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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4

1.2.4按桩的使用功能分类4

1.3桩的承载机理5

1.3.1竖向受压荷载作用下的单桩5

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9

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24

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26

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检测方法28

2.1.3检测时机30

2.1.4检测开始时间32

2.2检测工作程序33

2.2.1接受委托33

2.2.2调查、资料收集34

2.2.3制定检测方案34

2.2.4检查仪器设备34

2.2.5现场准备35

2.3检测方法分类35

2.3.1基桩完整性检测方法35

2.3.2基桩承载力检测方法36

2.4检测规则与检测数量37

2.4.1检测抽样规则37

2.4.2检测抽样数量37

2.5验证与扩大检测40

2.5.1验证检测40

2.5.2扩大检测42

2.6检测结果评价和检测报告42

2.6.1检测结果评价42

2.6.2检测报告43

2.7检测的若干问题44

2.7.1基桩检测工作的特点44

2.7.2各检测方法的优缺点45

2.7.3基桩检测工作中对勘察报告的关注要点49

2.7.4基桩检测方法中勘察报告的应用51

第3章 应力波基本理论54

3.1应力波概念54

3.2直杆一维波动方程54

3.3直杆一维波动方程的波动解55

3.4应力波在杆中的传播57

3.4.1应力波在杆件阻抗变化处的传播情况57

3.4.2应力波在杆端处的传播情况59

3.5杆件侧摩阻力作用61

第4章 低应变法62

4.1概述62

4.2基本原理63

4.2.1基本假设63

4.2.2广义波阻抗63

4.2.3通过统计确定桩身波速平均值63

4.2.4桩身缺陷位置计算64

4.2.5应力波在桩中的传播64

4.2.6频域分析68

4.3仪器设备68

4.3.1检测仪器68

4.3.2传感器70

4.3.3激振设备71

4.4现场检测72

4.4.1资料收集72

4.4.2桩位的选择及桩头处理72

4.4.3传感器的安装73

4.4.4激振76

4.4.5仪器参数设置80

4.4.6信号采集与判断81

4.4.7影响信号质量的因素81

4.4.8现场注意事项83

4.5检测数据分析与结果判定84

4.5.1信号处理84

4.5.2通过统计确定桩身波速平均值86

4.5.3桩身缺陷位置的确定87

4.5.4桩身完整性判定88

4.5.5其他特殊情况说明91

4.5.6检测报告的要求94

4.6增强体的低应变检测95

4.6.1仪器设备95

4.6.2现场检测96

4.6.3检测数据分析与结果判定96

4.7检测实例与曲线汇编99

4.7.1典型理论曲线99

4.7.2典型杆件测试曲线108

4.7.3模型桩测试曲线110

4.7.4现场工程桩实测曲线115

4.8反射波法的若干问题分析126

4.8.1实测信号包含的信息126

4.8.2弹性波速与桩身混凝土强度127

4.8.3有效检测深度127

4.8.4浅部缺陷128

4.8.5反射波法的局限性129

4.8.6低应变的几点评价130

4.8.7相关影响因素分析130

4.8.8离析、夹泥与缩径在信号上的区别131

4.8.9平台护坡桩的完整性检测问题131

4.8.10压入或打入预制桩检测中的注意事项131

第5章 高应变法133

5.1概述133

5.1.1高应变的历史发展133

5.1.2高、低应变的划分135

5.2 CASE法基本理论136

5.2.1桩土力学模型136

5.2.2行波理论和应力波在桩中的传播规律137

5.2.3桩侧土阻力波141

5.2.4 CASE法计算桩的承载力142

5.2.5 CASE法检测桩的完整性148

5.2.6打桩过程中的桩身应力变化149

5.2.7锤击能量与打桩系统效率150

5.3曲线拟合法基本理论151

5.3.1曲线拟合法概述151

5.3.2拟合法的计算模型153

5.3.3桩土参数对波形的影响156

5.4仪器设备159

5.4.1传感器159

5.4.2基桩动测仪161

5.4.3冲击设备163

5.5现场检测165

5.5.1受检桩的现场设备165

5.5.2现场操作167

5.5.3仪器工作状态确认169

5.5.4测试参数设定170

5.5.5试打桩与打桩监控171

5.5.6贯入度测量172

5.5.7信号采集质量的现场检查与判断173

5.6检测数据的分析与判定174

5.6.1实测信号包含的信息174

5.6.2信号的选取与调整175

5.6.3单桩竖向抗压承载力的判定176

5.6.4桩身完整性的判定179

5.6.5桩身最大锤击拉、压应力监测180

5.6.6单桩竖向承载力的确定180

5.6.7检测报告的要求180

5.7检测实例181

5.7.1检测实例181

5.7.2典型波形184

5.8关于高应变法的若干问题187

5.8.1高应变法的适用范围187

5.8.2关于“高应变法动力试桩承载力检测精度”的问题188

5.8.3动力试桩中对桩身完整性检测的影响188

5.8.4高应变法动力试桩不能解决的桩基工程问题189

第6章 声波透射法191

6.1引言191

6.2基本理论191

6.2.1振动与波动191

6.2.2波的类型193

6.2.3波的形式194

6.2.4波动方程195

6.2.5波动方程的物理意义196

6.2.6声波在弹性固体介质中的传播速度197

6.2.7声场199

6.2.8声波在介质界面的反射与透射202

6.2.9声波在传播过程中的衰减206

6.2.10超声波检测混凝土质量的意义及特点207

6.3仪器设备209

6.3.1混凝土声波仪210

6.3.2声波换能器213

