High-frequency interference waves in low strain dynamic testing of X-section concrete piles

Stress waves propagate along vertical,radial and circumferential directions when a non-uniformly distributed load is applied at one end of a three-dimensional shaft.As a result,the receiving signals are usually mixed with undesired interference components,often featuring as high-frequency fluctuations.Previous studies have revealed that sectional geometry(shape and size)greatly affects the high-frequency interference.In this study,low strain dynamic testing on full-scale X-section concrete is conducted in order to investigate the influences of high-frequency interference on velocity responses at the pile head.Emphasis is placed on the frequency and peak value of interference waves at various receiving points.Additionally,the effects of the geometrical,and mechanical properties of the pile shaft on high-frequency interference are elaborated on through the three-dimensional finite element method.The results show that the measured wave is obscured by interference waves superposed by two types of high-frequency components.The modulus and cross-sectional area are contributing factors to the frequency and peak value of the interference waves.On the other hand,the position with the least interference is determined,to some extent,by the accurate shape of the X-section.

低应变率冲击荷载下节理花岗岩的动力响应规律

岩体中节理面的存在是引起冲击应力波衰减的主要原因,会造成爆炸能量的衰减及降低爆破效果。为探讨低应变率下不同节理倾角花岗岩在冲击荷载作用下的动态力学性质、应力波传递规律和能量传递规律,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验装置对低应变率下3种不同冲击气压、4种不同倾角的节理花岗岩进行冲击试验。结果表明:(1)在含节理的岩样中,其峰值应力随节理倾角的增大呈下降趋势,随冲击荷载的增大呈上升趋势;(2)透射系数随节理倾角的增加先增大后减小,随冲击荷载的增大先减小后增大;(3)能量传递系数随节理倾角的增加先增高后降低,完整岩样、节理倾角θ=0º和45º的岩样,其能量传递系数都随着冲击荷载的增大而减小,而节理倾角θ=15º和30º的岩样,其能量传递系数随着冲击荷载的增大先减小后增大。

High-frequency interference in low strain integrity testing of large-diameter pipe piles

The high-frequency interference exists obviously in low strain integrity testing of large-diameter pipe pile when a transientpoint load is applied. An analytical solution of vertical vibratory response of large-diameter pipe piles in low strain testing isdeduced in this paper. The analytical solution is verified by both numerical simulation and model test results. The time-domainvelocity responses on pile top are analyzed. The calculation results indicate that the time-domain responses at various pointssuffer different high-frequency interferences, thus the peak values and phases of different points are different. The influence ofvibratory modes on high-frequency interference is analyzed. It is found that the high-frequency interference at 90° point main-ly derives from the second flexural mode, but for other points it mainly originates from the first flexural mode. The factors af-fecting the frequency and peak value of interference waves have been investigated in this study. The results indicate that thelarger radius angle between the receiving and 90° points leads to greater peak value of high frequency wave crest. The leasthigh-frequency interference is detected at the angle of 90°. The frequency of interference waves is decreased with the increaseof pile radius, while the peak value is almost constant. The frequency is also related to pile modulus, i.e. the larger pile modu-lus results in greater frequency. The peak value varies with impulse width and soil resistance, i.e., the wider impulse width andlarger soil resistance cause smaller peak value. In conclusion, the frequency of interference waves is dependent on the geomet-rical and mechanics characteristics of the piles such as pile radius and modulus, but independent of the external conditionssuch as impulse width and soil resistance. On the other hand, the peak value of interference waves is mainly dependent on theexternal conditions but independent of the geometrical and mechanics characteristics of the piles. In practice, some externalmeasures should be adopted to weaken high-frequency interference such as using soft hammer, hammer cushion and adoptingsuitable receiving point.

Propagation characteristics of transient waves in low-strain integrity testing on cast-in-situ concrete thin-wall pipe piles

The three-dimensional effects of pile head and the applicability of plane-section assumption are main problems in low-strain dynamic tests on cast-in-situ concrete thin-wall pipe piles.The velocity and displacement responses were calculated by a theoretical formula deduced by the authors.The frequency and influencing factor of high-frequency interference were analyzed.A numerical method was established to calculate the peak value and arrival time of incoming waves on top of the piles.The regularity along circumferential and the influence of radius or impulse width were studied.The applicability of plane-section assumption was investigated by comparison of velocity responses at different points in the sections at different depths.The waveform of velocity response at different points forked after the first peak,indicating that the propagation of stress waves did not well meet the plane-section assumption.

