使用锤上测力方法的高应变检测技术应用实例
基于锤上测力方法的高应变检测技术应用分析
在安装 的过程中要 对传感 器的初始变形情况进行监视并根据要求进行必
要的调整 ， 显而易见工作效 率不高 。 而使用该种方法不用重复打孔只需确 保传感器安装牢固 ， 明显 减少工作量 ， 即就是提高 了工作效率 ； 第四 ， 在传 统的方法中使用的是应变式力传感器 ，混凝土的开裂或者是塑性变形很
有效促进了采集信 号质量 的提高 ， 同时使得现场的工作简单化 ， 促进 了能 耗的降低 ， 此外 还促进 了高应变检测技术的规划化 ， 总之该种方法具有无
可 比拟的优 势 ， 主要表现在 ： 第一 ， 该项检测技术的使用 ， 从根本上解决 了
传统方法中应变信号出现拉 、 压超载 的问题 ， 通过对应变力的计算获得里
施 工技 术与应 用
基于锤上测 力方法 的高应 变检测 技术应用分析
刘成 东
中冶成都勘察研究总院有 限公司
四川 成都
６ １ ０ ０ ２ ３
摘要 ： 本 文首先对该应 变检测技术 的原理进行 了阐述 ， 然后对基于锤 上测力方法的高应变检测技术 的理论基础和优势进 行 了分析 ， 最后结合工程实例对其在应用中的关键技术要点进行 了分析 ， 为其 的应用提供参考依据。 关键 词 ： 高应变法； 锤上测力法； 应用 高应变检测技术就是使用重锤对桩顶进行冲击 ，对桩顶 部的速度以
从以上 的分 析中可 以看 出，高应变法和静载法以及低应变法相 比具 容易损坏传感器 ， 但是使用加速度测力就可以避免这种情况 出现 。 这是 因
有很多 的优势 ， 从 理论上讲 ， 应该得到很好 的应用 ， 但实 际上 高应变法在 为加速度传感器是 安装在垂体上 的， 具有可重复使用的特点 ， 而且不会被 某些地区依然没有得到广泛的应用 ，这 主要是 因为其在使用的过程 中受 损坏 ， 同时可以有效 降低耗材 ， 也就是说降低了成本 ； 第五 ， 加速度锤上测 到了以下的限制。第一 ， 对高应变法 的熟悉程度不够 ， 使用该种方法 的技 力采用单片分体式锤 ， 使得高应变检测规范化 。
高应变检测
高应变检测高应变检测实际上是用重锤锤击桩顶，使桩产生一个位移，同时测出桩身中锤击应力随时间的变化及桩身质点振动速度随时间的变化，在经过数值拟合计算，确定单桩承受力。
一些常用的检测方法1、凯斯法桩身受一向下的锤击力后，桩身向下运动，桩身产生压应力波P（T），在桩身的每一载面Xi处作用有土的摩阻力R（I,t），应力波到达该处后产生生一新的压力波向上和向下传播。
上行波为幅值等于1/2R（I,t）的压应力波，在桩顶附近安装一组传感器，可接收到锤击力产生的应力波P（T）和每一载面Xi处传来的上行波。
同样，下行波是幅值为1/2R（I，t）的拉力波，到达桩尖后反射成压力波向桩顶传播，到达传感器位置后被传感器接收，这些波在桩身中反复传播，每到传感器位置时均被传感器接收，在公式的推导过程中不考虑应力波的传播过程中能量的耗散，可得桩的静极限承载力。
2、 CAPWAPC方法Case 法的计算承载力结果取决于一个假定的阻尼系数JC，它需要经过一系列的动静对比试验来确定阻尼系数的取值，为此，Smith于1960年建议采用通过测量桩头力与速度的变化，结合反映桩土模的波动方程，给出一组Smith类型的土参数的质弹模型（capwap）。
Capwapc是在capwap的基础上发展起来的。
检测仪器的性能要求及定型一套完整的测桩仪，应能够足现场测试及数据分析的要求，而且仪器的配套性及维修方便性亦要满足使用要求，一种高品位的测桩仪至少应在以下几个方面达到很高的水准。
1、仪器的硬件要求，包括A/D转换器、前置放大和滤波器、稳定性和适用性2、仪器的配件性和维修方便性亦应满足现场测试、记忆、再现功能，合理正确的实时分析功能，美观的图形打印与显示功能等。
3、仪器的配套性和维修方便性亦应满足现场测试要求。
高应变动测法确定桩基承载力实例
