地基础基础考试试题库

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浙江省建设厅地基础基础岗位考试试题库

一、桩基工程学概论试题

基桩动测理论知识试题(一)

一、填空题

1、当采用低应变法或声波透射法检测时,受检桩混凝土强度至少达到设计强度的 ----;且不小于 ------。

2、静载试验检测数量在同一条件下不应于-----根,且不宜少于总桩数的 -- ;当工程桩总数在 --- 根以内时,不应少于-----根。

3、低应变测试中时域信号记录的时间段长度应在 -----时刻后延续不少于 ----, 幅频信号分析的频率范围上限不应小于 ------- 。

4、根据我国JCJ106-2003《建筑桩基检测技术规范》对确定单桩竖向极限承载力中的有1对于陡降型Q-s曲线,取-------------------的荷载值;○2根据沉降随时间变化的关规定:○

3某级荷载作用下,桩顶沉降量大的确定;取 ---- 曲线尾部出现-----------------荷载值;○

于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准,取-------荷载值;4对于缓变型Q-S曲线可根据沉降量确定,宜取--------对应的荷载值;当桩长大于-----○

时,宜考虑桩身弹性压缩量;对直径大于或等于-------的桩,可取--------(D为桩端直径)对应的荷载值。

5、基桩动测仪是用于冲击或振动荷载作用下,对工程桩的--------和-----------检测的测试分析仪器,它通常由---------和---------两个分系统组成,测量系统由-----------及---------放大器、----------------组成;分析系统由-------------------或其它微处理系统组成。

6、钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端持力层岩土性状。

7、钻芯法载取混凝土抗压芯样试件,当桩长为10~30m时,每孔载取----组芯样;当桩长小于------时,可取 ----- 组,当桩长大于------时,可取 --------- 组。

8、芯样试件制作完毕可立即进行-------------。混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计第 1 页 共 43 页

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算:-------------------。

9、高应变现场检测采样时间间隔宜为---------------μs,信号采样点数不宜少于-----------点。 10、实测曲线拟合法土的静阻力模型为------------------------------------,有两个重要参数:---------------------和----------------------------。

11、实测曲线拟合法阻力响应区是指波形上呈现的静土阻力信息较为突出的时间段。 二、是非题

1、瞬态激振应通过现场敲击试验,选择合适重量的激振力和锤垫,宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号,宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。(---)

2、在桩的静荷载试验中,每级荷载的桩顶沉降S<1mm/h时,可加下一级荷载。(---) 3、动力试桩中假定土的模型是理想的弹塑性体。(-----)

4、土与桩的阻力和桩的运动有关,决定静阻力的主要因素是桩的位移,决定动阻力的主要因素是速度。(------)

5、速度型传感器的灵敏度一般用mv/cm/s表示,加速度传感器的电荷灵敏度可用pc/g表示。(-----)

6、桩顶受锤击时,应力波沿桩身下行,遇到桩身阻抗增大,会产生上行的压缩波;遇到桩身阻抗减小,则产生上行的拉伸波。(-)

7、桩顶受到锤击力时,当遇到桩身有缺损时,在实测曲线上表现是使力值减少,速度值增大。(-----)

8、波速明显偏高的桩,桩长可能偏短。(------) 三、高应法试题

1、简述实测曲线拟合法的基本原理。 答:。

2、预应力管桩桩径600mm,壁厚100mm,应力波速c=4200m/s ,重度г=25kN/m3,计算预应力管桩的弹性模量E和阻抗Z值。 解:

3、高应变动力试桩应如何选择锤重和落高?对传感器的安装有什么要求,为什么? 答

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4、一直径1.0m、截面积0.3553m2、桩长45m的预应力管桩,其实测的力和速度波形见图6-4,已Jc=0.4,c=4000m/s,г=25kN/m3。计算(1)计算波阻抗(2) t1、t2时刻的上行波、下行波(3)用CASE法计算单桩总阻力和静阻力。 解: (

四、低应变法试题

1、简述低应变检测桩身完事性IV类桩的时域信号特征和幅频信号特征? 答。

2、有一桩桩长为20m,其混凝土应力波速度为4000m/s,桩身截面及地层变化如图所示,试画出理论时域信号波形。

五、声波透射法试题

1、声波透射法测桩身质量,可用判别混凝土缺陷的基本物理参量有哪些?并说明其相关关系。

答:基本物理参量:声时t(声速Vp)、波幅A、主频f、波形

根据介质中声波传播速度公式:Vp={(E/ρ)[(1-μ)/(1+μ)(1-2μ)]}1/2得知:混凝土介质的弹性性能愈强即E愈大、密度ρ愈大,则声速愈高,即混凝土越密实声速越高。另外,当超声波在传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射,因此传播的路程增大,超声波在混凝土中传播的时间必然加长,计算出的声速也会降低。

根据声波衰减原理,强度高的混凝土声衰减系数小、强度低或存在缺陷混凝土衰减系数大,声波频率越高、衰减越快。另外,超声波在缺陷界面产生反射、散射、能量衰减、波幅降低,所以当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声信号波幅小、高频损失、频率变低。超声脉冲是具有多种频率成分的复频波,根据声波衰减原理,当它穿过混凝土后,各频率成分在遇到缺陷时衰减程度不同,高频部分比低频部分衰减严重,因而使接收信号的主频率向低频端漂移(频漂)。

超声脉冲波在混凝土中传播的波形畸变:根据声波的反射与透射,由于经过缺陷反

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射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。 2、解释声波透射法的PSD判别法。

答:声波透射法的PSD判别法是基于缺陷处声时的变化引起声时深度曲线的斜率明显增大,而声时差的大小又与缺陷程度密切相关,因此两者之积对缺陷的反映更加明显,即:PSD=K·ΔT=(tci-tci-1)/(zi-zi-1)·(tci-tci-1)= (tci-tci-1)2/ (zi-zi-1)

采用斜率法作为辅助异常点判定依据,当PSD值在某测点附近变化明显时,应将其作为可疑缺陷区。

3、下图为某钻孔灌注桩超声速检测曲线图。该桩桩长为71.40m,桩径为2000mm,混凝土设计强度为C25,AB、BC、AC三测管距离分别为1370mm、1370mm、1400mm,超声速检测的声速平均Vm、声速临界值VD、波幅平均值Am、波幅临界值AD见下表和下图对该桩进行综合分析。 声测剖面编号 AB AC BC

该桩桩身有两个声测剖面在12.8m~13.5m范围内声速及波幅值低于临界值,三个声测剖面在69.8m~71.40m范围内声速及波幅值低于临界值,最低声速值均在3000m/s左右,第一缺陷为局部缺陷,第二缺陷为桩底沉渣或虚土反映;综合判定该桩为Ⅱ类桩。

声速平均值Vm 声速临界值VD 波幅平均值Am 波幅临界值AD 4212km/s 3924km/s 66dB 60dB 4239km/s 3815km/s 68dB 59dB 4245km/s 3877km/s 66dB 60dB 基桩动测理论知识试题(二)