6.4检测技术218

6.4.1声波透射法检测混凝土灌注桩的几种方式218

6.4.2关于用声波透射法测试声速来推定桩身混凝土强度的问题220

6.4.3混凝土声学参数与混凝土质量的关系220

6.4.4现场检测225

6.4.5测试数据的整理232

6.5检测数据分析与结果判定234

6.5.1声速判据234

6.5.2 PSD判据（斜率法判据）238

6.5.3波幅判据240

6.5.4主频判据241

6.5.5实测声波波形241

6.5.6接收信号的能量判据241

6.5.7桩身混凝土缺陷的综合判定241

6.5.8混凝土灌注桩的常见缺陷性质与声学参数的关系244

6.5.9声测管的斜管测距修正245

6.5.10检测报告247

6.6声波透射法检测混凝土灌注桩工程实例分析248

6.7声波层析成像（CT）技术252

6.7.1超声波CT的原理252

6.7.2工程实例254

6.8声波透射法的若干问题分析256

6.8.1影响桩身缺陷纵向尺寸检测精度的因素256

6.8.2基桩低应变法测试波速与声波透射法波速的比较257

6.8.3桩身缺陷在桩横截面上分布状况的推断258

第7章 钻芯法259

7.1概述259

7.1.1钻芯法检测结构混凝土强度259

7.1.2钻芯法检测预应力混凝土强度260

7.1.3混凝土立方体试件强度检验评定261

7.1.4钻芯法检测混凝土灌注桩264

7.1.5水泥土钻芯法检测265

7.2仪器设备266

7.2.1设备要求266

7.2.2钻芯法设备的选择267

7.2.3仪器设备操作要领270

7.3现场操作272

7.3.1钻芯检测前的准备工作272

7.3.2钻芯设备安装273

7.3.3钻芯孔位置的确定273

7.3.4钻芯技术273

7.3.5现场钻芯作业要求274

7.3.6现场记录275

7.3.7检测要求277

7.4芯样采集加工与试验278

7.4.1混凝土芯样采集278

7.4.2岩石芯样采集280

7.4.3芯样加工280

7.4.4芯样试件抗压强度试验282

7.5检测数据分析与判定283

7.5.1数据分析284

7.5.2结果判定284

7.6检测报告287

7.7工程实例287

7.8钻芯法的相关问题291

第8章 静载试验法297

8.1单桩竖向抗压静载试验297

8.1.1适用范围297

8.1.2试验仪器设备297

8.1.3现场检测304

8.1.4试验资料记录308

8.1.5检测数据分析与判定309

8.2单桩竖向抗拔静载试验311

8.2.1适用范围311

8.2.2试验仪器设备312

8.2.3现场检测313

8.2.4试验资料记录315

8.2.5检测数据分析与判定315

8.3单桩水平静载试验316

8.3.1适用范围316

8.3.2仪器设备317

8.3.3现场检测319

8.3.4试验资料记录320

8.3.5检测数据分析与判定320

8.4地基载荷试验323

8.4.1基本理论323

8.4.2适用范围和承载原理324

8.4.3地基载荷试验一般规定325

8.4.4仪器设备326

8.4.5现场检测329

8.4.6试验资料记录331

8.4.7检测数据的分析与判定331

8.5其他测试方法334

8.5.1自平衡测试方法334

8.5.2美国规范ASTM D1143简介342

8.5.3《公路桥涵施工技术规范》试桩方法简介344

8.6桩身内力测试347

8.6.1测试设备347

8.6.2传感器埋设方式348

8.6.3数据记录349

8.6.4桩身内力测试数据分析349

8.7工程实例351

8.8静载若干问题356

8.8.1静载试验本身对基桩承载力的影响356

8.8.2支墩下沉导致主梁压实千斤顶357

8.8.3边堆载边试验357

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358

8.8.5最大试验荷载的确定358

8.8.6偏心问题359

8.8.7静载试验过程中的意外情况359

8.8.8安全问题360

8.8.9其他相关表格361

8.8.10静载试验相关规范及试验类型363

第9章 地基基础检测实时监控平台365

9.1概述365

9.2监控平台的基础技术366

9.2.1 GPRS技术366

9.2.2 3G技术367

9.2.3数据库技术367

9.3监控平台的组成及功能368

9.3.1监控平台系统组成368

9.3.2监控平台系统功能370

9.4监控的实施作用及流程378

9.4.1现有的监管情况及其局限性378

9.4.2监控平台的作用和意义379

9.4.3检测管理流程381

9.5目前各地平台运行情况381

9.6监控平台的功能扩展及未来发展方向382

9.6.1移动互联网技术382

9.6.2照片及视频监控382

9.6.3远程控制382

9.6.4云数据技术383

第10章 其他相关检测方法384

10.1成孔质量检测384

10.1.1概述384

10.1.2检测标准及内容384

10.1.3检测方法及原理384

10.1.4实例分析388

10.2桩的垂直度检测389

10.2.1概述389

10.2.2测试方法390

10.3管桩孔内摄像检测393

10.3.1概述393

10.3.2孔内摄像检测技术395

10.3.3孔内摄像法检测的特点395

10.3.4孔内摄像法的应用范围及评定标准396

10.4管桩焊缝检测397

10.4.1概述397

10.4.2依据标准399

10.4.3测试方法400

10.5弹性波CT技术401

10.5.1概述401

10.5.2 CT成像基本原理402

10.5.3弹性波CT方法技术403

10.5.4软件设计与应用实例403

10.6其他相关检测406

10.6.1桩底沉渣检测406

10.6.2旁孔透射波法406

10.6.3双速度低应变测试408

10.6.4标贯试验408

10.6.5静力触探试验410

10.6.6动力触探试验411

10.6.7十字板剪切法412

10.6.8多道瞬态面波法413

10.6.9扁铲试验415

附录 桩基检测常用词中英文对照417

参考文献420