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不 同锤 击 下 检 测 出 的 承 载 力 不 同 。 随 着 锤 击 的 进 行 ， 桩 处 的反 应 逐 渐 消 失 ， 接 由第 一 锤 到 第 二 锤 的 信 号 可 见 ， 桩 处 的 缝 隙 （ ２ 处 ） 渐 闭 合 ， 接 约 １ｍ 逐 承
３ 影 响 因素 探 讨
（ ） 选 择 合 适 的 能 量 ， 发 出桩 的 承 载 力。 １应 激
过 多 的 锤 击 使 桩 周 土 的 破 坏 程 度 加 剧 ， 而 使 动 测 从
承 载 力 降 低 。我 们 在 工 程 实 践 中应 根 据 勘 察 、 计 、 设
的破 坏 可 能 多 种 多 样 。 只 有 静 载 试 验 的 破 坏 模 式 与 动 力 试 桩 的破 坏 模 式 相 同 时 ， 静 对 比才 有 意 义 。 动
散 程 度 大 ， 能 产 生 混 凝 土 的 塑性 变 形 ， 致 误 差 增 可 导
该批 试 桩 共 ２ 根 ， 场 工 程 地 质 条 件 依 次 是 ： 现 ０～１ ２ ｍ为 淤 泥 质 粉 质 粘 土 ，２～１ 为 粉 砂 ，８～ ｌ ８ｍ ２
４ 为 细 砂 。 试 验 采 用 ６ Ｎ 的 自 由 落 锤 作 为 锤 ８ｍ ０ｋ
高应变法检测 方法
三、现场检测工作
1、准备工作
⑴收集资料
工程地质资料、建筑概况、桩位布置图，施工原始记录等， 进行现场调查，了解建筑工程特点。
⑵受检桩龄期应符合下列规定：
①受检桩的混凝土龄期达到28天或预留同条件养护试块强度 达到设计强度。 ②休止时间：砂土7天，粉土10天，非饱和粘土15天，饱和
三、现场检测工作
二、适用范围与限制条件
力学模型及其参数，而模型的建立和参数的选择只能是近似的 和经验性的，是否合理、准确需要大量工程实践经验积累来不 断完善。 灌注桩的截面尺寸和材质的非均匀性、施工的隐蔽性（干作 业成孔桩除外）及由此引起的承载力变异性普遍高于打入式预 制桩，混凝土材料应力—应变关系的非线性、桩头加固措施不 当、传感器条件差及安装处混凝土质量的不均匀性，导致灌注
一般来说，高应变法冲击荷载作用下，使桩土体系进入充分的 非弹性工作阶段，桩和桩周土之间出现瞬时的剪切破坏，从而 充分地激发桩周土对桩的全部阻力作用。
一、高应变法的检测原理
1、概述
通过采集桩身截面在冲击荷载作用下的轴向应变和桩身运动的 时程曲线，获得该截面的轴向内力F(t)和轴向运动速度v(t),从 而观察到应力波在桩身中的传播过程。运用一维波动方程对桩 身阻抗和土阻力进行分析和计算,以判定桩身完整性和单桩承载 力。
且桩头截面尺寸应与桩身截面尺寸相同； ③桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应 在同一高度上。 ④距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为35mm的钢板围裹或距桩 顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于100mm。桩顶应设 置钢筋网片2～3层，间距60～100mm。 ⑤桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1～2级。
在高应变试验中，有关土阻力应力波的重要推论有以下几点： ⑴在锤击力的作用下，桩身运动将激发土阻力而使桩身受到外 加的阻力波作用。 ⑵土阻力信号由检测截面的传感器接收，使得实测曲线包含了 试验时实际激发的土阻力信息。
高应变检测锤上测力的应用研究
高应变检测锤上测力的应用研究发表时间：2019-08-27T11:10:45.750Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：关则领[导读] 摘要：简要介绍了高应变检测技术的原理，重点论述了使用冲击锤体上安装加速度传感器的测力技术的理论基础及其应用优势，并结合工程实例予以证明。