一、填空题

1、当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的III、IV类桩之和

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大于抽检桩数的-------时,宜采用原检测方法(声波透射法可改钻芯法),在未检桩中继续抽检。

2、桩基检测机构应通过---------------,并具有------------------,检测人员应经过--------------- ,并应具有相应的-------------。

3、锚桩法静载应对抗拔力(地基土、抗拔钢筋、桩的接头)进行验算;采用工程桩作锚桩时,锚桩数量不应少于-----根,并应监测---------------。

4、试验用千斤顶、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的-------------。 5、单桩竖向抗拔静载试验宜采用----------------------。

6、抗压静载试验应绘制竖向荷载-沉降 --------------- 曲线、沉降-时间对数 ------------- 曲线,抗拔静载试验应绘制上拔荷载-桩顶上拔量 --------------曲线、桩顶上拔量时间-时间对数----------------曲线。

7、单桩水平静载试验适用于检测------------------,推定--------------------------------。 8、水平推力的反力可由-----------------提供。

9、单桩水平静载试验宜采用--------------------------,单向多循环加载法的分级荷载应小于预估水平极限承载力或最大的试验荷载的---------,每级荷载施加后,恒载--------------后可测读水平位移,然后卸载至零,停---------------测读残余水平位移,至此完成一个------------循环。如此循环-----------次,完成一级荷载的位移观测。试验不得中间停顿。

10、当钻芯孔为一个时,宜在距桩中心---------的位置开孔;当钻芯孔为两个或两个以上时,开孔位置宜在距桩中心----------------内均匀对称布置。钻机每回次进尺宜控制 在---------------内。钻至桩底时,应采取适宜的钻芯方法和工艺钻取---------------并测定-----------、并采用适宜的方法对----------------性状进行鉴别。

11、取一组--------块试件强度值的平均值为该组混凝土芯样试件抗压强度代表值。同一受检桩同一深度部位有两组或两组以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时,取其平均值为 混凝土芯样试件抗压强度代表值。受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的---------------为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。 12、低应变法受检桩长径比宜大于---------- 。

13、低应变检测,灌注桩应凿去桩顶--------或-----------、------部分,并露出-------------。 14、PHC-A600(100)-10,10,10,11代表预应力管桩,桩径600mm,壁厚100mm,由长度10m,10m,10m,11m四节组成。

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相反。(----)

2、桩身无缺陷又有明显桩底反射的桩是好桩。(-----) 3、断桩竖向承载力肯定不行。(-----)

4、假定土为无限弹性体,增大桩底地基的模量EP与桩周土模量ES之比,或减小桩的长径经(L/d),都会增大传递到桩底荷载比例。(------)

5、高应变测试在实测曲线上沿着时间轴将可以在2L/c之前看到分层累加的土阻力信息。(-------)

6、土阻力的作用将首先表现为实测力曲线的上升和实测速度曲线的下降,两者的分离幅度正好等于所受的土阻力。(-------) 三、选择题

1、低应变检测桩使用的一般采用速度传感器和加速度传感器,加速度传感器的频响性优于速度传感器,其频响范围一为(-----) A、0~1KHz B、0~2 KHz C、0~5 KHz 2、满足一维应力波理论的条件是(-------)

A、λ=D B、λ>>D C、λ<D D、λ<<L E、λ=L F、λ=L (λ-波长,D-桩径、L、桩长)

3桩身缺陷在实测曲线上的表现是(------,桩身扩径在实测曲线上的表现是-------) A、力值增大,速度值增大 B、力值增大,速度值减小 C、力值减小,速度值减小 D、力值减小,速度值增大

四、问答题

1、桩身质点振动速度和桩身应力波波速有哪些区别?低应变法在桩的检测中,质点振动速度和应力波波速的大致范围是多少?

答:质点振动速度是桩身截面在应力波作用下实际获得的运动速度;应力波波速则是应力波在介质中的传播速度。两者在数量上相差甚远,桩顶实际锤击下的质点振动速度一般不超过3~5m/s,而应力波在钢桩中的速度是5120m/s,在混凝土桩中,一般为3000~4000m/s之间。

2、根据下图画出高应变实测曲线图。

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3、某沉管灌注桩重度为24kN/m3,桩长17m,桩径426mm,下图为该桩的导纳曲线图,判断该桩的完整性,并求该桩的动刚度。

解:频差Δf=100Hz→c=2L·Δf=2×17×100=3400(km/s) 桩身质量密度ρ=γ/g=2400/9.81=2.45(g/cm3) 桩身截面积:A=πd2/4=3.14×0.4262/4=0.1425m2 导纳理论计算值:Nc=1/ρcA=1/2.45×3.400×0.1425=0.84 实测导纳几何平均值:Nm=(Pmax·Qmax)1/2=(1.2×0.6)1/2=0.84

动刚度:Kd=2πfm/∣V/F∣m=2×3.14×50/0.6=523 Nm约等于Nc、Kd值正常,该桩为完整桩。

4、桥梁桩中大部分为长桩,大桩和嵌岩桩,在进行低应变动测中,应采取哪几种测试技术并说明作用?

答:对于长桩,为获取桩端反射信号,以便对整桩进行完整性评价,可从激振源和传感器两方面来解决;选用高能量、低频率的震源激振,选用低频响应性能优的高阻尼速度传感器和加速度传感器配合使用。尽可能多存取测试曲线。

对于大桩,为防止桩身浅部缺陷的因方向性而漏检,可沿桩心辐射状多布设测点(4~8个),并存取每个测点的实测波形。

对于嵌岩桩,为防止桩端沉渣的漏检,必须要保证应力波在桩身来回传播一次,可从激振源和传感器两方面来解决;选用高能量、低频率的震源激振,选用低频响应性能优的高阻尼速度传感器和加速度传感器配合使用。

此外,由于桥梁工程一般地质变化大,应尽可能多的收集设计、监理及施工资料,可能的情况下,应多结合其他检测方法(如钻芯法及超声波未能)综合分析。 5、某工地桩径1.2m,桩长52m,桩动测的曲线反映在21m处发现明显的低频的同向反射和23m处有一反向反射并未见到桩底反射,该桩应如何判断它的缺陷,应如何建议建设单位和设计处理该桩的缺陷。

答:该桩桩身在桩顶下21m处桩身砼离析(23m处的反向反射系21m处的同向反射后的正常回归,表明应力波尚能穿透缺陷处的砼并向下传播,但桩底反射不清,表明穿透缺陷后的应力波能量明显减弱,无法到达桩端),初步判定该桩桩身质量类别属Ⅲ类; 建议对该桩进行钻芯法检测,视钻芯法结果综合判定该桩的桩身质量类别;若钻芯法结果表明桩身缺陷明显,可对该桩进行压浆法处理。

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7、画出下列各种情况的Q-s曲线示意图。 (1)软弱土层中的摩擦桩。

(2)桩端持力层为砂土、粉土的桩。

(3)扩底桩。支承于砾、砂、硬粘土、粉土上的扩底桩。 (4)桩端有一定沉渣的钻孔桩。

(5)桩端开始离开了坚硬岩石,当被试验荷载下后又重新支承在岩石上。 (6)桩身的裂缝被试验的下压荷载闭合。

基桩动测理论知识试题(四)

一、判断题

1、单桩坚向抗压静载试验时,每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过最大试验荷载的±10%(----)

2、千斤顶的工作压力不得超过额定工作压力的80%。(-----)

3、和竖向抗压一样,竖向抗拔桩验收检测测时的加载量不得小于单桩竖向抗拔承载力特征值的2.0倍。(----)

4、计量检定和自校(校准)的目的均是为了最终溯源到国家基准,所以计量检定和自校(校准)均具有法制性。(-----)

5、基准桩打入土中的深度愈深愈好。(------)

6、对于混凝土桩,桩顶有竖向压力作用时可提高其水平承载力。(------) 二、问答题

7、何谓端承桩?何谓摩擦型桩?

