樁基檢測***

以應力波理論為基礎的檢測樁基質量的瞬態動測法和穩態振動法使用得較為廣泛。

10.1.2.1瞬態動測法(錘擊法/反射波法)

錘擊法是一種瞬態動測法，又稱反射波法。嵌入土中的樁基，相當于一個在阻尼介質中上端自由與下端彈性聯結的彈性桿。在樁基頂端應用錘擊的辦法施加一脈沖激振力F(t)，樁將產生縱向振動而產生應力波。波沿樁身傳播至樁底部分能量反射回樁頂。若激振力足夠大，樁和樁周圍一定范圍內的土將作為一個體系產生自由振動。當樁體中存在波阻抗差異面對，則在這些面上將產生反射波、透射波和多次反射波等，其波的運動學和動力學特征將發生變化。通過儀器接收這些波，可對樁基質量作出判斷，并推算出單樁承載力。

(1)基本原理及波形特征

利用小手錘在樁頭施加一沖擊力F(t)被激發應力波在樁身內傳播，當遇到波阻抗界面時，將產生反射波，其反射系數為

環境與工程地球物理

式中:A1，A2為樁身截面積;ρ1，ρ2為介質密度;v1，v2為波速;R表示反射波與入射波的振幅比。這里是以廣義的波阻抗Aρv替代波阻抗ρv，它取決于波阻抗的差異和截面積的變化，反射波旅行時與平均速度及波阻抗界面的深度L有關。然后利用拾振器接收初始信號，樁身缺陷和樁底產生的反射波信號，通過儀器進行處理和分析，結合地質資料對樁的完整性和混凝土的質量作出評價。

完整樁一般指樁身混凝土膠結良好，均勻連續，抗壓強度達到設計要求的樁，它只存在一個樁底波阻抗界面，由圖10.1可以看出，A1ρ1v1A2ρ2v2，所以R0，根據入射波和反射波速度量的相位關系為同向，體現在U(t)曲線上信號為同向疊加。如圖所示其波形特征為一衰減振動曲線，衰減快，樁底反射波明顯，分辨率高。由圖分析可得一次反射波旅行時為t，樁長為L，則平均速度為

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t可以從時程曲線上讀得，若知vc或L中任一個，便可求解。若二者均未知時，常利用統計的***或其他實驗的***假定vc或根據施工記錄來假定L，以求得近似解。

圖10.1完好樁及實測波形

當樁間存在缺陷，如斷裂、夾層、空洞、縮徑或擴徑時，缺陷部位的應力波傳播速度v、密度ρ或截面積A與樁身完好部位都有所不同，即存在波阻抗差異。當應力波遇到波阻抗差異界面時，將會產生反射。若根據這一反射時間計算整樁的波速，則其結果將大于完整樁時的波速。樁身在L1處斷開，Z2相當于充氣或充泥的波阻抗，反射系數R0，曲線中主要反映了L1處多次反射波，而樁底反射不清(圖10.2)。在L1處樁產生擴徑，應力波在L1處反射系數R0，入射波和反射波為反向疊加，從時程曲線不難確定擴徑和樁底位置。

圖10.2缺陷樁及波形

眾所周知，樁基的波速與樁身混凝土的密實程度有關。致密的樁身，其波的傳播速度大，松散的樁身，其波速小。

(2)樁基完整性的分析與判別

波形準則。缺陷樁波形特征見表10.1。圖10.3為典型模型缺陷樁的波形，由圖可見，其特征明顯接收到的反射波波形對稱圓滑，無畸變，且呈指數衰減形態，則認為是完整樁的特征波形，反之，則認為是缺陷樁波形(圖10.4)。主要原因是當彈性波在樁體中傳播時遇到不均勻界面或介質斷裂等情況，會產生反射波、透射波、散射波等，因其各波到達時間、振幅和相位可能存在差異，互相疊加后，造成波形畸變。

圖10.3各種類型模型樁的典型波形曲線

表10.1缺陷樁波旅行時曲線特征表

續表

圖10.4各種模型缺陷樁的波形曲線

速度準則。一般彈性波在樁體中傳播的速度越高，表明樁體混凝土強度越大，反之越低。此外，當樁體中存在離析等缺陷時，往往也造成波速降低。但也有波速高、樁基質量不一定良好的特殊現象。如縮徑樁或斷裂較小的樁，往往波速并不降低，可由波速確定樁的質量(表10.2)。

