不同直径钻杆配置下中英标贯锤击能量比特征

各国标准贯入试验设备锤垫质量存在差别,试验杆直径也略有不同。为了消除这种差异的影响,建立各种标贯设备试验结果的相互转换关系,为岩土设计提供可靠的标贯参数,采用国标和英标标贯设备,选取二种直径的试验杆,进行了锤击能量校正试验。测量各种质量的锤垫配置在不同直径试验杆下的实际锤击能量,计算实际锤击能量与理论锤击能量的能量比,分析不同直径试验杆下能量比随深度的变化特征。结果显示,采用直径42mm和50mm两种直径的试验杆,随着深度与钻杆直径的变化,锤击能量比的差异总体上不大。

斜桩施打过程中锤击能折减因素分析

针对施打斜桩时折减后的锤击能量与实际值相差过大的问题,对液压打桩锤的锤击原理和折减因素进行分析,得出锤击能量损失及桩身的侧摩阻力增加的影响因素,并推导出倾斜锤击工况下的主动能量损失及桩身与岩土作用下的被动阻力增量的计算公式,并将计算结果与工程实际相比较。结果表明,本文公式的计算结果能较好地反映工程实际,可为类似工程提供参考。

不同类型DPT试验锤击能量稳定性及锤击数转化关系探讨

采用现场能量标定和试验的方法研究不同类型DPT锤击数之间的相关性,探讨DPT试验锤击能量的稳定性。分析结果显示:DPT试验是一种锤击能量稳定且锤击效率较好的现场测试方法,不同类型的DPT锤击能量传递率(ETR)均值均能超过80%,且落锤越重,探杆直径尺寸越大,能量传递率越高。通过能量传递率标定锤击数和现场试验的方法,分别获取了不同类型DPT锤击数之间的转化关系,且二者得到的不同类型DPT锤击数之间的转化系数较一致,重型DPT试验得到的锤击数约为超重型DPT试验锤击数2.5倍。能量测试仪获取的ETR实为锤击有效能量的传入率,经过探杆的能量损耗才是贯入的实际有效能量,而探头贯入能量测试是一项尚需解决的技术。

常规动力贯入试验锤击能量测试及锤击数相关性研究

为建立重型动力贯入试验与其他原位试验参数的相关关系,该文以山东省烟台市某建筑工程为例,结合3种现场原位试验,研究岩土体的重型动力触探试验锤击数与各层岩土体的标准贯入锤击指标、地震剪切波速度指标的相关关系。结果表明,(3)含砾中粗砂和(4)粗砾砂的重型动力触探试验锤击数存在明显差异,动力触探锤击数与标贯锤击数在一定程度上具有相近的比值关系;(3)含砾中粗砂的地震剪切波速度分布较为分散,(4)粗砾砂的地震剪切波速度分布较为集中,随着各岩土层重型动力触探试验锤击数的增加,岩土层的地震剪切波速度呈现对数增加的趋势。

采用万向开关的马歇特锤击零时刻确定方法

针对电子时间引信马歇特锤击测试过程中信号检测时采用加速度传感器频繁故障问题,提出采用万向开关确定马歇特锤击零时刻。根据马歇特锤击试验条件选定了万向开关关键参数,并设计低通RC滤波电路,采用将万向开关固定于马歇特锤击头部位,锤击时通过模拟信号滤波电路模块对万向开关闭合信号进行滤波,并采用示波器或中断采集电路进行监测,实现锤击过载零时刻确定,为测试信号提供零时基准。实验测试结果表明,该方法能够有效测量电子时间引信起爆输出计时精度,其采用的硬件简单,工程可行性强,可靠性高,可完全替代加速度计产生零时刻的方案。

锤击打桩桩周岩土体力学特性试验研究

为研究打桩前后桩周黏性土和泥岩力学性质的变化,在打桩前后分别进行标准贯入试验,分析了桩周黏性土与泥岩经打桩扰动后的力学特性,探讨了桩周岩土体力学性质变化的影响因素,提出了减小扰动、保证桩周岩土体力学性质的工程措施。研究表明:锤击打桩导致桩周泥岩力学性质降低,桩周泥岩产生损伤;黏性土随打桩产生的超静孔隙水压力逐渐消散,其力学性质28d后基本恢复,但不同黏性土的消散速率不同,力学性质恢复存在差异;泥岩打桩损伤后很难恢复,打桩前后同深度处以标贯锤击数表征的力学性质最大差异超过2倍;若存在软弱夹层,会加剧打桩对泥岩的影响;地下水、软弱夹层、打桩扰动是影响桩周泥岩力学性质的关键因素。

