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第1章 桩的基本知识1

1.1概述1

1.2桩的分类1

1.2.1按施工方法分类2

1.2.2按桩材料分类3

1.2.3按成桩方法对地基土的影响程度分类3

1.2.4按桩的使用功能分类4

1.3桩的承载机理4

1.3.1竖向受压荷载作用下的单桩4

1.3.2竖向拉拔荷载作用下的单桩7

1.3.3水平荷载作用下的单桩8

1.3.4影响荷载传递的因素8

1.4桩基设计计算基本知识9

1.4.1极限状态设计原则9

1.4.2桩的极限状态10

1.4.3破坏模式11

1.4.4常见Q-s曲线形态12

1.4.5桩的设计基本要求14

1.4.6桩的选型问题15

1.4.7桩基承载力计算的经验公式16

1.4.8合理布桩原则17

1.5常见桩的施工基本知识19

1.5.1沉管灌注桩19

1.5.2钻（冲）孔灌注桩19

1.5.3人工挖孔灌注桩20

1.5.4预制钢筋混凝土桩21

1.5.5钢桩21

1.6常用桩的常见质量问题22

1.6.1灌注桩质量通病23

1.6.2预制桩质量通病24

1.6.3环境变异引起桩基础主要质量事故25

1.7有关桩的若干问题25

1.7.1桩竖向承载力的时间效应25

1.7.2桩的负摩擦力25

1.7.3桩的承台效应26

1.7.4桩的各种“承载力值”定义27

第2章 基桩检测基本规定28

2.1一般规定28

2.1.1检测项目28

2.1.2检测开始时间29

2.2检测前的准备工作30

2.2.1调查、收集资料30

2.2.2制订检测方案31

2.2.3检查仪器设备31

2.2.4现场准备31

2.3检测方法分类31

2.3.1基桩检测分类31

2.3.2基桩完整性检测方法32

2.3.3基桩承载力检测方法32

2.4检测规则与检测数量33

2.4.1检测抽样规则33

2.4.2检测抽样数量34

2.5验证与扩大检测36

2.5.1验证及其方法36

2.5.2扩大抽检37

2.6检测结果评价和检测报告37

2.6.1检测结果评价37

2.6.2检测报告38

第3章 应力波理论分析40

3.1应力波概念40

3.2直杆一维波动方程40

3.3直杆一维波动方程的波动解41

3.4应力波在杆中的传播43

3.4.1应力波在杆件截面变化处的传播情况43

3.4.2应力波在杆端处的传播情况45

3.5杆件侧摩阻力作用47

第4章 低应变法48

4.1概述48

4.2基本原理49

4.2.1基本假设49

4.2.2广义波阻抗49

4.2.3平均波速计算49

4.2.4缺陷位置计算50

4.2.5应力波在桩中的传播50

4.2.6频域分析52

4.3仪器设备53

4.3.1检测仪器53

4.3.2传感器54

4.3.3激振设备55

4.4现场检测56

4.4.1资料收集56

4.4.2桩位的选择及桩头处理56

4.4.3传感器的安装57

4.4.4激振59

4.4.5仪器参数设置63

4.4.6信号采集与判断64

4.4.7影响信号质量的因素65

4.4.8现场检测注意事项66

4.5检测数据分析与结果判定66

4.5.1信号处理66

4.5.2波速确定68

4.5.3桩身缺陷位置的确定69

4.5.4桩身完整性判定69

4.5.5其他特殊情况说明73

4.5.6检测报告的要求75

4.6检测实例与波形汇编76

4.6.1典型理论波形76

4.6.2典型杆件测试波形85

4.6.3模型桩测试波形86

4.6.4现场工程桩实测波形90

4.7反射波法的若干问题分析102

4.7.1实测信号包含的信息102

4.7.2弹性波速与桩身混凝土强度103

4.7.3有效检测深度104

4.7.4浅部缺陷104

4.7.5反射波法的局限性104

4.7.6低应变的几点评价105

4.7.7相关影响因素分析106

4.7.8离析、夹泥与缩径在信号上的区别107

4.7.9平台护坡桩的完整性检测问题107

