本發(fā)明涉及樁基檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種實(shí)現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號(hào)一致性的方法。

背景技術(shù)：

低應(yīng)變檢測(cè)規(guī)范對(duì)低應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的測(cè)量傳感器安裝和激振操作、信號(hào)采集和篩選等操作進(jìn)行了一系列的規(guī)定，但沒(méi)有一個(gè)規(guī)范操作方法以保證低應(yīng)變采集信號(hào)的一致性，導(dǎo)致低應(yīng)變檢測(cè)信號(hào)的樁身完整性判定結(jié)果各不相同，問(wèn)題主要表現(xiàn)如下：

1、同一根檢測(cè)樁，不同的人采集的信號(hào)曲線可能不一致；

2、同一個(gè)人不同時(shí)間采集的信號(hào)曲線也有可能不一致；

3、傳感器安裝和激振點(diǎn)位置比較隨意，可復(fù)現(xiàn)性差，無(wú)法追溯；

4、激振時(shí)的落錘高度不統(tǒng)一，導(dǎo)致采集的信號(hào)波有差異，以及數(shù)據(jù)分析時(shí)，針對(duì)一根信號(hào)波曲線，不清楚信號(hào)的采集力度，不利于更進(jìn)一步的曲線分析和統(tǒng)計(jì)；

5、信號(hào)篩選也存在較大的隨機(jī)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種確保采集信號(hào)曲線一致性，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、利于追溯的實(shí)現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號(hào)一致性的方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種實(shí)現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號(hào)一致性的方法，其特征在于：首先，對(duì)于實(shí)心樁和空心樁，分別規(guī)定激振點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)安裝位置；其次，選擇合適材質(zhì)的激振力錘并采用垂直激振于樁頂面，落錘高度分為低落錘和高落錘；采集的每組檢測(cè)有效信號(hào)均包括低落錘檢測(cè)信號(hào)和高落錘檢測(cè)信號(hào)。

優(yōu)選的，對(duì)于實(shí)心樁，其安裝方式如下：激振點(diǎn)安裝于樁中心，若干檢測(cè)點(diǎn)以激振點(diǎn)為中心作圓周分布。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)點(diǎn)與所述激振點(diǎn)之間距離為樁體半徑或邊長(zhǎng)的2/3。

優(yōu)選的，包括有四個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別安裝于樁面的正北、正東、正南和正西方向，且第一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為正北方向。

優(yōu)選的，對(duì)于空心樁，其安裝方式如下:若干激振點(diǎn)和若干檢測(cè)點(diǎn)均繞樁面中心圓周均勻交錯(cuò)分布。

優(yōu)選的，所述若干激振點(diǎn)和若干檢測(cè)點(diǎn)的位置均為所述樁壁厚度的1/2處。

優(yōu)選的，所述相鄰的激振點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)與樁面中心連線構(gòu)成的夾角為60°，且其中第一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為正北方向。

優(yōu)選的，所述激振力錘采用工程塑料、尼龍、鐵或銅材質(zhì)的錘頭。

優(yōu)選的，所述激振力錘的低落錘高度為5-15cm，高落錘高度≥20cm。

優(yōu)選的，當(dāng)采集的檢測(cè)有效信號(hào)的兩個(gè)信號(hào)曲線不一致時(shí)且與其它組信號(hào)曲線也不一致時(shí)，該組信號(hào)無(wú)效，重新進(jìn)行采集。

由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明方法對(duì)于實(shí)心樁和空心樁，明確對(duì)應(yīng)的激振點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)安裝位置，并確定激振力錘材質(zhì)，落錘高度和方式等，使得同一根樁基，不同的人采集的信號(hào)曲線可保持一致性。

2、同一個(gè)人不同時(shí)間采集的信號(hào)曲線也可保持一致性。

3、傳感器安裝和激振點(diǎn)位置統(tǒng)一規(guī)定，可復(fù)現(xiàn)性好，并利于追溯。

4、規(guī)定了激振落錘高度，有利于曲線分析和比較。

5、本發(fā)明的方法，其采集的每組檢測(cè)有效信號(hào)均包括低落錘檢測(cè)信號(hào)和高落錘檢測(cè)信號(hào)，以保證樁底信號(hào)被有效激發(fā)；并給出信號(hào)曲線的篩選辦法，使得篩選更加規(guī)范，避免出現(xiàn)人為選擇導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不一致。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述圓形空心樁的激振點(diǎn)和傳感器檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置示意圖。

圖2為本發(fā)明所述方形空心樁的激振點(diǎn)和傳感器檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置示意圖。

圖3為本發(fā)明所述圓形實(shí)心樁的激振點(diǎn)和傳感器檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置示意圖。

圖4為本發(fā)明所述方形實(shí)心樁的激振點(diǎn)和傳感器檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置示意圖。