答:端承桩:在极限承载力状态下,外荷载主要由桩端阻力承担,一般不考虑桩侧摩

阻力。

摩擦型桩:在极限承载力状态下,外荷载主要由桩侧摩阻力与桩端阻力共同承担,

但桩侧摩阻力承担的比例大于桩端阻力。

8、根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,如果CFG桩的桩身混凝土强度等级低于C15,是否能采用低应变法进行桩身完整性检测?

答:不能。根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定,当采用低应变法或声

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波透射法检测时,受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa。

10、某一工程采用压重平台法进行静载试验,压重均匀稳固地一次性堆放在平台上且压重的重量不小于最在试验荷载的1.2倍,但加载至最后一级试验时桩未产生明显下沉,整个千斤顶加载系数也正常,而荷载无法加上,原因是什么?这种现象在试验开始前有前兆吗?

11、置于以粉土地层为主的灌注桩,工期紧,建设方要求尽要开始静载试验。但按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003的规定应等待28天,你有可能提出缩短休止时间的措施吗?

答:需满足下列两项条件方可提前试验:

1、同条件养护下的混凝土试块的强度已达到设计强度; 2、基桩的休止时间应达到规范要求,即粉土中应达到10天。

12、若静载试验用的荷重传感器和油压传感器均已计量检定合格。它们是否还需要与千斤顶一起进行系统标定?

答:1、荷重传感器不需要和千斤顶一起进行系统标定; 2、油压传感器需要和千斤顶一起进行系标定。

13、某根桩竖向抗压静载试验施加第5级荷载时的沉降量和累计沉降分别为0.95mm和4.00mm,施加第6级荷载时的沉降量和累计沉降量分别为6.00mm和10.00mm问是否可以终止试验?单桩极限承载力取那一级荷载?

答:不可以终止试验,根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003单桩竖向抗压静载试验的终止条件之规定,当某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍时,若桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。

单桩极限承载力取第5级荷载。根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003

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单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压极限承载力的取值方法,对于陡降型Q~s曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。

14、一根钢桩的长度为50m,载面积为0.05m2,坚向抗压静载试验的Q-s曲线为缓变型.最终检测结果给出单桩坚向抗压极限力为8000kN,实测桩端阻力为2000kN。假设桩身轴力分布为梯形,钢材弹性模量为200000Mpa,请根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003的规定估计该极限承载力取值对应的桩顶沉降量?

16、设计要求单桩承载力特征值为500kN,同条件下3根试桩得到的极限承载力分别为900kN、1000kN、和1100kN可否判定满足设计要求?如果得到的极限承载力分别为800kN、1000kN、1200kN,能否直接判定满足设计要求?

答:根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定方法,当满足极差不超过平均值的30%,取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。 (1100-900)/[(900+1000+1100)/3]=20%<30%,故其单桩竖向抗压极限承载力为平均值1000kN,单桩承载力特征值取为500kN,故同条件下3根试桩得到的极限承载力分别为900kN、1000kN、和1100kN,可判定满足设计要求。

同条件下3根试桩得到的极限承载力分别为800kN、1000kN、和1200kN,

(1200-800)/[(800+1000+1200)/3]=40%>30%,故其单桩竖向抗压极限承载力不能取平均值,即不能直接判定满足设计要求。 。

基桩动测理论知识试题(五)

一、选择题

1、一根弹性杆的一维纵波波速为3000m/s,当频率为3000Hz的正弦波在该杆中传播时,它的波长为(-----)

A、1000mm B、9000mm C、1mm D、9mm

2、当采用频域分析时,若信号中的最高频率分量为1000Hz,则采用频率至少设置为(---) A、1000HZ B、1500HZ C、2000HZ D、5000HZ

3、反射波测桩用压电加速度计时阻尼可忽略不计的可用频率上限为(-----) A、小于加速度计固有频率的50%; B、小于加速度计安装谐频率的50%

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C、频率的20%~30%; D、小于加速度计固有频率的30%~40%。

4、当桩顶作用于一个正弦激振力时(假设桩材为均匀线弹性),一维应力波理论适用于桩的前提是(----)

A、桩的长度远大于桩径 B、激振力波长远大于桩径; C、激振力波长等于桩径;D、同时满足A和B E、同时满足A和C

5、对输入的半正弦脉冲,经响应测量传感器接收并输出的波形产生了明显的负向过冲,则说明该传感器(----)

A、高频响应不足 B、阻尼过大 C低频响应不足 D欠阻尼 二、填空题

6、低应变反射法是通过分析桩顶----------的特征,来检测桩身的------,判别桩身------ 位置及------- 。

7、根据有关规范,检测桩身完整性的测试方法有---------、--------、-------、测试桩的极限承载力有---------、----------------。

8、影响桩土荷载传递的因素有-----------------,------------的性质,-----------和-------------。 9、低应变动测时,桩顶受力产生应力波,遇到桩身阻抗变化时,将产生波的-----和----- 10、桩身存在离析时波阻抗主要表现为--------------------的变化,当桩身存在缩径时,阻抗变化主要表现为------------------------的变化

11、如果嵌岩桩存在着较厚的沉渣,表现在低应变曲线可见到桩底反射,而且它与入射波 ------------------- 。

三、判断题

1、根据JGJ106-2003规范,只要测不到桩底反射就不能叛为I类桩(-------) 2、瞬时激励脉冲的宽度不仅与锤垫材料的软硬程度有关,也与锤重有关。(--------) 3、在一维弹性杆中,只要有质点的纵向振动,就会有波的纵向传播(------)

4、应力波通过缺陷桩部位会引起质点运动速度幅值的衰减速,扩径桩也同样。(------) 5、对于桩身载面渐变后又恢复到原桩径的混凝土灌注桩,根据实测波形进行桩身完整性判定时,可能会出现误判。(-----)

6、反射波法的桩顶响应测量属相对测量。(--------)

7、对于压电式加速度传感器,除应考虑其频率特性外,还要考虑其相频特性。(-----)

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8、若桩的横向尺寸影响不可忽略,瞬态集中力作用于桩顶时,将在桩顶以下某一深度范围内,一维理论平载面假设不成立,只有减少集中力中的高频成份才能使这一深度缩小。(-------)

