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一種實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法與流程

文檔序號:12884146閱讀:777來源:國知局
一種實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法與流程

本發(fā)明涉及樁基檢測領(lǐng)域,特別是一種實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法。



背景技術(shù):

低應(yīng)變檢測規(guī)范對低應(yīng)變現(xiàn)場檢測的測量傳感器安裝和激振操作、信號采集和篩選等操作進(jìn)行了一系列的規(guī)定,但沒有一個規(guī)范操作方法以保證低應(yīng)變采集信號的一致性,導(dǎo)致低應(yīng)變檢測信號的樁身完整性判定結(jié)果各不相同,問題主要表現(xiàn)如下:

1、同一根檢測樁,不同的人采集的信號曲線可能不一致;

2、同一個人不同時間采集的信號曲線也有可能不一致;

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

4、激振時的落錘高度不統(tǒng)一,導(dǎo)致采集的信號波有差異,以及數(shù)據(jù)分析時,針對一根信號波曲線,不清楚信號的采集力度,不利于更進(jìn)一步的曲線分析和統(tǒng)計;

5、信號篩選也存在較大的隨機(jī)性。



技術(shù)實現(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曲線一致性,檢測結(jié)果準(zhǔn)確、利于追溯的實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:

一種實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法,其特征在于:首先,對于實心樁和空心樁,分別規(guī)定激振點和檢測點安裝位置;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;采集的每組檢測有效信號均包括低落錘檢測信號和高落錘檢測信號。

優(yōu)選的,對于實心樁,其安裝方式如下:激振點安裝于樁中心,若干檢測點以激振點為中心作圓周分布。

優(yōu)選的,所述檢測點與所述激振點之間距離為樁體半徑或邊長的2/3。

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

優(yōu)選的,對于空心樁,其安裝方式如下:若干激振點和若干檢測點均繞樁面中心圓周均勻交錯分布。

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

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

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)采集的檢測有效信號的兩個信號曲線不一致時且與其它組信號曲線也不一致時,該組信號無效,重新進(jìn)行采集。

由上述對本發(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)明方法對于實心樁和空心樁,明確對應(yīng)的激振點和檢測點安裝位置,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曲線可保持一致性。

2、同一個人不同時間采集的信號曲線也可保持一致性。

3、傳感器安裝和激振點位置統(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,其采集的每組檢測有效信號均包括低落錘檢測信號和高落錘檢測信號,以保證樁底信號被有效激發(fā);并給出信號曲線的篩選辦法,使得篩選更加規(guī)范,避免出現(xiàn)人為選擇導(dǎo)致的檢測結(jié)果不一致。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述圓形空心樁的激振點和傳感器檢測點的安裝位置示意圖。

圖2為本發(fā)明所述方形空心樁的激振點和傳感器檢測點的安裝位置示意圖。

圖3為本發(fā)明所述圓形實心樁的激振點和傳感器檢測點的安裝位置示意圖。

圖4為本發(fā)明所述方形實心樁的激振點和傳感器檢測點的安裝位置示意圖。

圖5為應(yīng)用舉例1采集的信號曲線圖。

圖6為應(yīng)用舉例2采集的信號曲線圖。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

一種實現(xiàn)樁基的低應(yīng)變采集信號一致性的方法,首先,對于實心樁和空心樁,采用不同的激振點和檢測點安裝方式;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,以保證樁底信號被有效激發(fā);采集的每組檢測有效信號均包括低落錘檢測信號和高落錘檢測信號,并給出了信號篩選辦法,當(dāng)有缺陷時,選擇曲線上缺陷顯示最為明顯信號最為該樁的低應(yīng)變代表信號曲線。當(dāng)信號曲線的缺陷特征可能判定為ⅱ類或ⅲ類或ⅳ類時,在信號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10的樁面位置均應(yīng)平整密實,不平整時,檢測前應(yīng)進(jìn)行磨平。

第二步,選用儀器設(shè)備:在工程測試之前,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測試系統(tǒng)配置合適,以保證測試信號真實可靠。