圖5為應(yīng)用舉例1采集的信號(hào)曲線圖。

圖6為應(yīng)用舉例2采集的信號(hào)曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

一種實(shí)現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號(hào)一致性的方法，首先，對(duì)于實(shí)心樁和空心樁，采用不同的激振點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)安裝方式；其次，選擇合適材質(zhì)的激振力錘并采用垂直激振于樁頂面，落錘高度分為低落錘和高落錘，以保證樁底信號(hào)被有效激發(fā)；采集的每組檢測(cè)有效信號(hào)均包括低落錘檢測(cè)信號(hào)和高落錘檢測(cè)信號(hào)，并給出了信號(hào)篩選辦法，當(dāng)有缺陷時(shí)，選擇曲線上缺陷顯示最為明顯信號(hào)最為該樁的低應(yīng)變代表信號(hào)曲線。當(dāng)信號(hào)曲線的缺陷特征可能判定為ⅱ類或ⅲ類或ⅳ類時(shí)，在信號(hào)采集正常前提下按最不利原則進(jìn)行嚴(yán)判。該ⅱ類或ⅲ類或ⅳ類參照規(guī)定的樁身完整性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。具體包括如下步驟：

第一步，樁頭處理：鑿掉浮漿，保持傳感器的安裝位置和激振點(diǎn)10的樁面位置均應(yīng)平整密實(shí)，不平整時(shí)，檢測(cè)前應(yīng)進(jìn)行磨平。

第二步，選用儀器設(shè)備：在工程測(cè)試之前，選用符合技術(shù)規(guī)范要求的儀器，檢查儀器性能狀態(tài)，確保儀器主機(jī)電量充足、工作正常、主機(jī)與傳感器組成的整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)配置合適，以保證測(cè)試信號(hào)真實(shí)可靠。

第三步，儀器設(shè)置：將傳感器和主機(jī)連接，設(shè)置合理儀器參數(shù)。并注意注擾的防治，包括50hz高變電磁場(chǎng)和其它附近隨機(jī)振動(dòng)的干擾波。

第四步，激振點(diǎn)10和傳感器的檢測(cè)點(diǎn)20安裝：

為避免手扶對(duì)傳感器信號(hào)的干擾，傳感器采用耦合劑粘結(jié)；傳感器安裝應(yīng)與樁面垂直，安裝以“平、穩(wěn)、牢”為原則；激振點(diǎn)10與測(cè)量傳感器安裝位置應(yīng)避開(kāi)鋼筋籠的主筋影響。

①對(duì)于實(shí)心樁，激振點(diǎn)10安裝在樁面中心，傳感器的檢測(cè)點(diǎn)20對(duì)稱布置4個(gè)，安裝位置在距樁面中心的2/3半徑處，其中第一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20a為正北方向、第二個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20b為正東方向、第三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20c為正南方向、第四個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20d為正西方向，激振點(diǎn)10位置保持不變。參照?qǐng)D1、圖2。

②對(duì)于空心樁，激振點(diǎn)10和傳感器的檢測(cè)點(diǎn)20的安裝位置均在樁壁厚的1/2處，激振點(diǎn)10和檢測(cè)點(diǎn)20與樁面中心連線形成的夾角為60°，其中第一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20a為正北方向、第二個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20b為正北順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°處、第三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20c為正北順時(shí)針旋轉(zhuǎn)240°處，第一個(gè)激振點(diǎn)10a為正北順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°處、第二個(gè)激振點(diǎn)10b為正北順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°處、第三個(gè)激振點(diǎn)10c為正北順時(shí)針旋轉(zhuǎn)300°處。參照?qǐng)D3、圖4。

第五步，錘擊：

瞬態(tài)激振應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)敲擊試驗(yàn)，選擇合適重量的激振力錘和落錘高度。力錘一般采用工程塑料或尼龍材料制成的錘頭，適用于長(zhǎng)樁或缺陷較深的樁，對(duì)于樁身較短或樁身淺部缺陷的識(shí)別及定位，力錘采用鐵、銅材料制作的錘頭。

落錘采用自由落體垂直于樁面下落，高度采用低、高兩種，各采集一個(gè)有效信號(hào)，其中落錘的低高度宜為5-15cm，最優(yōu)為10cm、高度宜為20cm或20cm以上，錘擊清脆，形成單擾動(dòng)。

第六步，信號(hào)采集：

信號(hào)不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂，信號(hào)幅值不應(yīng)超過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的量程，波形的采集應(yīng)保證樁底信號(hào)被可靠地記錄。

①對(duì)于實(shí)心樁，采集的檢測(cè)有效信號(hào)為4組，每組2條，共8條，即第一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20的低落錘、高落錘各采集一條，曲線分別記錄為1-1、1-2；第2～4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20b、20c、20d的低落錘、高落錘各采集一條，曲線分別記為2-1、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2。