表10.2波速樁基質量關系表

頻譜準則。當彈性波在樁體中傳播時，其頻率隨著傳播距離的增大，將不斷被樁土介質吸收和衰減，當樁體中存在不均勻界面時，該界面產生的反射波的頻率一般比樁底反射波頻率高，并且其相位也有所變化。通過頻譜分析，可確定其樁體的完整性。一般情況下，若樁體質量完好，則其振幅譜中只有一個主峰值，譜線對稱穩定，與峰值對應的相位譜表現為一相位，如圖10.5所示。若樁體存在結構缺陷或離析層等，則其振幅譜一般表現為兩個以上的峰值，其相位譜中的相位分不同情況有所不同。

圖10.5完整波形及頻譜圖

(3)樁基承載力計算

摩擦樁指樁置于松軟地層。當用重錘豎向敲擊樁周土或樁頭而被激起振動后，將在垂向作自由振動，并通過樁側摩擦力及樁尖作用力帶動樁周部分土體參與振動，形成復雜的樁－土振動體系，其裝置如圖10.6所示。樁及樁側參振的土體，可視作單質點振動體系，根據質量—彈簧—阻尼模式振動理論，可推導出樁基的剛度計算式。再根據剛度與承載力之間的直接相關關系，可計算出樁基的承載力。

圖10.6頻率法檢測裝置示意圖

A.樁基固有頻率

設樁及樁周土為一個單自由度無阻尼彈性系統，根據虎克定律和牛頓第二定律可以導出樁－土體系的振動是按正弦規律變化，其振動周期和固有頻率為

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式中:m為折算后的樁質量與參扳上體質量之和;k為樁－土體系的抗壓剛度。

B.單樁抗壓剛度

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式中:λ為動力修正系數，可取λ=2.365;g為重力加速度為9.81m/s2;Q1為折算后參振樁重，Q1=樁總重/3=1/3·AL0r1;Q2為折算后參振土重，為參振土擴散半徑，即r0=;A為樁的橫截面積(m2);L0為樁的全長(m);L為樁的入土深度(m);r1為樁的混凝土容重(kN/m3);r2為樁的下段L/3范圍內土的容重(kN/m3);φ為樁的內摩擦角;d為樁的直徑。

C.單樁臨界荷載

臨界荷載指與按靜荷載試驗測定的P－S曲線上與拐點對應的荷載。根據動靜對比關系，可得臨界荷載為

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式中:μ為靜載與動測之間的比例系數。

它是選取不同地質條件下各種類型的樁基，進行動靜對比試驗，通過數理統計分析求得的回歸系數。

D.單樁允許承載力(Pa)

對粗長樁，特別是當樁尖以下土質遠較樁側土強時，則

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對中小樁，特別是當樁尖以下土質較樁側土弱時，則

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式中:Pa單位為kN;k為安全系數，一般取2.0。10.1.2.2穩態振動法(機械阻抗法)

(1)***原理

該***又稱為穩態正弦掃頻激振法。即對樁頂施加幅值不變的變頻激振力，利用速度導納隨激振頻率變化的特征(圖10.7)來檢測樁基質量并計算承載力。

圖10.7樁基的導納反應曲線

A.速度導納

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式中:F(f)為激振力;V(f)為利用檢波器在樁頂上可接收到其振動信號。

B.樁身砼的波速vc

由波動理論可知:

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式中:Δf是導納曲線上兩諧振峰之間的頻率差;L為樁長。

應用時根據已知樁長L和測得的Δf計算vc，正常砼的波速vc=3300～4500m/s，若vc小于此范圍，說明砼的質量較差。另外，也可利用Δf和正常vc值反算樁長Lm，質量好的樁L=Lm，若LmL則反映了在深度處有質量問題。

C.特征導納

所謂特征導納是指導納頻譜曲線上振幅的幾何平均值，利用實測的特征導納與理論計算的特征導納作比較，可判別樁基的質量。如果實測值接近理論計算值說明樁基的質量及完整性較好。理論計算的特征導納N和實測特征導納Nm為

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式中:ρc是樁基質量密度;Ac為樁的截面積;ρmax和Qmin是速度導納的最大值與最小值。