缺陷桩-梁系统的动力特性应用研究

提出了缺陷桩-梁系统的理论模型。桩周土采用了三维连续介质模型,桩身则采用Rayleigh-love杆件,以考虑大直径桩的横向惯性效应。为了模拟桩身的缺陷段,采用了不同于正常桩身半径的桩段。通过结合阻抗函数递推法、虚土环法(ring soil pile theory,简称RSPT)和修正的阻抗函数递推法(amended impedance function transfer method,简称AIFTM),得到了桩-土系统的桩顶阻抗。桩顶梁采用了Timoshenko杆件进行模拟,同时在桩-梁连接处施加瞬态激振。成功求得了桩-梁系统动力响应在频域内的解析解,并利用离散傅里叶变换获得了时域内的半解析解。为了验证模型的合理性,将获得的半解析解与试验数据和有限元法结果进行了对比。研究结果显示,桩-梁系统较为适合的激振拾取点通常为桩梁连接处,同时需要综合考虑桩梁参数的影响。最后,通过参数分析方法探讨了在桩-梁系统上使用低应变测试的注意事项。

南宁盆地特殊地层静压随钻跟管桩适应性及单桩承载力特性研究

为了研究静压随钻跟管桩在南宁盆地特殊地层的适应性及单桩承载特性,对现场4根直径800mm的静压随钻跟管桩进行静载及低应变反射波法试验。研究结果表明:各地层中的试验桩承载力均能满足设计要求且均属于Ⅰ类桩,桩身回弹率较高,说明各试验桩仍具有较大的承载潜力;未进行破坏性试验时各地层中单桩承载力综合增强系数均大于1.00,以经验公式确定静压随钻跟管桩的单桩竖向承载力时应乘以相应的增强系数。基于以上研究,将静压随钻跟管桩工艺应用于实际工程,经验收检测表明,各项目受检基桩的桩身质量完好,承载力均满足设计要求,且仍具有一定的承载力富余量,良好的实际工程应用效果表明该工艺具有良好的适用性以及较高的推广使用价值。

低应变法和超声波法在Sofoline立交桥中的应用

介绍了低应变反射波法和超声波检测的基本方法及其在加纳Sofoline立交桥桩基础检测中的应用,并将这两种方法进行了对比,对个别桩的完整性进行了分析判别,以期为类似工程桩基检测积累经验。

不同工况下螺锁式预应力混凝土实心方桩的桩身完整性分析

螺锁式预应力混凝土方桩的桩身完整性检测方法主要采用低应变法,实测曲线中接桩位置经常出现明显同向反射,对桩身完整性的合理判定产生影响。在没有桩周土和施工工艺影响的工况下,采用低应变法对 3 组桩的桩身完整性进行对比验证,结果表明同时采用螺锁式和密封材料连接工艺的桩的桩身完整性可满足要求。在实际项目的桩基承载力问题处理过程中,低应变法无法准确判定接桩位置的缺陷程度,而高应变法可以作为基桩施工质量综合判定的有效手段。

复杂场地条件下PHC桩沉桩可行性分析评价研究

在PHC桩的施工过程中,会遇到复杂的地质条件,如强风化岩层和深厚的硬黏土,从而导致沉桩过程中可能出现无法顺利沉桩到位等质量事故。本文研究利用GRLWEAP分析程序对软土地区的PHC管桩在穿越强风化岩层和深厚硬黏土等复杂场地下进行沉桩的可行性分析,同时,还将分析结果与现场高应变监测试验的结果进行了综合比较。研究发现:高应变监测结合GRLWEAP工具评估沉桩可行性是关键有效的方法;只要合理选择打桩系统和沉桩工艺,PHC桩在穿越强风化岩层场地方面是完全可行的;PHC桩穿越硬黏性土地基时,桩身损伤主要是由土塞效应引起的环向张力造成的。

砂卵石土与泥岩二元地层中桩基检测技术

结合工程实例,介绍了砂卵石土与泥岩二元地层基桩检测中的静载荷试验、声波透射法和低应变法,并对三种方法试验结果进行分析,以验证桩身完整性与单桩承载力是否满足设计要求。结果表明:三种检测方法各有利弊,在工程中应综合使用。

低应变法检测工程基桩浅部缺陷的波形实例分析

结合工程现场实例,简要论述了低应变反射波检测方法的原理和工程中常见的浅部缺陷桩,并详细分析了实际检测工作中典型浅部缺陷的低应变反射波形曲线。根据实测波形资料,总结了检测工作中常见的各种浅部缺陷桩的波形特征和技术要点,为判别基桩缺陷性质提供借鉴。通过对基桩浅部异常波形曲线的详细分析,避免实际检测工作中的错判或漏判。

静载试验和低应变法对PHC管桩性能的检测

采用静载试验和低应变反射波法对PHC管桩的性能进行检测,通过抽检小比例PHC管桩进行静载试验对承载力进行检测,利用低应变反射波法对桩身完整性进行检测。结果表明:利用静载试验得出位移-荷载曲线的最大沉降量为14.78 mm,位移-对数时间曲线均较为平直发展;利用低应变反射波法检测PHC管桩桩身的完整性,其符合设计要求,可满足工程安全性要求。