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高變電磁場和其它附近隨機(jī)振動的干擾波。

第四步,激振點10和傳感器的檢測點20安裝:

為避免手扶對傳感器信號的干擾,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10與測量傳感器安裝位置應(yīng)避開鋼筋籠的主筋影響。

①對于實心樁,激振點10安裝在樁面中心,傳感器的檢測點20對稱布置4個,安裝位置在距樁面中心的2/3半徑處,其中第一個檢測點20a為正北方向、第二個檢測點20b為正東方向、第三個檢測點20c為正南方向、第四個檢測點20d為正西方向,激振點10位置保持不變。參照圖1、圖2。

②對于空心樁,激振點10和傳感器的檢測點20的安裝位置均在樁壁厚的1/2處,激振點10和檢測點20與樁面中心連線形成的夾角為60°,其中第一個檢測點20a為正北方向、第二個檢測點20b為正北順時針旋轉(zhuǎn)120°處、第三個檢測點20c為正北順時針旋轉(zhuǎn)240°處,第一個激振點10a為正北順時針旋轉(zhuǎn)60°處、第二個激振點10b為正北順時針旋轉(zhuǎn)180°處、第三個激振點10c為正北順時針旋轉(zhuǎn)300°處。參照圖3、圖4。

第五步,錘擊:

瞬態(tài)激振應(yīng)通過現(xiàn)場敲擊試驗,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,適用于長樁或缺陷較深的樁,對于樁身較短或樁身淺部缺陷的識別及定位,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,各采集一個有效信號,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。

第六步,信號采集:

信號不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂,信號幅值不應(yīng)超過測量系統(tǒng)的量程,波形的采集應(yīng)保證樁底信號被可靠地記錄。

①對于實心樁,采集的檢測有效信號為4組,每組2條,共8條,即第一個檢測點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個檢測點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對于空心樁,采集的檢測有效信號為6組,每組兩條,即第1個檢測點20a與第一個激振點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個檢測點20b與第一個激振點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、三個檢測點20b、20c與第二個激振點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、一個檢測點20c、20a與第三個激振點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。

實測時域信號一致性差時,應(yīng)分析原因,可另行增加輔助采集曲線,并作記錄。

第七步,信號分析:

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

應(yīng)用舉例1

(1)工程概況

廈門某住宅項目,樁基礎(chǔ)采用沉管灌注樁基礎(chǔ),實心樁,樁身斷面尺寸為φ700mm,樁身混凝土強(qiáng)度等級為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。

本試驗樁為現(xiàn)澆混凝土灌注樁,樁長24.2m,樁號為258#樁。因沉管樁為實心樁,按本發(fā)明的方法,采集的檢測有效信號為4組,每組低落錘、高落錘各采集一條,參照圖5,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。

從測試結(jié)果分析得出,時域信號曲線樁底反射明顯,部分測試信號曲線顯示樁身在約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曲線即258-3-2作為該樁的低應(yīng)變代表信號曲線,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。

本試驗樁為兩節(jié)樁,樁長18.6m,樁號為16#樁。因管樁為空心樁,按本發(fā)明的方法,采集的檢測有效信號為6組,每組低落錘、高落錘各采集一條,參照圖6,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,測試結(jié)果如下:

從測試結(jié)果分析得出,部分測試信號曲線顯示樁身無缺陷,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曲線即16-3-1作為該樁的低應(yīng)變代表信號曲線,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10的位置均應(yīng)平整密實,宜檢測前進(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.為避免手扶對傳感器信號的干擾,傳感器采用耦合劑粘結(jié);

e.激振點10與測量傳感器安裝位置應(yīng)避開鋼筋籠的主筋影響;

f.實測時域信號一致性差時,應(yīng)分析原因,可另行增加輔助采集曲線,并作記錄;

g.信號不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂,信號幅值不應(yīng)超過測量系統(tǒng)的量程。

第八步:打印測試結(jié)果。

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

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