9、当低应变测桩采用磁电式速度传感器时,传感器的幅频特性以及相频特性均与阻尼比有关。(---------)

10、当存在桩长比施工记录严重偏短时,无法用JGJ106-2003规范判定。(-----------) 四、问答题

1、低应变测桩时,如果测振传感器安装点保持一定距离,则测得的一维纵波波速比真实的波速高还是低?如果桩身有较大的截面变化,则测得的波速比真实的高还是低? 答:低应变测桩时,如果测振传感器安装点保持一定距离,则测得的一维纵波波速比真实的波速高(锤击点与传感器安装点有一定的距离,接收点测到的入射峰总比锤击点处滞后,考虑到表面波或剪切波的传播速度比纵波低得多,特别对大直径桩或直径较大的管桩,这种从锤击点起由近及远的时间线性滞后将明显增加,而波从缺陷或桩底以一维平面应力波反射回桩顶时,引起的桩顶面径向各点的质点运动却在同一时刻是相同的,即不存在由近及远的时间滞后高题)。

如果桩身有较大的截面变化,则测得的波速比真实的低(桩身有较大截面变化时,

将使应力波的实际传播路径延长)。

2、反射波法测试波形中叠中的谐波振动可能是由那些原因造成的?

答:1、传感器安装不当所造成的谐波振动,2、其他干扰震源(包括工频干扰)所造成的谐波振动,3、激振源所造成表面波和横波的谐波振动。 3、反射波法在桩顶接收到的质点运动速度信号中包含了哪些信息?

答:1、桩身阻抗的信息,2、桩周及桩端岩土的信息,3、其他干扰信号。 4、设φ200mm模型桩的桩身一维纵波为4000m/s。若距桩顶下2m处桩身存在严重缺陷,低通滤波的截止频率设置在1kHz、2 kHz、3 kHz或是更高些好?请说明理由

答:该缺陷的系统固有频率fn=(n+arctgλb/π)·c/2b 式中λb→0 代入求得:fn=1kHz、2kHz、3kHz········

低通滤波的截止频率至少设置在2 kHz以上,更高些好,否则将滤掉信号中的缺陷信息。

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5、浅部或极浅部严重缺陷桩的波形特征是什么?根据激振条件,说明如何选择测量传感器?

答:浅部或极浅部严重缺陷桩的波形呈现为锯齿状子波叠加在低频背景上的脉冲子波或低频大振幅衰减振动,无桩底反射波。

应采用能产生高频信号激振锤,并加配高频响应性能良好的加速度传感器。

基桩动测理论知识试题(六)

一、填空题

1、对于等阻抗的试桩,在锤击作用下,摩擦桩桩身中的最大压力产生于-----、最大拉力产生于-------;支承桩桩身中的最大压力产生于--------。

2、高应变检测传感器宜分别对称安装在距桩顶不小于-----------------的桩侧表面处;对于大直径桩,传感器与桩顶之间的距离可适当减少,但不得小于------。应变传感器与加速度传感器的中心应位于----------;同侧的应变传感器和加速度传感器间的水平距离不宜大于---------,安装完毕后,传感器的中心轴应与桩中心轴---------。

3、基桩动力检测检测方法按动荷载作用产生的桩顶位移和桩身应变大小可分为--------- 和---------,前者的桩顶位移量与-----------,桩周岩土全部或大部分进入------------- 段,桩身应变量通常在---------------范围内,后者桩-土系统变形完全在-----------------,桩 身应变量一般小于------------。

6、曲线拟合时间段长度在t1+2L/c时刻后续时间不应小于------。对于柴油机打桩信号,在在t1+2L/c时刻后续时间不应小于---------。 二选择题

1、缺陷位置的频域计算公式为(-------) A、L=1/2·c·Δf B、L=2c/Δf C、L= c·Δf D、L= c/Δf E、L=c/2Δf F、L=2 c·Δf

2、频域分析过程中,深部缺陷和浅部缺陷的频差分别为Δf2和Δf1,则--------) A、Δf2>Δf1 B、Δf2<Δf1 C、Δf2=Δf1 D、不好比较 3、在完整性分类中,Ⅱ类桩的缺陷反射与Ⅲ类桩的相比(-------) A、反射波峰值高 B、反射波幅值大 C、反射波峰值矮 D、反射波幅值小 E、差不多 H、无法比较

4、一根置于地面、两端自由的桩,窄方波入射时,桩顶所测的桩底反射波幅VR与入射

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波幅V1的关系为(-------)

A、VR≈V1 B、VR≈-2V1 C、VR≈-V1 D、VR≈2V1

5、一根置于地面,两端自由的长桩,窄方波入射时,在桩身正中央所记录的入射波幅V1与反射波幅VR间的关系为(------)

A、VR≈V1 B、VR≈-2V1 C、VR≈-V1 D、VR≈2V1 6、同5,入射波与反射波的时差为(------) A、2L/C B、L/C C、1.5L/C D、2.5L/C 7、将4改为一端自由、一端固定时VR与V1的关系为------- A、VR≈V1 B、VR≈-2V1 C、VR≈-V1 D、VR≈2V1 四、问答题

1、某工地灌注桩桩径φ=800mm,桩长35m,对6根I类桩的低应变曲线计算平均波速为3400m/s,但对某一根桩测试时,明显可见有缺陷子波存在,对其作频域分析结果对应缺陷相邻谐振峰间频差为170Hz,问缺陷的深度为多少米? 答:缺陷深度:Li=c/2Δf=3400/2×170=10m

2、桩身质点振动速度和桩身应力波波速有哪些区别?低应变法在桩的检测中,质点振动速度和应力波波速的大致范围是多少?

答:质点振动速度是桩身截面在应力波作用下实际获得的运动速度;应力波波速则是应力波在介质中的传播速度。两者在数量上相差甚远,桩顶实际锤击下的质点振动速度一般不超过3~5m/s,而应力波在钢桩中的速度是5120m/s,在混凝土桩中,一般为3000~4000m/s之间。

3、有一弹性自由杆,长L=20m,应力波速C=4000m/s,当一端受瞬态激励后,实测速度波形如下图,推算弹性杆(忽略材料的阻尼影响)另一端在3.5ms、5.5ms和7.5ms时的质点速度。

答:瞬态激励从一端到另一端所需时间: t=L/c=20/4000=5ms

另一端V3.5ms=0m/s,应力波尚未到达V5.5ms=2m./V7.5ms=0m./s,应力波已反射回。

4、声波透射法测桩时,如何选择探头的工作频率、发射电压、埋管数量、测点点距等技术参数?