身份证号码：44170219880503XXXX摘要：简要介绍了高应变检测技术的原理，重点论述了使用冲击锤体上安装加速度传感器的测力技术的理论基础及其应用优势，并结合工程实例予以证明。
指出了正确运用高应变检测技术的关键技术要点，提出了高应变法具有广泛的应用前景。
关键词：高应变法；检测；锤体测力引言在基桩质量检测中，主要考虑的参数就是桩身的承载力与完整性，高应变法和静载荷试验法可用于检测单桩极限承载力，而在桩身承载力和完整性同步测试时，一般只用到高应变法。
这种方法在测试过程中需要在桩顶施加一个高能量的冲击脉冲，其产生的应力波沿桩身向下传播的过程中使桩一土之间产生一定的永久位移，从而自上而下依次激发桩侧摩阻力及桩端阻力，通过桩身上部安装的传感器测得重锤冲击过程中传感器安装处的桩身截面运动及受力状态，通过应力波理论和对桩－土作了一些简化后的模型，反演分析单桩土阻力分布，从而得出单桩极限承载力。
高应变试验相对于静载试验具有成本低，对场地试验条件要求低，检测时间短，检测信息量大，能得出桩侧阻力及桩端阻力，可得到承载力极限值从而获得了广泛应用，但目前高应变检测并不完善，且受吊车等检测设备的制约，对其展开研究有利于提高其准确性及可靠性，具有很高的实用价值。
一、概述高应变法，是用重锤冲击桩顶，实测桩顶附近的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。
该方法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性，监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
但进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场检测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。
灌注桩的静载与高应变检测的对比
灌注桩的静载与高应变检测的对比摘要：高应变动力试验具有经济、简便、快速等优点，越来越多地得到工程应用。
本文依据某工程钻孔灌注桩和挤扩支盘灌注桩试桩的高应变动力试验结果和静载试验结果的对比分析，对高应变动力试验技术检测灌注桩承载力进行了应用分析研究。
结果表明，在基桩进行静动对比试验的基础上，高应变动力试验技术可以很好的检测桩的承载力，满足工程要求，具有可行性，值得推广。
关键词：灌注桩；高应变动力试验；静载试验引言桩基是建筑物基础的主要形式，桩基承载力的确定是桩基硏究中的主要问题。
确定桩基承载力的方法有动测法（以高应变法为代表）和静载法：（1）高应变法（HighStrainTest），简称HST法，即利用高能量的冲击力，产生沿桩身纵向传播的波动检测桩的竖向承载力和桩身完整性。
（2）静载试验是在试验桩桩顶逐级施加持续荷载，记录荷载、位移与时间的关系，分析、确定单桩的承载能力。
试桩分为鉴定性试桩和破坏性试桩。
鉴定性试桩一般在实际工程的桩上进行，破坏性试桩则是在专供破坏试验的桩上进行，取得桩达到破坏时的试验资料，以此确定桩破坏有关参数。
1、高应变动测法高应变检测技术是利用弹性波理论测试基桩承载力和桩身完整性的一种手段，是用重锤给桩顶一竖向冲击荷载，使桩、土之间产生一定的塑性位移，以充分激发桩周土侧阻力和桩端土阻力，通过安装在桩顶以下桩身两侧对称的力和速度传感器，量测力和桩土系统响应信号，应用应力波理论分析处理力F（t）和速度W （t）时程曲线，从而判定桩的承载力和桩身完整性。
高应变动测常用分析方法为Case法和实测曲线拟合法，这两种方法的现场测试和数据采集是完全一样的，用应变式力传感器和加速度传感器分别量测平均应变和平均加速度，并量测锤击的贯入度或锤击数。
