基桩典型缺陷和实测波形的对比分析

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基桩典型缺陷和实测波形的对比分析*********** Seed H* B*and Idriss I* M*Sim*lified *rocedure for evaluating soil liquefaction *otential[ J]* Jourmal of Geotechnical Engineer ing, ASCE,**7*,*7*** :**4* * **73* *7 ]Youd T*L*,Idriss I*M* et al* Liquefaction resistance of soil; Summary re*ort from the **** NCEER and ****NCEER*NSF worksho*s on evaluation of liquefaction resistance of soils{J]* *******铁道建筑 *004年第3期 *******作规程进行“跳打”的结果。 ********a href="*sgzzsj****4*0*html"*预埋地脚螺栓及预埋件施工工艺_secret**a****钻芯检验基桩完整性*******某铁路总公司新建的*4层科技调度大楼*基础工 程采用大口径人工挖孔扩底桩*灌注商品混凝土*设计 混凝土强度为C3*。检测中发现**桩自桩顶以下**0 m处严重离析*但桩端底部反射清晰*遂对**桩钻芯 进行进一步验证。 经钻芯发现*该桩在4*3～**0m处存在严重离 析*其原因为该桩在灌至该部位时*因孔内积水较大而 中途停灌作抽水处理*在抽水的同时将大量浆液抽离 导致桩体出现严重离析。 通过讨论和研究*对该桩采取凿除中部重新灌注 处理*重新检测表明*处理效果较为满意。处理前后的 实测波形如图*。 *******如桩头松散或浅部有较大空洞存在*一般会得到 行内称之为“大波”的实测曲线。当反复处理桩头且多 次移*传感器安装位置而仍呈“大波”状*应可推断有 *******Joumal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering* ASCE,*00*,**7***:**7**33 3] 陈国兴*胡庆兴*刘雪珠*关于砂土液化判别的若干意见 [J]*地震工程与工程振***00*,*******4*～*** 4] 陈国兴*张克绪*谢君斐*液化判别的可靠性研究[J]*地 震工程与工程振******,************ ********述缺陷存在。 某公司综合楼基础工程中的43*桩*经检测判断 其顶部松散且有空洞存在的可能性*于是从桩顶面起 向下凿除0*3m*凿除后测得的反射波信号比较正常* 如图3 *******图**桩处理前后实测波形 *******一般来讲*这种缺陷的波形特征较为典型*现场开 挖相对较容易*由于其缺陷位置在距桩顶*m范围内* 属测试“盲区”*其缺陷的反射特征和其他桩身段缺陷 的反射特征不同*一般以“大波”状呈现。通俗的解释 是信号根本没有传递下去。 **********缺陷显示特性与结果相反的例证*******基桩缺陷的基本类型为缩径和扩径*理论*缩径 产生正相反射信号*扩径产生反相反射信号*这在很多 工地都得到了实践验证。但是*在实际操作中*一旦发 现缺陷桩*一定要对该桩的施工状况和工程地质条件 进行详细了解*以避免不必要的误判。 *******图4为湖南张家界市某单位A*宿舍基础工程3 桩的时域曲线*该桩为人工挖孔扩底桩*桩长**7m* 时域曲线明显反映出倍频反射信号*可判定桩顶下 **4m左右存在严重的缩径缺陷。通过调查发现*该 桩在施工过程中*部进行了接桩*为确保接桩质量*在 结合部用混凝土护壁*直径加大300mm。由于桩身截 面不规整*结合处缩径突变信号明显（扩径特变信号不 明显）*据此资料分析*此缺陷对承压桩无害*仍为合格 桩。缩径缺陷的误判*也可能是因工程地质条件的干 扰所致*即在桩周土层位明显变异处产生反射信号*尤 以硬地层至软地层的过渡段最为常见。 *******图43'桩的时域曲线 *******图*为长沙市某公司综合楼**桩的时域曲线和 频谱*其桩型为人工挖孔扩底桩*桩径为****m*扩底 到***m*桩长****m*混凝土强度C**。从时域曲线 及谱图*分析*均可判定桩身基本完整*波速也可达 3400m*s*应为合格桩。 *******图**桩的时域曲线和步 *******由于属I类建筑*故需进行抽芯验证*然而抽芯试 验的结果完全相反*桩顶3**m以下混凝土胶结相当 差*芯样松散*几乎看不到水泥*故此桩报废*凿除后重 新灌注。