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答:探头的工作谐振频率宜为30~50kHz,发射电压幅值宜为200~1000V;

声测管埋设数量按如下原则:桩径D≤800mm,2根管、

800mm﹤桩径D≤2000mm,不少于3根管、

桩径D﹥2000mm,不少于4根管。

测点点距不宜小于250mm。

6、一直径1.0m、截面积0.3553m2、桩长50m的预应管桩,其实测的力和速度波形见下图,已知JC=0.4,C=4000m/s,г=25kN/m3。计算(1)计算波阻抗 (2)t1、t1+2L/c时刻的上行波、下行波 (3)用CASE法计算单桩总阻力和静阻力 (4)判断该桩完整性,并计算桩身完整性系数β

解:(1)波阻抗Z=ρ·c·A=(г/g) ·c·A=(25/9.81) ×4000×0.3553=3622(kN·s/m) (2)t1+2L/c=2L/c=2×50/4000=25ms

P=ZV→V=P/Z→Vt1=Pt1/Z=10000/3622=2.76m/s

t1时刻的上行波:P↑=(Pt1-ZVt1)/2=(10000-3622×2.76)/2=0kN

t1时刻的下行波:P↓=(Pt1+ZVt1)/2=(10000+3622×2.76)/2=10000kN

t2时刻的上行波:P↑=(Pt2-ZVt2)/2=(2000+3622×0.20)/2=1362.2kN t2时刻的下行波:P↓=(Pt2+ZVt2)/2=(2000-3622×0.20)/2=-637.8kN

(3)CASE法计算的总阻力:RT(t)=1/2[Pt1+ Pt2]+Z/2[Vt1-Vt2]

=1/2×[10000+2000] +3622/2×[2.76+0.2] =6000+5360=11360kN

CASE法计算的静阻力:Rsp=(1-Jc)( Pt1+Z· Vt1)/2+(1+Jc)( Pt2- Z· Vt2)/2 =(1-0.4)(10000+3622×2.76)/2+(1+0.4)(2000+3622×0.20)/2 =6000+1.4×1362.2=6000+1907=7907kN

(4)桩身完整性系数β=((Ft1+ZVt1)-2Rx+(Ftx-ZVtx))/((Ft1+ZVt1) +(Ftx-ZVtx)) 其中Rx=4000-3622×1.0=378

β=((10000+3622×2.76)-2×378+(3000-3622×1.4))(/(10000+3622×2.76) +(3000-3622×1.4)) =(20000-756-2070.8)/(20000-2070.8)=17173.2/17929.2=0.96

故0.8﹤β﹤1.0,桩身存在轻微缺陷,属Ⅱ类桩。

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低应变测桩试题

一、填空题

1、低应变动测反射波法是通过分析实测桩顶-------的特征来检测桩身的------,判别桩身------------及-----------。

4、对混凝土灌注桩,传感器宜安装在距桩中心--------半径处。当桩径不大于-------宜少于-----个测点,当桩径等于或大于------时,每根桩不宜少于 ---个测点,每个测点重复检测次数不应少于--------- 次。

5、根据我国基桩检测的有关规范,检测桩身完整的测试方法有----------、----------, ----------,测试桩极限承载力有---------和----------。

6、影响桩土荷载传递的因素有---------------,------------的性质,----------和---------。 7、低应变动测时,桩顶受力所产生的应力波,遇到桩身波阻抗变化时,将产生波的------ 和-------。 二、选择题

2、一根φ为377mm,长18m的沉管桩,低应变动测在时城曲线中反映在的桩底反射为

12ms,其波速为---------。 A、3200 m./s B、3000m/s C、1500m/s

3、一根φ为377mm长18m的沉管桩,(同上2题工地桩)对实测曲线分析发现有二处等距同相反射,进行频率分析后发现幅频曲线谐振峰间频差为250Hz,其缺陷部位在---- A、4m B、6m C、8m D、12m

5、对于应力波反射法,要检测桩身深部缺陷,应选用 --- 材质锤头,它可产生丰富的 ( F)信号;欲提高分辨率,应采用高频成分丰富的力波,应选用 --- 材质锤头。 A、硬橡胶 B、木 C尼龙 D、铁 E、高频 F、低频 G、宽频 6、桩动测法的波速C指的是------ A、测点处的波速 B、桩全长的平均波速 C、桩入土深度的平均波速 D、测点下桩长平均波速

8、在进行低应变检测桩的完整性时,宜在成桩几天后进行(------) A、3天 B、5天 C、14天

9、对某一工地确定桩身波速平均值时,应选取同条件下不少于几根I类桩的桩身波速参于平均波速的计算(-----)

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A、2个 B、4个 C、5个 三、计算题

1、某工地灌注桩桩径800mm,桩长35m,重度为24kN/m3,弹性模量为E=2.94×104MPa,但对某一根桩测试时,明显可见有缺陷子波存在,对其作频域分析,f1=517.3Hz、f2=349.7Hz、f3=181.2Hz,问缺陷的深度为多少米(取g=10m/s2),要求精确到小数点后1位?

答:桩身砼质量密度:ρ=γ/g=24/10=2400kg/m3

桩身砼平均波速:c=(E/ρ)1/2=(29400/2400) 1/2=3500m/s

频差Δf=((517.3-349.7)+(349.7-181.2))/2=168Hz 缺陷深度Li=c/2Δ=3500/2×168=10.4m

2、灌注桩直径800mm,波速3300m/s,混凝土重度γ=24kN/m3,求桩的弹性模量?桩身材料的力学阻抗?

答:桩身砼质量密度:ρ=γ/g=24/10=2400kg/m3 桩的弹性模量:E=ρ·c2=2400×3.32=26136MPa

桩身材料的力学阻抗:Z=ρ·c·A=2400×3300×3.14×0.82/4=3.98×106kg/s

3、一灌注桩某处存在一界面,其A1=0.5m2,E=3×104MPa,c=3500m/s,下界面A2=0.28 m2,E=2.8×104 MPa,c=3400m/s,求界面反射系数和透射系数?

答:上界面阻抗Z1=E1·A1/c1=30000×0.50/3500=4.2857×106kg/s 下界面阻抗Z2=E2·A2/c2=28000×0.28/3400=2.3059×106kg/s

界面反射系数:Rf=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)=0.30、界面透射系数:Rt=2 Z2/(Z1+Z2)=0.70 四、应用题

1、某桩基检测单位在对某公路工程进行检测,桩长为54.8m,桩径为1.2m,桩端进入中风化凝灰岩,采用4磅铁锤和不带耦合剂的加速度传感器,传感器安装在桩中心,其测试波形桩底反射不明显。问:该单位测试方法是否正确,应采取哪几种测试技术并说明作用?