单桩竖向静载试验异常在某工程中的处理及应用分析

为确保建设工程下部结构桩基础工程承载力的质量安全,采用低应变法先进行工程基桩桩身完整性的普查,再选取桩底反射波异常的桩进行单桩竖向抗压静载试验,对单桩竖向抗压静载试验沉降数据的应用进行分析。结果表明,基桩桩底反射波存在异常的桩对单桩竖向抗压静载试验沉降数据具有一定影响。说明选取桩底反射波存在异常的桩,进行单桩竖向抗压静载试验的沉降数据也存在异常,再通过单桩竖向抗压静载沉降数据异常分析,进而高效地保障基桩工程承载力的可靠性及安全性。

长摩擦桩高应变法测桩分析探讨

高应变法测桩在国内应用已有几十年的历程,广东区域在高应变应用领域更加成熟。高应变相对于单桩竖向抗压静载试验而言,它能够兼具检测桩的承载力和桩身完整性,能够拟合分析桩侧和桩端摩阻力情况。本文通过工程实例介绍高应变法在长摩擦桩中的应用,探讨分析桩身缺陷位置LTD值和桩身完整性系数β值的合理性,以期能够有一定的借鉴价值。

某热电厂工程PHC桩基原体试验研究

文章基于工程勘察报告和桩基原体试验方案,选取代表性场地进行了PHC桩试验施工,并对其分别做了低应变法桩身完整性检测,高应变法抗压承载力试验,以及单桩竖向抗压承载力和单桩竖向抗拔承载力静载试验。桩基原体试验成果表明,PHC桩在本工程中是适应的,其承载力和桩身完整性等满足桩基原体试验任务书要求,为后续的工程桩设计和施工等提供了依据性资料。

某工程复合地基质量问题的检测分析与处理

本文以某项目CFG桩复合地基出现的质量问题为例,从多角度分析原因,同时结合地基检测结果,采用高压旋喷桩加固CFG桩复合地基的处理方案成功解决了地基承载力不足的问题。

建筑工程桩基检测中低应变反射波法的应用分析

在建筑工程中,桩基具有支撑和传递荷载的重要作用,其质量和稳定性直接影响到整个建筑物的安全性和使用寿命。因此,在建筑工程中对桩基进行检测和评估显得尤为重要。低应变反射波法作为一种非破坏性检测方法,能够为工程师和技术人员提供更全面、直观的数据支持。基于这些数据,可以及时采取相应的措施,以确保桩基的质量和安全性。文章分析了低应变反射波法的检测原理、检测方法、影响因素及其在桩基检测中的应用要点,希望可以为施工人员提供一些参考。

静载试验和高应变法在桩基承载力检测中的对比试验

以巴基斯坦某电厂桩基承载力检测为目的,分别采用静载试验法和高应变动力检测法对旋挖法和反循环法两种成桩工艺的四根试桩进行承载力检测,并对结果进行了对比分析。结果表明,静载试验与高应变法实测四根试桩的承载力特征值均大于设计承载力特征值,均满足设计要求;两种方法对不同成桩工艺桩基承载力的检测结果均具有较好的一致性,采用高应变法代替静载试验在该地区进行桩基承载力检测具有较强的可行性和适用性;为该地区桩基承载力检测提供参考和借鉴。

非对称缺陷对桩顶动力响应的影响及应用研究

针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况,采用数值模拟方法,构建三维有限元桩-土模型进行分析,厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律,并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性,最后针对桩-土模型的相关参数进行敏感性分析,探究桩周土、激振脉冲宽度、缺陷形态等因素对非对称缺陷桩桩顶动力响应的影响.结果表明:非对称缺陷使桩顶对称测点的桩顶动力响应曲线呈现双闭环现象,双闭环现象最明显的对称测点位于缺陷截面对称轴上;可采用桩顶中心激振-对称点同步接收模式检测基桩非对称缺陷,为低应变反射波法检测桩身完整性的工程应用提供指导.

CFG桩复合地基质量问题的检测与分析

某工程场区地层以粉土、黏性土及砂性土为主,地下水位较高,设计采用CFG桩复合地基。CFG桩复合地基检测结果显示,单桩及复合地基承载力均达不到设计要求,针对出现的质量问题采用低应变法和钻芯法检测对比查找并分析出现质量问题的原因。采用高压旋喷桩对地基进行补强加固处理,并对补强加固后的复合地基进行检测,检测结果显示复合地基承载力满足设计要求,建筑物沉降观测结果表明,建筑最大沉降量与整体倾斜值均满足设计与相关规范要求。可为解决同类工程质量问题提供参考。