加速度信号经数字积分得到速度信号（t）乘以测点处桩身阻抗Z（Z=ρAC=EA/C），得到力F=ZV的时程波形，力的时程波形是用测得的桩身应变得：F=C2ρεA，测试得到两根实测波形F（t）和K（t），包含有被测桩桩身阻抗变化和土阻力（桩承载力）的信息。
高应变检测在桥梁桩基工程中的应用
高应变检测在桥梁桩基工程中的应用高应变检测在桥梁桩基工程中的应用朱祺无锡市政建设集团有限公司 214041[摘要]目前在公路施工中，桥梁施工占有较大的比重，一般达到工程总造价的60～70%，在一些特殊路段，桥梁所占有的施工金额比例还要高。
所以桥梁施工是公路建设中的重点。
一方面决定着整个工程的质量，另一方面也决定着施工企业的效益。
因此桥梁工程施工质量就显得尤为重要。
沪宁高速公路扩建工程是上海市重点建设工程项目之一，采用“两侧拼接”的扩建方式，将沪宁高速公路扩建为8车道的高速公路，其中桩基工程采用钻孔灌注桩方式。
本文结合上海沪宁a11-ⅲ标拓宽改建桩基工程，简要介绍高应变检测法在桥梁桩基成桩检测中操作方法和相关注意事项。
[关键词]桥梁；桩基；高应变；检测1.工程概述沪宁高速公路上海段（简称a11公路）于1996年建成通车，是连接上海与江苏的重要通道。
a11公路西起上海与江苏交界，东至大渡河路止，全长26.04km，原路为双向4车道，本次拓宽规模为双向8车道。
本标段（既a11公路拓宽改建工程iii标段）起点桩号为k4+500.000，终点桩号为k15+350.380，全长10.85km。
其中共有大、中、小桥、人孔32座，桥梁的基础采用钻孔灌注桩；下部结构采用钢筋混凝土柱式、墩柱式台、肋板式台；上部结构采用钢筋混凝土或预应力空心板。
根据拼桥特殊性，即拼缝位于快车道上，为提高新旧结构拼接后的行车安全性和舒适度，应尽可能减少拓宽新桥的沉降量，故基础主要以桩基沉降控制设计，采取有效技术和措施（如选择合适的桩基持力层、桩径、预压、桩底注浆等），控制桩基础的绝对沉降，减少工后沉降。
由于新旧桥距离较近，为避免新桥桩基施工对旧桥桩基附近土体和桥台填土的扰动，减少震动，确保施工期间的各方安全，拼桥结构基础主要采用￠800mm钻孔灌注桩。
因此，对于桥梁基桩的质量检测就显得尤为重要。
为保证本标段桥梁混凝土灌注桩的竖向抗压承载力满足设计要求，本标段桩基采用高应变检测，检测频率为不少于总桩数的5%，且不少于5根。
锤击PHC管桩的高应变检测分析
本文结合工程实例以及采用桩基高应变检测法 对锤击 ＰＨＣ 管桩的桩身质量进行判断分析，并讨 论施工过程中可能出现的一系列问题。
本文采取不同地质情况的两个工程为例，分别 用 Ａ 和 Ｂ 表示：Ａ 工程为广东省佛山市某房地产 项目，设计桩长 １０．００ 米 ￣１５．００ 米，桩型为 ＰＨＣ 管桩，桩径为 ５００ｍｍ，承载力特征值为 １２００ｋＮ。 根据地质报告显示，桩顶以下依次为素填土、粉质 粘土、淤泥质土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质 粉砂岩，桩端持力层入强风化泥质粉砂岩；Ｂ 工程 为珠海某房地产项目，桩型为 ＰＨＣ 管桩，设计桩 长为 ４５．００ 米 ￣６５．００ 米，桩径为 ５００ｍｍ，承载力 特征值为 ２４００ｋＮ。根据地质报告显示，桩顶以下 依次为淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粗砂、砂质粘 性土、强风化花岗岩，中风化花岗岩桩端持力层入 强风化花岗岩。
图 １ 复打前 １０７ 号桩 ｃａｓｅ 法信号 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｃａｓｅ ｓｉｇｎｌｅ ｏｆ １０７＃ｐｉｌｅ ｂｅｆｏｒｅ ｂｅａｔｉｎｇ