答:该单位测试方不正确。

对于桩长为54.8m的长桩,为获取桩端反射信号,以便对整桩进行完整性评价,

应选用高能量、低频率的震源激振(如尼龙棒和专用力棒),传感器应安装在距桩中心2/3半径处(并采用磨平安装点,用高稠度黄油粘贴或电钻打孔安装),在桩中心点敲击,

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并选用低频响应性能优的高阻尼速度传感器和加速度传感器配合使用。尽可能多存取测试曲线。

对于桩径为1200mm的大桩,为防止桩身浅部缺陷的因方向性而漏检,可沿桩心辐射状多布设测点(4~8个),并存取每个测点的实测波形。

对于嵌岩桩,为防止桩端沉渣的漏检,必须要保证应力波在桩身来回传播一次,可从激振源和传感器两方面来解决;选用高能量、低频率的震源激振,选用低频响应性能优的高阻尼速度传感器和加速度传感器配合使用。

此外,由于桥梁工程一般地质变化大,应尽可能多的收集设计、监理及施工资料,可能的情况下,应多结合其他检测方法(如钻芯法及超声波未能)综合分析。

五、曲线判断题

1、某桥钻孔灌注桩,桩径1000mm,桩长29.2m桩底嵌入中风化基岩:

桩身完整,桩底存在明显沉渣;应判为Ⅲ类桩,建议进行钻芯法验证并处理。

2、某桥钻孔灌注桩,桩径800mm,桩长33.0m底嵌入风化基岩:

桩身浅部存在严重缺陷,应判为Ⅳ类桩,建议凿除桩顶缺陷部分砼后重新测试。

3、某桥钻孔灌注桩,桩径800mm,桩长33.0m底嵌入风化基岩:

桩身浅部(2.5m左右处)存在严重缺陷,应判为Ⅳ类桩,建议凿除桩顶缺陷部分砼后重新测试。

4、某桥钻孔灌注桩,桩径1000mm,桩底反射得到的波速为4328m/s,问桩可能存在的缺陷(砼强度为C30):

桩长偏短,应判为Ⅳ类桩。

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5、某桥防洪堤钻孔灌注桩,,桩径1000mm,桩长43.5m,问该桩可能存在的缺陷:

桩身在2.0m左右处轻微缩径(或局部夹泥),在9.5m左右处砼离析,应判为Ⅲ类桩,建议采用钻芯法检测进一步验证。

高应变测桩试题

一、填空题

1、高应变测桩时,若遇到桩身某截面有缩颈或断裂,则会产生--------;若桩侧某部位上阻力明显增大,会产生-----------。

2、高应变测时,应同时在桩身安装 ----- -------和 ------------------。

3、在实测曲线拟合时,一般采用---------或---------或-----------作为边界条件进行拟合。 4、目前采用的实测曲线拟合法程序中,桩的力学模型为----------------。 5、高应变检测桩承载力时,若采用自由落锤,则锤重宜取-------------------。

6、在实测曲线拟合法时,选用的土的最大弹性变形值Q不得超过-------------------------。 7、高应变动测和低应变动测的根本区别在于,高应变测桩承载力时应使桩周土进入------而低应变测桩只要有-------------出现。

8、高应变动测中实测桩身应变值,通过F=ε·E·A转换成力,式中E是------------ A为----------------。

9、单桩垂直承载力在设计计算时应分别按------------和------------------------计算,取其小者。 10、高应变检桩分析过程中,判别桩身有严重缺陷和断桩时,β值应------------。 二、是非题

1、CASE法把桩视为一维弹性杆件(------)

2、CASE阻尼系数Jc值与桩端土颗粒大小有关,颗粒越大,则Jc值也越大。(----) 3、在高应变曲线拟合法分析后,可分别得出桩的侧阻力和端阻力。此时的侧阻力可作为该桩的上拔承载力。(-----)

4、由实测曲线拟合法得到的桩贯入度应与试验时实测的贯入度基本一致。(------) 5、一般地讲,低应变能测出桩的深部缺陷,而高应变只能测出桩的浅部缺陷。(------)

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6、当实测的力波和速度波峰值相差较大时,应首先使两个峰值调整在重合位置。(-----) 7、高应变检测承力时,采集的波形中应的明显的桩端反射波出现。(-----)

8、采用实测曲线拟合法时,只要拟合得出的曲线与相应实测曲线吻合,则拟合得出的承载力值应是唯一的。(-------)

9、在曲线拟合时,若拟合得出的力—时间曲线在2L/c附近出现高频振荡,则说明拟合给定的阻尼系数偏小(或桩的总土阻力偏高)。(--------)

10、为保证拟合分析所需的数据,由线采样长度(F-t曲线和V-t曲线)应从传感器受到冲击信号to时起,到to+2L/C时止。(------) 三、选择题

1、有一砼桩,分别采用高应变、低应变和超声波三种方法进行检测,其中以---- 测出的桩身波速最小。

A、高应变法 B低应变法 C、超声法

2、高应变测桩时,常用桩身完整性系数β值判别桩身质量,这是β的物理意义是 ------ A、传感器安装截面与被测截面的面积比;B、上部完整截面与被测截面阻抗比;C、被测截面与下部完整截面阻抗比。

3、高应变测桩时得出一组力—时间曲线和一组速度—时间曲线,这里的速度是指 ----- 。 A、应力波在成熟土壤内的传播速度 B、桩底处质点运动速度 C、传感器安装截面处的质点运动速度

4、有一根预制砼桩,采用锤击法施工,桩尖需穿透一密实砂层进入软粘土层,在穿透的一瞬间桩身会出现 ------

A、较大的拉应力; B较大的压应力; C、速度为零 5、CASE法分析桩承载力时,下列的 -----种桩型较为合适。 A、大直径嵌岩钻孔桩; B、超长钢管桩; C、中小直径预制砼桩

6、高应变测桩时,若测出的力一时间曲线出现高频振荡波,这说明 ----- 。 A桩顶有塑性变形,B、传感器已松动;C、桩身已断裂 7、实测曲线拟合法得出的某根桩的承载力称为 ------- 。 A、承载力特征性;B、承载力标准值;C、静止阻力值 8、高应变测桩时得出的“传递到桩身的锤击能量是指--------。

A、打桩锤的势能 B、势能与动能之比 C、传感器截面的有效能量

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9、高应变检测时必须在桩身同一截面处,安装二只加速度传感器和二个应变传感器,且应对称布置,其主要目的是 ------

A、避免其中一只传感器损坏,而采集不到数据 B、减小偏心锤击的影响 C、避免单只传感器处,因桩身质量而影响结果

10、对一根桩端处在粘土层中的摩擦桩,当桩顶受到锤击的冲击后,则 ------ 。 A、桩端附近桩身锤击压力大于桩顶处;B、桩端处的锤击压应力小于桩顶处 C、桩端与桩顶处应力相等。 四、问答题

1、CASE法判定桩承载力时,需用到CASE阻尼系数Jc,请叙述通过动静对比试验方法确定Jc值的方法,并列出有关公式。

答:CASE法检测算出总阻力:RT(t)=?[Pm(t)+Pm(t+2L/c))]+(Z/2)[Vm(t)-Vm(t+2L/c)] 总阻力由静阻力Rs和动阻力Rd两部分组成:RT=Rs+Rd 静载试验得出单桩竖向抗压极限承载力即静阻力Rs 则动阻力Rd= RT-Rs=Jc·Z·Vm(t+2L/c) 故Jc=(RT-Rs)/ (Z·Vm(t+2L/c) )

2、如何判定高应变测桩所采集的力和速度波形的优劣?

答:高应变采集的优良力和速度波形应该是:

(1)两组力和速度时程波形基本一致,峰值前二者重合,峰值后二者协调; (2)力和速度时程波形最终回终零值;

(3)波形采样长度足够。曲线拟合法要求信号长度不小于5L/c或2L/c+20ms; (4)波形无明显的高频杂波干扰,桩底反射明显;

(5)贯入度适中。

3、请写出CASE法计算打桩时的总土阻力公式和静土阻力公式,并解释公式中各符号的意义?