经分析*此桩误判的原因有如下几点* ***桩身混凝土无明显特变界面。该处地下水赋 存于圆砾层中*补给来源为地下泾流并受湘江河流的 影响*水量丰富*带有较强的承压性。该桩施工时因未 *******铁道建筑 *004年第3期 *******采用水下灌注工艺*在下料过程中*具有承压性的地下 水"*冒”*使混凝土粗骨料下沉、细滑料*浮；再加* 在灌注过程中曾多次抽水*使大量水泥浆液流失*从而 导致混凝土骨料分布沿桩身出现韵律性变化。由于这 种变化是逐渐过渡的*不存在明显的特变界面*很难在 检测曲线*有所反映。 ***没有获得实际施工桩长的数据。虚报桩长数 据是目前基础工程中较普遍的现象*许多施工单位特 别是个体承包商为追求利润*在报表中夸大桩长*从而 干扰了对*测资料的分析。 由于混凝土波速V是由测得的主频间隔Af及桩 长L确定的（V=*L△f**在现场操作中一般会遇到下 列情况*①混凝土强度达到设计值*桩长数据正确*可 测得相吻合的波速值；②混凝土强度达到设计值*桩长 数据加大*可测得超过正常值的波速值。检测人员可 通过对施工方的质询证实*对桩长数据进行纠正；③混 凝土强度达不到设计值*桩长数据正确*可测得低于混 凝土强度等级的对应波速值。 对以*三种情况一般能作出较正确的判断*但当 混凝土强度不能达到设计要求而桩长数据加大且虚增 值达到一定幅度时*现场检测就易出现混淆。以本桩 为例*实际桩长*m*而虚报的桩长为****m*由此算 得该桩的测试波速为3*****㎡*s*使该桩的混凝土强 度项获得通过。如按实际桩长*m计*则得到波速为 **0*m*s*对C**的混凝土*显然波速值太低*混凝土 强度较低的问题就会暴露出来*不会轻易给出I类桩 的结论。 *3*存在护壁桩而产生连体效应。调查发现*由于 地下水丰富*为形成隔水帷幕*改善地下水对施工的干 扰*在**桩四周设置了施喷护壁桩。护壁桩和主桩实 际*已连成一体*因此*用基桩低应变反射波法检测不 可避免地产生连体效应。 低应变反射波法是建立在杆柱一维波*理论基础 *的*由于护壁桩的存在*其振*模式已发生了变化* 远非单根桩振*那么简单。这种振*机理的变化*对 时域检测曲线的直接影响是将主体桩身的离析病害轻 度化*不能如实反映基桩质量。对于目前有关检测单 位在某种情况下*尤以桥梁桩*有先打承台后进行测试 的做法*a href="*std****007*html"*sl／z **0-*0*3 水利水电工程施工质量通病防治导则*完整版***a**其检测结果的可靠度是不足的。本人认为这 种情况是测桩过程中新的“盲区"*尽管并不多见*但 足以给我们敲响警钟*说明检测人员对施工情况和工 *******铁道建筑 *004年第3期 *******程地质条件的了解非常重要*对工类建筑进行抽芯 验是必要的。 *********3静载荷试验结果的偏差*******用*测技术对静载荷试验结果进行补充*可以对 基桩不合格的原因提出较明确地解释。一般来说*断 桩、缩径*桩端未到持力层是基桩静载荷试验不合格的 主要原因。如湖南省益阳市某公司7”商住楼*34“ 桩*桩型为简易洛阳铲灌注桩*设计长度为**m**测 结果为此桩桩身完整*但经静载荷试验确定为不合格 桩。通过对时域曲线的分析计算*桩长为***m左右* 桩端未能进人设计持力层（粉质粘土层）*导致单桩承 载能力不足。 但也有*测资料和静载荷试验不能相互印证的情 况。湖南益阳市某公司住宅楼锤击沉管桩*经静荷载 试验后发现4*”桩不合格*甲方委托我单位进行*测* *测结果为该桩属I类合格桩*且桩长计算结果已按 设计进人持力层。为此*检测人员展开调查*通过查询 静荷载检测单位*反映该桩压力加不**但沉降较小* 于是对周边曾作为锚桩使用的四根桩逐一检测*发现 其中*0"桩为断桩*并进行了现场开挖验证其在***m 处断裂。由于*0”桩在加载过程中被拔断而导致施加 反力不能维持*加*静载荷试验人员的粗心和疏忽（未 注意观测锚桩的*拔量*而造成误判。由此可见*在用 工程桩做为锚桩时*其*拔量观测不容忽视*检测人员 在现场检测时*对意外情况需持有科学严谨的态度。 **********低应变反射波法是一种较为完善的检测手段* 般典型的缺陷和典型的时域曲线相互对应。 ***加强对施工条件和工程地质条件的了解*能最 大限度地减少误判*提高综合评判的能力。 *3**测技术和其他检测手段相结合*具有较好的 资料互补性。 ********a href="*sgzzsj***73***html"*群体住宅楼施工组织设计**a*罗林国*低应变反射波法“盲区”的讨论[]]*中外 *00**** ****