图 ２ 复打后 １０７ 号桩 ｃａｓｅ 法信号 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｃａｓｅ ｓｉｇｎｌｅ ｏｆ １０７＃ｐｉｌｅ ａｆｔｅｒ ｂｅａｔｉｎｇ
图 １ 中桩底速度曲线同向反射明显，从信号上 分析出桩底阻抗明显降低，对承载力的造成的影响 大，判断桩底软弱。卫国，助理工程师，现主要从事地基基础检测等方面的工作。
２０１７ Ｎｏ．２
温卫国：锤击 ＰＨＣ 管桩的高应变检测分析
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３ 基桩检测实例分析
本文中的工程实例根据广东省标准 《建筑地基 基础检测规范》 ＤＢＪ １５－６０－２００８ 对基桩进行高应 变法检测，结合 ｃａｓｅ 法和曲线拟合分析法对其完 整性以及承载力进行判断和计算。 ３．１ Ａ 工程高应变法实例分析
例析高应变法检测的应用
例析高应变法检测的应用1、引言高应变检测确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点，即费用低、效率高，它还能检测桩身完整性。
由于预制桩的成桩特性，使用高应变检测预制桩完整性和承载力，充分满足了关于一维弹性杆这一基本理论。
本文通过工程实例介绍了高应变检测技术在存在缺陷预制管桩工程承载力检测中的应用。
2、基本原理概述高应变动力检测是用重锤冲击桩顶，使桩周土产生塑性变形，实测的力和速度时程曲线将全面反映岩土对桩的阻力作用和桩身力学阻抗的变化，通过波动理论分析得到桩土体系有关性状。
具体操作时分两个阶段，一是现场进行数据采集及凯斯法估算基桩承载力，二是室内进行的实测曲线拟合法确定基桩承载力[1]。
3、工程应用3.1工程地质概况该工程位于某港口，场地三通一平用的人工填土以块石、碎石为主，一般粒径为20～50cm。
回填土以下为淤泥、粘土、粒质粘土，持力层为强风化花岗岩。
预制桩桩径500mm，设计承载力为1600KN。
检测仪器采用美国PDA公司生产的PAK型基桩动测仪和5.5T的自由落锤及锤架，检测在预制桩打入14天后进行检测。
3.2预制桩接桩位置缺陷1#试验桩，桩长44m，最后一节桩为10m。
高应变检测时落距位1～1.5m，传感器位于桩头下1.0m左右。
检测曲线图见图1～3。
图1所示该桩第一锤的曲线，锤击后桩身明显下沉，贯入度为29mm。
速度信号在9m左右出现明显的同向反射且后续信号出现二次、三次反射，桩身完整性Bta为0。
从此信号得出的结论是在传感器下9m左右存在严重缺陷，所示贯入度由缺陷闭合产生，承载力无法计算。
图2所示第二锤高应变信号，可以看出速度曲线所显示的缺陷反射有所减小，贯入度为10mm也相应减小。
图3所示第4锤信号，速度曲线所显示的缺陷程度明显减小，不在出现曲线的二次反射，速度和力曲线明显分离，计算的承载力特征值为3300kN，满足设计要求。
结果分析1#试验桩桩身完整性为三类[2]，经过高应变检测后结果满足要求。
高应变法在桩基检测过程中的应用
高应变法在桩基检测过程中的应用高应变动力法在桩基检测中应用比较普遍，其能够对大吨位的桩基进行检测。
相较于静载荷实验，它具有经济效益和时间优势的优势。
笔者对高应变法在桩基检测过程中的应用进行分析，并提出相关检测措施，通过具体的工程实例，对高应变动力法在桩基检测中的应用效果进行阐释。
标签：高应变法；桩基检测；应用高应变动力试桩法的应用原理是借助高能量的动力荷载对单桩承载力进行确定。
近年来，随着我国建筑行业的快速发展，对建筑工程质量的要求越来越高，混凝土灌注桩的大量应用，使得桩基础应用过程中存在诸多质量问题，对桩基础检测提出了更高的要求。
传统建筑工程施工过程中，业内人士普遍应用桩的静荷载试验对桩基础进行检测，但是其不具备经济效益和时间优势，严重制约了桩基础检测效率。
高应变动力检测，具有技术和操作双重优势。
目前，已经逐渐被应用到建筑工程桩基础检测中。
1、应用原理和方法高应变动力法测试技术在我国的应用始于上世纪九十年代初。