答:总阻力公式:RT(t)=?[Pm(t)+Pm(t+2L/c))]+(Z/2)[Vm(t)-Vm(t+2L/c)]

静土阻力公式:Rsp=[(1-Jc)/2]( Pm(t)+ Z·Vm(t) )+[(1+Jc)/2][Pm(t+2L/c)) - Z·Vm(t+2L/c)]

式中RT(t)—总阻力、Z—桩身力学阻抗

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Pm(t)—t时刻的力值、Pm(t+2L/c))]—t+2L/c时刻的力值 [Vm(t)—t时刻的速度值、Vm(t+2L/c)] —t+2L/c时刻的速度值 Rsp—静阻力、Jc—阻尼系数

4、有一工程要求对一根长35m,外径550mm,壁厚10mm的PHC桩进行高应变检测,以确定其承载力。勘察报告中预估的单桩极限承载力为400kN。某检测人员选用20kN的自由落锤,试验时设置了以下参数;传感器以下桩长为40m;桩身截面积2375.8cm2;桩材质量密度7.8T/m3;波速c为2000m/s;请问选用锤及上述输入参数是否正确?为什么? 答:1、锤重不合适:高应变锤重应选为预估单桩极限承载力的1%~1.5%,即4~6kN即可;

2 、传感器以下桩长设定不合适:桩长35m,扣除安装点以上长度即1.1m,应为33.9m;

2 3 、桩身截面积设定不合适:桩身截面积应为A=π×552/4-π×(55-20)/4=1413.7 cm2;

4、桩材质量密度7.8T/m3设定不合适:预应力管桩的质量密度应为2.55~2.60 T/m3;

5、波速c为2000m/s设定不合适:预应力管桩的波速应设定为4000m/s左右。 五、计算题

1、计算下列两种桩的桩身力学阻抗Z,并写出计算过程

(1)直径600mm、壁厚10mm的砼管桩,设波速C=4000m/s,桩材质量密度ρ=2.5t/m3 (2)400mm*400mm砼方桩,波速3800m/s,桩材弹性横量E=3.5×104Mpa 解:(1)桩身截面积A=π×0.62/4-π×(0.6-0.2)2/4=0.157m2 桩身力学阻抗Z=ρ·c·A=2500×4000×0.157=1.57×106kg/s (2)桩身截面积A=0.4×0.4=0.16 m2

桩身力学阻抗Z=E·A/c=3.5×104×0.16/3800=1.47×106 N·s/m

2、有一直径800mm的钻孔灌注桩,已知桩身截面积A=5026cm2,波速C=3600m/s,桩材弹性模量E=3.4×104Mpa,高应变实测得时刻的F1=8000kN,V1=4m/s; t2时刻的F2=3500KN,V2=-0.7m/s,请分别计算在t1及t2时刻的上行力波和下行力波 解:在t1时刻力和速度峰值相等,说明t1时刻只有下行波,则:P=ZV Z=P/V=8000/4=2000kN·s/m

t1时刻,下行波P↓=(Pt1+ZVt1)/2=(8000+2000×4)/2=8000kN

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上行波P↑=(Pt1-ZVt1)/2=(8000-2000×4)/2=0kN T2时刻,下行波P↓=(Pt2+ZVt2)/2=(3500-2000×0.7)/2=1050kN 上行波P↑=(Pt1-ZVt1)/2=(3500+2000×0.7)/2=2450kN

3、预应力管桩桩径600mm,壁厚100mm,应力波速C=4200m/s,重度г=25kN/m3,计算预应力管桩的弹性模量E和阻抗Z值

解:(1)桩身截面积A=π×0.62/4-π×(0.6-0.2)2/4=0.157m2 桩身砼质量密度ρ=г/g=25/9.81=2.55T/m3

桩身力学阻抗Z=ρ·c·A=2550×4200×0.157=1.68×106kg/s 桩弹性模量E=ρ·c2=2550×42002=5.0×104MPa

超声波测桩试题

一、填空题

1、根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系,机械波的种类分为------、-------、 ---------等,用于声波透射法检测的波是-----。纵波是介质质点振动方向与波的传播方向---------;横波是介质质点振动方向与波的传播方向--------。

2、声传播中遇到两种介质的界面时,这两种介质的特性阻抗相差越大,则声波在介面上透射-------,反射-----,接收到的声波振幅-----。声测管中用水作为藕合剂,是因为水的特性阻抗远-------空气的特性阻抗,可以-------界面上声波的透射波。

3、声波透射法中的声时值应由仪器测值----------仪器系统延迟时间(即仪器零读数)t0及声波在-------中及----------中的传播时间t’。

4、声波透射法以超声波的-----------和--------为主,------------为辅来决断混凝土的质量。 5、当一根灌注桩埋设2根声测管时,声波透射法需要测量----个剖面;埋设3根声测管时,需要测量------个培面;埋设4根声测管时,需要测量-----个剖面。 6、混凝土中粗骨料减少时,超声波声速会--------,波幅会------。 二、选择题

1、对同一种混凝土,换能器的频率越高,超声波衰减(-----),穿透的距离就(-----)。 A、越小;B、越大;C、越近;D、越远 2、纵波声速(------)横波声速。

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A、大于;B、小于;C、等于

3、声速(ν)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为(------)。 A、f=νλ;B、λ=fν;C、ν=fλ

4、用于声波透射法检测的声波换能器谐振频率宜为(-----)。 A、3~5KHZ;B、30~50KHZ;C、300~500KHZ

5、声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。对同一根混凝土桩,声波透射法测出的声速应(------)低应变法测量出的声速。 A、大于;B、小于;C、等于

6、在混凝土中传播的超声波遇到缺陷时,其(------)。

A、声速降低、波幅增大、频率增大;B、声速降低、波幅减小、频率减小;C、声速增大、波幅减小、频率减小

7、从所记录到的声波信号曲线上读取波峰值用以计算声波波幅的分贝值,请选择(----)A、读取整个波形的最大波峰值;B、读取首波的波峰值;C、读取任一波峰值。 8、当某一测点测得的声时明显较相邻测点延长时,则可以分析原因是桩身存在缺陷。请选择以下可能性(------)

A、因为桩身存在空洞,引起声波传播路径延长;B、因为桩身混凝土质量差引起声速降低;C、尚不能区分上述两种具体原因。

三、计算题

1、已知混凝土中声波频率为40kHz,声波传播速度为4800m/s,试计算声波的波长(单位为厘米)。

解:λ=ν/f=4800/40000=0.12m

四、问答题

1、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106在声波透射法检测桩身完整性的过程中有哪几种判据?并简述其原理。

答:《建筑基桩检测技术规范》JGJ106在声波透射法检测桩身完整性的过程中有声速v (声时tc)、波幅Ap、主频f及PSD值等判据。

根据介质中声波传播速度公式:Vp={(E/ρ)[(1-μ)/(1+μ)(1-2μ)]}1/2得知:混凝土介

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质的弹性性能愈强即E愈大、密度ρ愈大,则声速愈高,即混凝土越密实声速越高。另外,当超声波在传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射,因此传播的路程增大,超声波在混凝土中传播的时间必然加长,计算出的声速也会降低。低于声速临界值的声速值判定为异常。

