规律研究

运用数值模拟与试验验证相结合的方法,研究竖向荷载作用下夯实水泥土楔形桩桩身峰值应力变化的规律。研究结果表明,当楔形桩楔角相同时,桩身峰值应力所对应的深度基本为一个定值,且与竖向荷载大小关系较小,进而提出桩身峰值应力深度比的概念;桩身峰值应力深度比与楔形桩楔角的关系,在数值上可以近似用直线与抛物线分段拟合,且拟合程度较高。     

低应变动测桩中波的传播规律研究

低应变动测桩中波的传播过程较为复杂,对低应变动测桩,桩侧土阻力波和桩身上、下行波的传播规律进行了理论研究,阐述了桩侧土、桩底土对桩身上、下行波传播过程中的不同影响,得到了桩中波传播过程的空间网线图以及桩身不同截面处的各参数的传播规律图,直观地反映了桩中波的传播过程.     

静压PHC管桩桩基缺陷分析与处理

结合工程实例,分析了静压PHC管桩桩基缺陷产生的原因,并对桩身不同部位、不同程度的缺陷采用不同的补强处理方案．研究了接桩法、注浆法和钢管混凝土桩补强法在桩基缺陷处理中的应用,可为同类桩基缺陷处理提供借鉴．     

桩承式路堤承载力与变形的有限元分析

针对桩承式路堤设计中的存在问题,通过PLAX IS分析软件对堤中桩的承载力和位移进行了有限元分析,涉及到地基模型、计算方法以及参数取值等问题.分析中考虑了地层情况、路堤高度、桩长与桩间距的变化,重点对桩的承载力、路堤沉降、桩基施工平台作用产生的沉降及路堤边缘桩的侧向反应等方面进行了研究,推导出桩承载力和变形计算公式.计算结果表明,堤身土体位移可能使堤中桩发生过大变形或在桩中产生过大的弯矩和剪力.     

预应力UHPC/RC阶梯桩-土相互作用的拟静力试验研究及数值分析

整体式无缝桥中的混凝土基桩侧向刚度过大,难以满足桥梁的纵向变形,提出一种UHPC/RC材料串联形成的阶梯桩来满足整体桥纵向变形需求。设计制作了2根UHPC/RC阶梯桩模型（无、有预应力）,并对其进行水平低周往复荷载试验,通过桩身破坏特点、滞回曲线、骨架曲线、等效黏滞阻尼比、刚度退化等研究其耗能能力及抗震性能。结果表明：无预应力阶梯桩的破坏位置在3倍桩径的埋深位置,桩身开裂时桩顶的位移荷载为8~10 mm;有预应力阶梯桩的破坏位置在6倍桩径的埋深位置,桩身开裂时桩顶的位移荷载为10~15 mm。说明预应力的施加能有效提高阶梯桩抗裂能力及抗震性能,并满足整体桥水平变形需求。采用OpenSees软件对阶梯桩支承的整体桥进行参数分析发现,预应力度、桩上下段长度比与刚度比增大均可提高阶梯桩的水平承载力与变形能力。     

基于地基系数法的桩前土体抗力计算公式推导

针对现有抗滑桩桩前土体抗力计算方法的缺陷与不足,基于地基系数法推导了滑面边界条件为固定端和铰支端情况下的抗滑桩桩前土体抗力计算公式.为验证该公式的合理性与正确性,采用MIDAS GTS NX有限元软件建立了三维有限元边坡支护模型,并结合工程实例与现有计算方法相比较.结果表明,所推导出的计算公式能较精确地计算抗滑桩桩前土体抗力,从而得出更准确的桩身内力大小,降低了工程造价,在理论与工程实践中均有较好的借鉴价值.     

大直径桩-土系统作用下解析解与室内模型试验研究

将桩视为一维杆件的基础上考虑桩身横向惯性效应,建立大直径桩与三维连续介质土耦合振动模型,得出此模型的耦合振动方程,并得到大直径桩顶时域响应半解析解,分析大直径桩代表性参数对桩-土系统的动力影响;随后开展大直径模型桩室内试验研究,对模型桩桩顶施加小应变激振力,通过EPPDS型无线基桩动测仪进行小应变下的桩顶数据采集,对改变模型桩的直径及桩身材质进行相关参数研究,将理论计算的结果与试验测试数据进行对比分析,证实了理论解分析的正确性及对实践指导的可靠性。     

声波反射及透射技术在基桩施工质量检测中的综合应用

基桩施工过程高度隐蔽,施工质量难以有效控制,如何有效检测基桩完整状态,对保证桥梁安全运营意义深远.本文详细介绍了声波反射及透射技术用于基桩完整性检测的基本原理,结合实际工程,对典型桩基的反射波及透射波曲线进行了分析、探讨和对比验证,为提高基桩缺陷检测的可靠性提供参考.