随着我国城市化进程的加快和建筑工程数量日益增多，该技术已经被广泛应用到建筑工程施工中。
其通过在桩顶对被激发阻力产生的应力波和速度波进行量测，对承载力进行确定。
阻力系数法和曲线拟合法等高应变动力试桩法应用比较普遍。
1.1阻力系数法阻力系数法通过对一维波动方程进行计算，得出岩土对桩的支撑阻力。
其假定包括以下三个方面：桩身为等阻抗；桩周和桩尖土对桩的运动阻力包括动阻力和静阻力，动阻力一般集中在桩尖，不包括桩侧土的阻力；静阻力不需要对应力波在传播过程中的能量损耗进行考虑，其包括桩身中内阻力损耗和向桩周土的逸散。
1.2波形拟合法波形拟合法能够对单桩承载力进行准确的确定和评估。
其应用原理是：在施工现场应用计算机对实测立波和速度波进行迭代计算，应用离散的至弹模型对桩土系统进行表示，并对各单元桩和土参数进行假设，进而对桩顶的速度波进行测试，并将其作为边界条件，用特征线方法对波动方程进行计算，得出速度波，从而使计算波形和实测波形拟合。
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装状态 的调整 ， 工作效率较低。 而使用安装在锤体 上的 加速度传 感器测力 ， 只需传 感器安 装牢固 ， 不需重复打 孔， 大大减 少 了对桩体 打磨 、 孔的工作量 ， 打 工作 效率
成倍提高。
的在桩侧面安装应变传感器（ 结合桩身混凝土模量 ） 测力 法； 另一种是根据牛顿第二定律 ， 在重锤侧面安装加速度
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图 １ 高 应 变 实 测 力 和 速 度 曲线 示 意 图
５ 由于使 用加速度测锤上测力一般不采用 多片分 ）
体 式 锤 ， 通 常 有 导 向 装 置 ， 以无 形 中促 使 高 应 变 法 且 所
研 究 院的发明专利 ， 在重锤 上安装加 速度传感器 的测
力技术。
３ 锤 上 测 力 的 基 本 原 理
位 的布置 、 安装面 的平整度均有较 高要 求 ， 而且 在安装 时还 需要通过监视传感器 的初始 变形状 态多次进行安
Байду номын сангаас
《 建筑基桩检 测技术规范》 Ｊ Ｊ０ －２ ０ ） （Ｇ １６ ０ ３ 中规定
质量检测
第３ ０卷 ２ １ ０ ２年第 ４期
使用锤上测力方法的 高应变检测技术应用实例
徐决华 嵇 岷 山 李 磊
（ 江苏省建祥Ｔ程检 测有限公司 ， 江苏 连 云港 ２ ２ ０ ） ２ ０ １ 【 要 】简要介 绍 了高应 变检 测技术 的原 理 ， 点论 述 了使 用冲 击锤 体 上安装 加速 度传 感 器 的测 力技术 的理 论 基础 摘 重
范要 求安装传感器等。
针 对 高 应 变 法应 用 问题 的上 述 瓶颈 ， 内 ， 其 是 国 尤 江 苏 省 质 量 监 督 站 重 点 在 人 员 培 训 方面 加 大 了力 度 ，
形特征明显 ， 应变信号往往 失真 ， 在金属锤上直接测力 则可消除此影响 因素。
２ 现 场 准 备 工 作 ， 再 要 求传 感 器 必 须 安 装 在 距 ） 不 桩 项 面 以下 大 于 ２０倍 桩 径 的位 置 ， 而 使 被 检 桩 现 ． 从 场 开 挖 深度 减 少 ， 轻 了现 场准 备 工作 的挖 土 工 作 量 。 减
积 ）得 到 与加 速 度 传 感 器 在 同 一平 面 且 与安 装部 位 加 ，
够 在判别 这些缺 陷是否影 响竖 向单桩抗压承载 力的基
础上 ， 合理 判定缺 陷程度。 既然 高应 变法较 低应 变、 载法 存在较 大优 势 ， 静 但为什 么在 一些地 区得不到广 泛应用 ， 甚至 受到某种
体 质量 ） 。当重 锤 上 的 波 传 播 效 应 可 忽 略 时 ， 据 牛 顿 根
第二定律 ， 由于重锤 是有稳定质量的刚体 ， 以通过实 所