4.7.10压入或打入预制桩检测中的注意事项107

第5章 高应变法108

5.1概述108

5.1.1高应变的历史发展108

5.1.2高、低应变的划分110

5.2 Case法基本理论111

5.2.1桩土力学模型111

5.2.2行波理论和应力波在桩中的传播规律113

5.2.3桩侧土阻力波117

5.2.4 Case法计算桩的承载力117

5.2.5 Case法检测桩的完整性124

5.2.6打桩过程中的桩身应力变化126

5.2.7锤击能量与打桩系统效率127

5.3曲线拟合法基本理论128

5.3.1曲线拟合法概述128

5.3.2拟合法的计算模型130

5.3.3桩土参数对波形的影响134

5.4仪器设备138

5.4.1传感器138

5.4.2基桩动测仪139

5.4.3冲击设备141

5.5现场检测144

5.5.1受检桩的现场设备144

5.5.2现场操作146

5.5.3仪器工作状态确认148

5.5.4测试参数设定148

5.5.5试打桩与打桩监控149

5.5.6贯入度测量151

5.5.7信号采集质量的现场检查与判断152

5.6检测数据的分析与判定153

5.6.1实测信号包含的信息153

5.6.2信号的选取与调整154

5.6.3单桩竖向抗压承载力的判定155

5.6.4桩身完整性的判定158

5.6.5桩身最大锤击拉、压应力监测159

5.6.6单桩竖向承载力的确定159

5.6.7检测报告的要求159

5.7检测实例及典型波形160

5.7.1检测实例160

5.7.2典型波形164

5.8关于高应变法的若干问题168

5.8.1高应变法的适用范围168

5.8.2关于“高应变法动力试桩承载力检测精度”的问题169

5.8.3动力试桩中对桩身完整性检测的影响169

5.8.4高应变法动力试桩不能解决的桩基工程问题170

第6章 声波透射法172

6.1引言172

6.2基本理论172

6.2.1振动与波动172

6.2.2波的类型174

6.2.3波的形式175

6.2.4波动方程177

6.2.5波动方程的物理意义178

6.2.6声波在弹性固体介质中的传播速度179

6.2.7声场181

6.2.8声波在介质界面的反射与透射185

6.2.9声波在传播过程中的衰减189

6.2.10超声波检测混凝土质量的意义及特点189

6.3仪器设备192

6.3.1混凝土声波仪192

6.3.2声波换能器196

6.4检测技术199

6.4.1声波透射法检测混凝土灌注桩的几种方式199

6.4.2混凝土声学参数与混凝土质量的关系200

6.4.3现场检测206

6.4.4测试数据的整理211

6.5检测数据分析与结果判定213

6.5.1声速判据213

6.5.2 PSD判据（斜率法判据）217

6.5.3波幅判据220

6.5.4主频判据221

6.5.5实测声波波形221

6.5.6桩身混凝土缺陷的综合判定221

6.5.7混凝土灌注桩的常见缺陷性质与声学参数的关系224

6.5.8检测报告225

6.6声波透射法检测混凝土灌注桩工程实例分析226

6.7声波透射法的若干问题分析229

6.7.1管斜修正的问题229

6.7.2影响桩身缺陷纵向尺寸检测精度的因素230

6.7.3声速概率法的局限性231

6.7.4基桩低应变法测试波速与声波透射法波速的比较232

6.7.5桩身缺陷在桩横截面上分布状况的推断232

第7章 钻芯法234

7.1概述234

7.1.1钻芯法检测结构混凝土强度234

7.1.2钻芯法检测预应力混凝土强度235

7.1.3混凝土立方体试件强度检验评定236

7.1.4钻芯法检测混凝土灌注桩238

7.2仪器设备240

7.2.1设备要求240

7.2.2钻芯法设备的选择240

7.2.3仪器设备操作要领245

7.3现场操作246

7.3.1钻芯检测前的准备工作246

7.3.2钻芯设备安装247

7.3.3钻芯孔位置的确定247

7.3.4钻芯技术247

7.3.5现场钻芯作业要求248