②對(duì)于空心樁，采集的檢測(cè)有效信號(hào)為6組，每組兩條，即第1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20a與第一個(gè)激振點(diǎn)10a的低落錘、高落錘各采集一條，曲線分別記錄為1-1、1-2；第2個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20b與第一個(gè)激振點(diǎn)10a的低落錘、高落錘各采集一條，曲線分別記錄為2-1、2-2；第二、三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20b、20c與第二個(gè)激振點(diǎn)10b的低、高落錘各采集一條，曲線分別記為3-1、3-2、4-1、4-2；第三、一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)20c、20a與第三個(gè)激振點(diǎn)10c的低、高落錘各采集一條，曲線分別記為5-1、5-2、6-1、6-2。

實(shí)測(cè)時(shí)域信號(hào)一致性差時(shí)，應(yīng)分析原因，可另行增加輔助采集曲線，并作記錄。

第七步，信號(hào)分析：

結(jié)合地質(zhì)報(bào)告、施工記錄、樁型類別、施工工藝等資料進(jìn)行信號(hào)分析。當(dāng)采集的信號(hào)有n組，當(dāng)有缺陷時(shí)，則選擇曲線上缺陷顯示最為明顯的信號(hào)曲線作為該樁的低應(yīng)變代表信號(hào)曲線；當(dāng)一組的兩條信號(hào)曲線不一致，且與其它幾組信號(hào)曲線均不一致時(shí)，則該組信號(hào)曲線無(wú)效，應(yīng)重新進(jìn)行采集。

應(yīng)用舉例1

(1)工程概況

廈門某住宅項(xiàng)目，樁基礎(chǔ)采用沉管灌注樁基礎(chǔ)，實(shí)心樁，樁身斷面尺寸為φ700mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c35，樁端持力層為全風(fēng)化花崗巖。

工程地質(zhì)概況：土層情況自上而下為素填土、填礫砂、淤泥質(zhì)土、粗砂、礫砂、殘積礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。

本試驗(yàn)樁為現(xiàn)澆混凝土灌注樁，樁長(zhǎng)24.2m，樁號(hào)為258#樁。因沉管樁為實(shí)心樁，按本發(fā)明的方法，采集的檢測(cè)有效信號(hào)為4組，每組低落錘、高落錘各采集一條，參照?qǐng)D5，曲線分別記錄為258-1-1、258-1-2；258-2-1、258-2-2、258-3-1、258-3-2、258-4-1、258-4-2。

從測(cè)試結(jié)果分析得出，時(shí)域信號(hào)曲線樁底反射明顯，部分測(cè)試信號(hào)曲線顯示樁身在約8.5m處有輕微缺陷，如258-4-1、258-4-2曲線；部分曲線顯示樁身在約8.5m處有明顯缺陷，如258-1-2、258-3-2曲線。最終，選擇缺陷顯示最為明顯的信號(hào)曲線即258-3-2作為該樁的低應(yīng)變代表信號(hào)曲線，樁身完整性判定為ⅲ類。

應(yīng)用舉例2

(2)工程概況

廈門某住宅項(xiàng)目，樁基礎(chǔ)采用phc管樁基礎(chǔ)，樁型為phc500-125-ab，空心樁，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c80。

工程地質(zhì)概況：土層情況自上而下為素填土、粉質(zhì)粘土、殘積礫(砂)質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。

本試驗(yàn)樁為兩節(jié)樁，樁長(zhǎng)18.6m，樁號(hào)為16#樁。因管樁為空心樁，按本發(fā)明的方法，采集的檢測(cè)有效信號(hào)為6組，每組低落錘、高落錘各采集一條，參照?qǐng)D6，曲線分別記錄為16-1-1、16-1-2、16-2-1、16-2-2、16-3-1、16-3-2、

16-4-1、16-4-2、16-5-1、16-5-2、16-6-1、16-6-2，測(cè)試結(jié)果如下：

從測(cè)試結(jié)果分析得出，部分測(cè)試信號(hào)曲線顯示樁身無(wú)缺陷，部分曲線顯示在約8.0m處存在輕微缺陷，如16-2-2、16-3-1、16-3-2曲線。最終，選擇缺陷顯示最為明顯的信號(hào)曲線即16-3-1作為該樁的低應(yīng)變代表信號(hào)曲線，樁身完整性判定為ⅱ類。

其它技術(shù)要求：

a.傳感器的安裝位置和激振點(diǎn)10的位置均應(yīng)平整密實(shí)，宜檢測(cè)前進(jìn)行磨平；

b.傳感器安裝應(yīng)與樁面垂直，安裝以“平、穩(wěn)、牢”為原則；

c.激振方向應(yīng)沿樁軸線方向；

d.為避免手扶對(duì)傳感器信號(hào)的干擾，傳感器采用耦合劑粘結(jié)；

e.激振點(diǎn)10與測(cè)量傳感器安裝位置應(yīng)避開(kāi)鋼筋籠的主筋影響；

f.實(shí)測(cè)時(shí)域信號(hào)一致性差時(shí)，應(yīng)分析原因，可另行增加輔助采集曲線，并作記錄；

g.信號(hào)不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂，信號(hào)幅值不應(yīng)超過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的量程。

第八步：打印測(cè)試結(jié)果。

上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。