用 ， 易损坏 ， 不 大大降低 了高应 变检测 的耗材。
一
ｌ 一 ２
５ 号桩实舅曲线
２号桩实测曲 ｌ 线
Ｉ
一：
ｌ
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Ｅ ａ ｌ ｆ ｇ ｔ ｉ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ Ｆ ｒ ｅＴ ｓ ｎｔ ｅＵｐ ｅ ｍｍｅ ｘ ｍｐ ｅｏ ｈ Ｓ ｒ ｎ Ｔ ｓ ｈ ｏ ｏ ｙｂ ｏ ｃ ｅ ｔ ｐ ｒ Ｈｉ ａ Ｔｅ ｏ ｈ Ｈａ ｒ
ｘＵ Ｊ ｅ ｈ ａ Ｊ ａ － ｈ ｎ Ｌ ｅ ｕ — ｕ ＩＭｉｎ ｓ ａ ｌＬ ｉ （ａｇ ｕＪ ｎｉ ｇｅｇｎｅｉｇｅａ ｎｔ ｎＣ ．Ｌｄ， ｉ ｙ ｎ ａｇＪ ｎｓ ２ ０ １ Ｃ ｉａ Ｊ ｎｓ ｉ ｘ ｎ ｎｉｅｒ ｍｉ ｉ ｏ ｔ．Ｌａ ｕｇ ｎ ｉ ｇｕ２ ２ ０ ， ｈｎ） ｉ ａ ａ ｎ ｘ ａｏ ， ｎ ａ
程度 的抵制 呢？据 我们 了解 ， 因有如下几种情 况 ： 原
１对 高 应 变 法 不 熟 悉 。 用 高 应 变 法 要 求技 术 人 ） 使
员要有较高的波动 与振动 、 桩基 工程 、 信号 处理 等专业 方面 的综 合知识 ， 了解该 方法的力学模 型、 数值解 法、
作效率 ， 还节约 了耗材 ， 同时对高应变检测技术 的规范
说 为高应变法 的推广应 用提供 了基本保障 条件 ， 前景
堪喜。
检测更加规范。
５ 工 程应 用 实例
当然锤 重的选取也 必须符合 规范要求 ， 方能保证
信号 中的信 息充分有效 ， 即确保信 号质量符合 规范要
求， 为以后正确 分析（ 波形拟合 分析 ） 如 单桩 承载力 奠
公司于 ２ １ ０ ０年开 始使用锤 上测力 的高应 变法检 测技术 ， 在许 多工程 上都 取得 了令人满意 的结果 ， 如通 过桩头惯 性修正后 的实测力和速度 曲线第一峰具 有良
载力的前提下 ， 得到的桩周土对桩 的抗 力（ 静阻力 ） ， 所以 只要重锤有一定 的冲击能量 ，使桩侧和桩端岩土阻力充 分发挥 ， 就可以得到承载力极限值。 这点较使用静载法进
艺参数及桩长选择提供依据。 但进行灌注桩 的竖 向抗压
承载力检测时， 应具有现场检测经验和本地区相 近条件
下的可靠 对比验证 资料 。 对于大直径扩底桩和 ｐ—ｓ曲
ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｉ ｈ ｔ ｅ ａ ｃ ｌｒ ｔ ｅ ｓ ｒ ｓ ｉ ｓａｌ ｄ ｏ ｈ ｐ ｅ ｆｈ ｔ ｎ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｃ ｈ ｃ ｅｅ ａｅ ｓ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ｔ ｌ ｎ ｔ ｅ ｕ ｐ ｒｏ ｉ ｉ ｇ ｈ ｍｍｅ ． ｈ ｕ ｅ ｏ ｔ ｆｔ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｗａ ｒ ｖ ｄ ｂ ｗｈ ｅ ｔ ｒ Ｔ ｅｓ ｐ ｒ ｒ ｙｏ ｓ ｉｉ ｈ ｔ ｏ ｓｐ ｏ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｓ ｓ ｏｎ ｕ ｈ ｅ ｏ ｎ ｓ ｏ ｄ ｐ ｉ ｇ ｈ ｇ ｔ ｉ ｔｓ ｅ ｈ ｏ ｏ ｏ ｒ ｃ ｌ．Ｔ ｉ ｉｈ ｓｒ ｉ ｅ ｔ ｍｅｈ ｄ ｈ ｓ ａ ｂ ｏ ｄ ｈ ａ ｅ ．Ｐ ｉ ｔ ｏ ｔ ｔ ｅ ｋ ｙ ｐ ｉｔ ｆ ａ ｏ ｔ ｉｈ ｓｒ ｎ ｅ ｔ ｔｃ ｎ ｌｇ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ａ ｙ ｙ ｈ ｓ ｈ ｇ ｔａｎ ｔ ｓ ｔｏ ａ ｒａ