7.3.6现场记录249

7.3.7检测要求252

7.4芯样采集加工与试验253

7.4.1混凝土芯样采集253

7.4.2岩石芯样采集254

7.4.3芯样加工255

7.4.4芯样试件抗压强度试验257

7.5检测数据分析与判定258

7.5.1数据分析258

7.5.2结果判定259

7.6检测报告263

7.7检测报告编写实例263

7.7.1工程实例一263

7.7.2工程实例二264

7.7.3工程实例三265

第8章 静载试验法266

8.1单桩竖向抗压静载试验266

8.1.1适用范围266

8.1.2试验仪器设备266

8.1.3现场检测274

8.1.4试验资料记录278

8.1.5检测数据分析278

8.2单桩竖向抗拔静载试验281

8.2.1适用范围281

8.2.2试验仪器设备282

8.2.3现场检测283

8.2.4试验资料记录284

8.2.5检测数据分析与判定285

8.3单桩水平静载试验286

8.3.1适用范围286

8.3.2试验仪器设备287

8.3.3现场检测288

8.3.4试验资料记录290

8.3.5检测数据分析与判定290

8.4地基载荷试验293

8.4.1基本理论293

8.4.2适用范围和承载原理293

8.4.3仪器设备295

8.4.4现场检测298

8.4.5试验资料记录299

8.4.6检测数据的分析与判定299

8.5自平衡法静载试验300

8.5.1概述300

8.5.2试验装置301

8.5.3试验方法302

8.5.4试验资料整理304

8.5.5结果分析及承载力的确定305

8.5.6自平衡法承载机理探讨307

8.6桩身内力测试308

8.6.1测试设备309

8.5.2传感器埋设技术要求309

8.6.3数据记录311

8.6.4桩身内力测试数据分析311

8.7工程实例312

8.7.1工程实例一312

8.7.2工程实例二313

8.7.3工程实例三314

8.7.4工程实例四316

8.8静载的若干问题318

8.8.1静载试验本身对基桩承载力的影响318

8.8.2支承墩下沉，主梁压实千斤顶319

8.8.3边堆载边试验320

8.8.4采用静力压桩机作为单桩竖向抗压试验加载反力装置320

8.8.5最大试验荷载的确定321

8.8.6偏心问题321

8.8.7如何处理静载试验过程中的意外情况322

8.8.8安全问题323

第9章 地基基础检测实时监控平台324

9.1概述324

9.2监控平台的基础技术325

9.2.1 GPRS技术325

9.2.2数据库技术326

9.3监控平台的组成及功能327

9.3.1监控平台系统组成327

9.3.2监控平台系统功能328

9.4监控的实施作用及流程332

9.4.1现有的监管情况及其局限性332

9.4.2监控平台的作用和意义332

9.4.3检测管理流程334

9.5监控平台的功能扩展335

9.5.1其他方法的加入335

9.5.2照片及视频监控335

9.5.3远程控制335

9.5.4短信平台336

9.5.5多系统融合336

第10章 其他相关检测方法337

10.1成孔质量检测337

10.1.1概述337

10.1.2检测标准及内容337

10.1.3检测方法及原理338

10.1.4实例分析341

10.2桩的垂直度检测342

10.2.1概述342

10.2.2测试方法343

10.3管桩孔内摄像检测347

10.3.1概述347

10.3.2孔内摄像检测技术349

10.3.3孔内摄像法检测的特点349

10.3.4孔内摄像法的应用范围及评定标准350

10.4管桩焊缝检测351

10.4.1概述351

10.4.2依据标准353

10.4.3测试方法354

10.5其他相关检测356

10.5.1桩底沉渣检测356

10.5.2旁孔透射波法357

10.5.3双速度低应变测试357

附录 桩基检测常用词中英文对照359

参考文献362