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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