所选参数的工程和 力学意义、 边界条件 等 ， 否则得不出
合理的结果。
化有较强的推动作用 ， 具体体现在 以下几个方面 ：
１该专利技术解决 了使用应变传感器测力 由于锤 ） 击偏 心等 因素 导致的两个应 变信号 分别产生 拉、 压超 载， 从而使通过应 变换算得到 的力信号 失效 的难题 ， 大 大提高 了信号 的可用率和 单桩承载力 分析精确度 。特 别对钻孔灌 注桩 ， 由于桩 头部位 的混凝 土质量差 ， 非线
的力信号 ； 最后 ， 扣除掉加速度传感器 安装面 以上的混
性 系数 Ｊ Ｂ值可通过 应力波 测量 直接定量得 到 ； 由于 且 高应变法具 有激励能量 大和检测有 效深度 大的优 点 ，
特 别是在桩身水平整合型裂缝 ， 预制桩接头缺 陷时 ， 能
凝 土桩头 的惯 性力 （ 桩头质 量与桩 头部位加 速度 的乘
性力； 当锤 垫 或 桩 帽 的 质 量 及 厚 度 可 忽 略 时 ， 据 牛顿 依
于低 应变法完 整性 检测 ， 应变法 能直接计算桩 身缺 高
陷以上桩段 的土阻力所 引起的反射 波幅衰减 ， 其完 整
第三定律作用力和反作用力大小相等 ， 方向相反 ， 以 所 只 要把重锤 的惯性 力符号 改变 ， 即可获得 作用在 桩顶
及其 应用优势 ， 并结合 工程 实例予 以证 明。指 出了正确 运用 高应 变检 测技 术 的关键技 术要点 ， 出 了高 应变 法具有广 泛 的 提 应用前 景。 【 键词 】高应 变法 ； 关 加速 度计 ； 锤体 测 力 【 中图分类 号 】 ４ ２ Ｕ ７ 【 文献标 识码 】Ａ 【 文章 编号 】１ ７ — ７ ２ ２ １ ０ — ０ １ ０ ６ １ ３ ０ （０ ２）４ ０ １ － ４
速度信号 同步 的锤击力。
４ 使 用锤上 测力 方法 的高应 变法检 测技 术 的应用优 势
公司在江苏省率 先使用 了中国建筑科学研 究院的 专利 的检 测技术 ， 项技术 比传统 的用应 变传感器 测 该 力技术有极大的技术优势。 该技术的使 用 ， 大大提高 了 采集信号的质 量 ， 降低 了检测现场工作 难度 ， 提高 了工
ａｐ ｌｃａｉｎ ｆ ｔ ｒ ｐ ｉ ｔｏ ｕ ｕ ｅ． Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ：ｈ ｇ ｔａｎ ｔ ｏ ｄ ｉ ｈ ｓｒ ｉ ｍｅ ｈ ｄ；ａ ｃ ｌｒ ｔ ｅ ｓ ｒ ｏ ｃ ｅ ｔｏ ｔ ａ ｍｅ ｃ ｅｅ ａ ｅｓ ｎ ｏ ；ｆｒ ｅ ｔ ｓ ｎ ｈｅ ｈ ｍ ｒ
１ 概
述
计： 直接从重锤上测定 力的方法。 该方法同时还利用了牛
４ 传统 方法使用应 变式力传感器 ， ） 由于 混凝土塑 性变形或开裂 ， 容易 引起应变传感器损坏 ， 而使用加速
度 测力 ， 由于 加 速 度 传 感 器 安 装 在 锤 体 ， 以重 复 使 可
顿第二和第三定律 ， Ｆ ｍ 和 用 ＝ 即 ＝ａ － 力 －Ｖ反 用 （ 作 力ｍ为锤
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌ ｆ ｈ ｇ ｔ ｉ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ｒ ｃｐ ｅ ｏ ｉ ｈ ｓ ａ ｎ ｔ ｓ．Ｄｉｃ ｓｅ ｈ ｈ ｏ ｅｉ ａ ｉ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｓ ｐ ｒｏ ｔ ｆ ｆ ｒ ｅ ｔｓ ｏ ｉ ｒ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ｂ ｓｓ ｎ ｐ ｌ ｔ ｕ ｅ ｒ ｙ ｏ ｏ ｃ ｅ ｔ ｃ ｃ ｏ ｉ ｉ
２ 现 场 采 集信 号质 量 不 高 。 映在 信 号 的 归零 性 、 ） 反
比例性、 一致性和 信息的充分有效性等方面 ， 现场要获