预埋钢护筒锤击施工对现有隧道影响

桩基能够将上部结构荷载有效传递至各个地层或深部坚硬地层上,能有效提高地基的承载能力及地层的密实程度,从而改善上部结构的抗震、抗倾覆以及抗沉降变形能力等。在施工过程中,锤击沉桩会对周围地层及地层中的现有建筑物产生较大影响,主要为锤击造成的严重挤土效应,会导致周围地层产生较大扰动,从而影响甚至危及地层现有建筑物的运营及使用安全。在钻孔灌注桩施工过程中,当桩的直径较大时,容易发生塌孔现象,较为常见的方法有深埋钢护筒的方式去改善周围土壤受力。深埋钢护筒采用锤击的方式进行施作,但该过程中,钢护筒与土壤之间的相互作用会随着护筒埋置深度的不断增大而越发明显,进而对地层的扰动越加剧烈,可能进一步对地层中建筑物产生影响。本文通过开展有限元分析,对锤击钢护筒施工过程中地层的扰动情况及地层中现有建筑物的影响进行了研究。本研究将为开展相关研究提供一定的思路借鉴。

基于锤击法的双向同性矩形混凝土楼盖低阶模态参数分析

本文对尺寸为3700mm×3700mm×100mm的四边简支的钢筋混凝土楼盖进行弹性力学的理论计算和Abaqus的有限元建模分析,得出前四阶模态的频率参数,并用锤击法对该构件进行实际测试,采用环境激励法作为补充试验,将理论分析法、有限元建模法与锤击法进行比较。结果表明:理论计算与有限元计算的数值分析结果拟合较好,锤击法与环境激励法的实测结果拟合较好;数值分析与实测结果只在第一阶频率相近,而在高阶频率中出现较大差别;实测结果中不同的第二、三阶振型频率说明了实际工程中各向同性板存在异性差异。

锤击式隔水套管锤击性能试验方案研究

针对锤击式隔水套管在设计过程中验证设计可靠性难度较大问题,本文根据锤击隔水套管的使用工况以及锤击式隔水套管在打桩下入过程中需要验证的数据,制订锤击性能试验方案,验证锤击式隔水套管抗锤击性能。该试验方案对锤击式隔水套管进行锤击性能试验,模拟海上作业工况,检测隔水套管管体以及接头在实际打桩作业过程中的可靠性,同时测试隔水套管接头连接的可靠性以及替打接头设计的合理性。

振动声学技术利用锤击法在螺栓疲劳开裂检测方法研究

工程应用对结构可靠性的迫切需求使螺栓连接的健康监测成为焦点。本研究针对M30×200 mm螺栓,提出并验证了一种基于振动声学技术的裂纹缺陷检测方法。结合锤击试验、模态仿真及理论推导,实验数据揭示该方法可准确识别至少2 mm的裂纹深度。振动声学不仅能定位裂纹,还能估其深度,特别是螺栓的1/2和1/4位置。考虑到工程中螺栓的疲劳断裂,该方法具备显著的实际应用潜力。本研究亦融合模态仿真与机器学习,为螺栓损伤的智能检测开辟新方向。

预应力高强混凝土管桩锤击法施工问题及处理措施研究

预应力高强混凝土管桩锤击法施工过程中会遇到断桩、桩身上浮等质量问题,本文以武夷玉桐湾茗郡项目为工程案例,阐明了预应力高强混凝土管桩锤击法的施工工艺、施工问题及防治措施,详细介绍了预应力高强混凝土管桩锤击法的施工工艺流程、施工方法等,分析了施工过程中断桩及浮桩等问题并给出了针对性的处理措施,提出了将热轧H型钢HW100mm×100mm×6mm×8mm插入缺陷部位以下3.0m,并采用微膨胀混凝土强度C30全长填芯的方法可以有效补强预应力高强混凝土管桩锤击法施工过程中的断桩问题的观点,得出了管桩施工过程中应对称进行打桩作业能有效减轻桩与桩之间的挤土效应,是有效治理浮桩问题的措施的结论。

锤击震源地表适应性研制与应用

地震勘探中,使用锤击震源车开展表层调查已成为一项成熟的施工方法。锤击震源车通过液压站实现重锤起升,利用遥控系统释放重锤形成激发,替代了雷管、炸药和电火花等激发方式。以越野车辆为底盘,激发部分主要由液压系统、链轮和其他安全附件组成,具有机械折叠和伸缩功能,适用于草原、平原、山地、沙漠等多种地形作业,降低了施工作业人员的工作强度,保证了施工作业安全、环保和质量要求,提升了表层调查工序的施工效率。

长螺旋引孔辅助锤击管桩在厚砂层中的应用

预应力混凝土管桩是在建筑工程项目中应用很广泛的一种基础形式,但在厚砂层地质条件下,采用传统的锤击管桩施工工艺往往无法穿透厚砂层,难以达到设计深度,这种情况下可采用引孔辅助沉桩法处理。为此,以惠州市某产业示范项目管桩施工为例,介绍在厚砂层地质情况下利用长螺旋引孔技术辅助锤击PHC管桩穿透厚砂层进入设计持力层,有效保证了施工质量,加快了施工进度,优质高效地完成施工任务。