若Nm≈N為正常樁，若NmN，說明ρc或vc變小(存在局部混凝土松散)或Ac變小(局部有縮徑)。若Nm隨頻率增高而變小，表示樁徑上大下小，也為縮徑樁。若NmN，一般為擴徑樁。

D.動抗壓剛度

當樁在低頻(低于樁的固有頻率)激振時，位移較小，樁的振動可視為剛體運動或平動，此時導納曲線接近于直線，其斜率的倒數為樁的動抗壓剛度，即

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式中:|U/F|和fm為導納曲線的低頻直線段上任一點M的導納值和頻率。

動抗壓剛度的意義及用處可歸納為:KD反映樁周土對樁柱的彈簧支承剛度，KD值的大小與樁的承載力有一定聯系;KD值與靜剛度KS建立統計關系，可以評價單樁承載力，并可估計在工作荷載下樁的彈性位移。

在實際工作中，通常不易獲得理想的曲線，在測得的諧振峰中常摻雜一些假峰，為區別真假峰，尚須測定隨頻率變化的速度導納相位變化曲線，即導納譜相頻曲線。相頻曲線上的零相位點所對應的導納譜幅頻曲線上的波峰，即為有效的諧振峰。

(2)檢測系統

樁的穩態激振測試系統中超低頻信號發生器輸出頻率5～1500Hz的自動掃描正弦信號給功率放大器，由它推動樁頂中心的電磁激振器向樁施加幅值不變的動態激振力，即激振力在激振頻率變化時，保持恒定，使樁產生穩態振動。

(3)模擬分析

為檢查機械阻抗法無損檢驗樁基質量的準確性，專門在某地***了三根直徑1.8m、長約20m的原狀工程試樁。施工時預先在試樁內設置了各種缺陷，以供試驗測試后進行對比。

測試的各種導納曲線如圖10.8(a)，(b)，(c)所示。3#樁的導納曲線接近調制波形，幅度較大的調制波表示距樁頂8m處有反射，由于波動尚能傳到樁底，調制波的“載頻”是樁底反射，幾個波峰間的Δf基本一致，由此可計算出波速v0=3909m/s。由于3#樁Kd值大于預期值，而Nm小于理論值，可以判定距樁頂8m處有斷面擴大現象。

1#樁和2#樁由于其Lm較***長度短，Kd值小于預期位，Nm大于預期值，是明顯的缺陷樁。其中2#樁無缺陷以下的反射，計算認為在6.11m處全斷裂，1#樁有缺陷以下的較小反射，計算認為在距樁頂3.75m處有離析，9.5m處有全斷裂。

圖10.8工程試樁及導納反應曲線

牙齒做樁是什么

給牙齒打樁是指在牙齒缺損較大，或因為外傷等原因只剩下牙根時，因剩下的牙齒過短或力量過于薄弱，不能用修復體（主要指烤瓷牙）直接修復，需要給牙根里打樁，加固并延長折斷的牙齒，以使假牙能獲得足夠的力量固定。其過程是：在徹底做過根管治療的牙根里面打個樁，再用樹脂或金屬恢復牙冠部分。樁冠是修復牙齒缺損的最后一個選擇，如果牙齒缺損過大，不能做樁的話，那就只好拔除了。

牙樁是什么東西，冠又是什么

樁釘是一種粘固于根管內，用于增加牙冠固位力錐狀物，有很多種類型。其中，大部分是由金屬***而成的。樁是根管治療以后為了增加牙齒固位按在根管內的一個釘子，一般直徑是牙根的三分之一，長度是牙根的三分之二。

牙冠則就是口腔內我們肉眼可見的那部分牙體組織。另外，那白色的并不是液體，而是用粉劑和液劑調拌而成的粘接劑，用于粘固牙冠。

牙樁是什么東西，冠又是什么？？？？

樁釘是一種粘固于根管內，用于增加牙冠固位力錐狀物，有很多種類型。其中，大部分是由金屬***而成的。

牙冠則就是口腔內我們肉眼可見的那部分牙體組織。

另外，那白色的并不是液體，而是用粉劑和液劑調拌而成的粘接劑，用于粘固牙冠。

假牙能用多久沒人敢給你保證，用的好有些人能用個十幾二十年，用不好甚至幾天就壞了。總之，廠家是給保修兩年，兩年內如果是由于質量問題出現的損壞，由廠家負責修復或重做。

文章到此結束，希望可以幫助到大家。