桩板式无土路基管桩锤击法工艺研究

桩板式无土路基是一种上部采用路面板,下部采用预应力高强混凝土管桩的新型结构,其结构简洁,施工便利,施工功效高,施工质量高,经济性强。本文从桩板式路基管桩施工工艺的施工程序出发,详细介绍了桩板式路基管桩锤击法施工工艺的施工要点,并从施工中的安全管理、质量控制等方面进行了深入分析,以期为类似施工提供参考。

锤击预制管桩对周边房屋建筑影响研究

预应力管桩施工的应用范围广泛,适合于各种复杂地理条件下地基施工。预应力管桩施工主要分为静压桩和锤击桩,而静压桩对施工场地内土质的要求较高、锤击桩施工所产生的影响较大,特别是在城市中心或居民集中处进行预应力管桩施工所需要考虑到的因素较多,包括对周边居民的生活影响和房屋结构的影响。为加强锤击桩对周边影响的分析,结合对锤击桩震源的振动分析和周边居民住宅楼的振动监测;通过分析不同距离产生的振动影响以及不同措施对锤击桩振动的减缓程度,用于改善锤击桩施工工艺,减少对周边居民以及房屋结构的影响;试验得出靠近居民小区50m范围外施工对周边房屋建筑结构无影响,但对于一些自建的土房屋的本身裂纹有一定的扩展;为解决相应的环境下锤击桩施工带来的影响提出相应的解决措施。

变时基采样锤击法高精度传递函数的估计

传统锤击法试验模态分析时面临着高采样率带来噪声干扰、频率分辨率不足的问题,应怀樵等人发明了对力锤信号使用高采样频率、对响应信号采用较低采样频率的变时基采样技术(VTB),一定程度上改善了测试结果,但仍然存在变时基采样设置不灵活,传递函数在固有频率半功率带宽里分辨率不足、精度不高的问题。基于连续傅里叶谱变换、Chirp-z变换方法,提出一种新的锤击法变时基传递函数高精度估计方法,可很好地解决传统变时基技术存在的问题。并采用数值模型、悬臂梁现场测试进行验证,结果表明所提出的算法优于传统等时间间隔采样技术,比传统变时基技术更为灵活,得到的传递函数质量较好,使得变时基采样技术具有较高的识别精度,可解决高采样率与频率分辨率不足的问题。

海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析

敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明:经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50~120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。

基于标定冲击系数的锤击过载计算方法

针对WJ 233锤击机由于缺少不同齿数、配重和冲击过载值之间的对应关系而造成使用不便的问题,提出标定获取冲击系数计算锤击过载的方法。该方法利用能量法建立锤击机运动模型并计算击锤速度,基于加速度定义和应力传播的弹性碰撞接触时间推导出锤击加速度大小等于冲击系数和撞击速度的乘积,通过标定锤击机典型齿数的冲击系数,利用试验配重在某一齿数下的过载测试值即可计算出其他齿数对应的冲击过载值。验证结果表明,标定冲击系数计算锤击过载方法反映了锤击机冲击过载和配重、齿数间的相互关系,5齿、10齿、15齿、18齿、23齿过载计算值与实测值最大误差小于7%。

哈尔滨地区锤击PHC管桩竖向承载力研究

文中通过对哈尔滨松花江漫滩区以中密-密实粗砂为持力层、采用锤击成桩工艺的PHC管桩承载力实测值普遍高于规范计算值的原因进行分析,利用置于中密-密实粗砂层上锤击施工的PHC管桩静载荷试验、高应变等测试成果,研究了PHC管桩单桩极限承载力、桩侧阻力及桩端阻力的大小、分布规律及各自的贡献比例,通过数据总结得到了砂土地区锤击施工PHC管桩极限端阻力提高系数,为哈尔滨地区PHC管桩单桩极限承载力的确定和研究提供了参考。

基于标准贯入试验的土壤液化判别公式锤击数基准值研究

我国抗震设计规范中基于标准贯入试验(standard penetration test,SPT)锤击数的砂土液化判别公式是我国科学家提出的适于我国国情、具有中国特色且工程应用最广泛、最权威的液化判别公式。该公式的基本原理是采用场地地下水位和饱和砂层埋深修正SPT锤击数基准值得到临界锤击数。该方法中SPT基准锤击数取决于液化数据,而构建规范判别公式所采用的数据库主要来自我国20世纪六七十年代发生的几次地震的震后勘察测试数据及震害经验,但数据一直未得到系统地更新。通过搜集、整理、吸收近期国内地震的液化数据,极大地扩充了我国液化数据库。借鉴我国规范液化判别方法的理论框架,通过数据分析给出不同烈度下SPT锤击数基准值,构建新的液化判别公式。利用新的判别公式对液化数据进行回判检验。结果显示,新公式能够较好地判别液化数据和非液化数据,保持较高、且液化数据和非液化数据均衡的回判成功率。该研究结果可为我国规范液化判别方法的改进提供支撑。