根据声波衰减原理,强度高的混凝土声衰减系数小、强度低或存在缺陷混凝土衰减系数大,声波频率越高、衰减越快。另外,超声波在缺陷界面产生反射、散射、能量衰减、波幅降低,所以当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声信号波幅小、高频损失、频率变低。超声脉冲是具有多种频率成分的复频波,根据声波衰减原理,当它穿过混凝土后,各频率成分在遇到缺陷时衰减程度不同,高频部分比低频部分衰减严重,因而使接收信号的主频率向低频端漂移(频漂)。低于波幅临界值的波幅值判定为异常。

PSD法是基于缺陷处声时的变化引起声时深度曲线的斜率明显增大,而声时差的大小又与缺陷程度密切相关,因此两者之积对缺陷的反映更加明显。当PSD值在某测点附近变化明显时,应将其作为可疑缺陷区。 2、采用高频声波有何优缺点?

答:优点:提高检测精度;

缺陷:高频声波衰减快,使有效传播距离大大减小。

3、为何要强调在同一根桩的各检测剖面的检测过程中,声波发射电压和仪器设置参数应保持不变?

答:使各检测剖面的检测结果具有可比性,便于综合判定。

4、声波透射法检测时要求换能器达到良好耦合的目的是什么?为何一般应采用清水作耦合剂?

答:目的:减少能量损失,增强声波穿透能力,以加大检测距离。

由于水的特性阻抗远大于空气的特性阻抗,可提高中界面上声波的透射性。 5、采用概率法声速异常值判据时,异常值的大小是否与声速的绝对大小有关? 答:没有关系,异常值指的是落在置信区间以外的测值。

6、一根1200灌注桩,声测管中一中距离为1000。在平测时发现某一可疑测点,遂在该点深度附近采用斜测,收、发换能器的固定高差为1000。请说明这种测量方式是否合理? 答:不合理。斜测法时收发换能器的水平夹角一般应保持300~400,上述方法中其

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为桩端直径)对应的荷载值。

5、当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时,桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。

8、绘制摩擦桩曲型Q-s、s-lgt曲线

10、绘制摩擦端承桩曲型Q-s曲线

11、绘制端承摩擦桩典型Q-s曲线

12、绘制端承桩典型Q-s曲线

13、某试桩浅部存在5mm裂隙,试绘制其竖向抗压静载试验的Q-s、s-lgt曲线,并说明其特征。

二、单桩竖向抗拔静载试验

1、简述单桩抗拔静载试验的终止加载条件。

答:1、在某级荷载作用下,桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍; 2、按桩顶上拔量控制,当累计桩顶上拔量超过100mm时;

3、按钢筋抗拉强度控制,桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍; 4、对于验收抽样检测的工程桩,达到设计要求的最大上拔荷载值。 2、如何确定单桩抗拔静载承载力的极限值?

答:1、根据上拔量随荷载变化的特征值确定:对于陡变型U~δ曲线,取陡升起始点对应的荷载值;

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2、根据上拔量随时间变化的特征确定:取δ~lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值;

3、当某级荷载作用下抗拔钢筋断裂时,取其前一级荷载值。 三、单桩水平静载试验 1、水平位移基准点的设置

水平位移基准点应设置在与作用力方向-------且与位移方向-----的试桩-----,基准点与试桩静距不应小于----------。 2、单向多循环加载方法

分级荷载应小于预估水平极限承载力或最大试验荷载的------。每级荷载施加后,恒载--------后可测读水平位移,然后卸载至----,停------测读残余水平位移。每级循环----次,完成一级荷载的位移观测,试验中间不得--------。 3、简述单桩水平静载试验的终止加载条件 答:1、桩身折断;

2、水平位移超过30~40mm(软土取40mm); 3、水平位移达到设计要求的水平位移允许值。

4、如何确定单向多循环法单桩水平静载承载力极限值、临界值、特征值? 答:单桩水平临界荷载按下列方法综合确定:

1、取单向多循环加载法时的H-t-Y0曲线或慢速维持荷载法时的H-Y0曲线出现拐点的前一级水平荷载值;

2、取H-ΔY0/ΔH曲线或lgH-lgY0曲线上第一拐点对应的水平荷载值; 3、取H-ζs曲线第一拐点对应的水平荷载值。 单桩水平极限承载力按下列方法综合确定:

1、取单向多循环加载法时的H-t-Y0曲线产生明显陡降的前一级、或慢速维持荷载法时的H-Y0曲线发生明显陡降的起始点对应的水平荷载值;

2、取慢速维持荷载法时的Y0-lgt曲线尾部出现明显弯曲的前一级水平荷载值; 3、取H-ΔY0/ΔH曲线或lgH-lgY0曲线上第二拐点对应的水平荷载值; 4、取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。 单桩水平承载力特征值按下列方法综合确定:

1、当水平承载力按桩身强度控制时,取水平临界荷载统计值为单桩水平承载力物征

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值;

2、当桩受长期水平荷载作用且桩不允许开裂时,以水平临界荷载统计值的0.8倍作为单桩水平承载力特征值;

3、当水平承载力按设计要求的水平允许位移控制时,可取设计要求的水平允许位移对应的水平荷载作为单桩水平承载力特征值,但应满足有关规范抗裂设计的要求。

桩基检测模拟考试题

一、填空题

1、低应变法适用于检测混凝土桩的----------------桩身缺陷----------------------。

2、低应变法信号采集时,应根据桩径大小。桩心对称布置-----------个检测点,每个检测点记录存放信号数不宜少于-----------个。

3、对某一工地桩身平均波速确定时,应选取已知桩长和桩底反射信号的-----根-----类桩参数计算。

4、当采用低应变法或声波透射法检测桩身完整性时,受检桩的混凝土强度至少达到设计强度的-------------且不少于---------------。

5、设计等级为甲级或地质条件复杂时,低应变法抽检桩数量不应少于总桩数的--------------且不得少于-------根,其他桩基工程的抽检桩数量不应少于总桩数------且不少于------根。 6、混凝土桩的桩身完整性抽检数量时,柱下三桩或三桩以下承台的抽检数不得少于--根。 7、当采用低应变、高应变和声波透射法抽检桩身完整性所发现Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的-------时,宜采用---------------继续扩大抽检。 二、选择题

8、一根弹性杆的一维纵波速为3000m/s,当频率为3000Hz的正弦在该杆中传播时,它的波长为(-----)

A、1000mm;B、9000mm;C、1mm;D、9mm

9、当采用频域分析时,若信号中的最高频率分量为1000Hz,则采样频率上限为(----) A、1000Hz;B、1500Hz;C、2000Hz;D、5000Hz

10、反射波法测桩用压电加速度计(阻尼可忽略不计)的可用频率上限为(-----)

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A、小于加速度计固有的50%;B、小于加速度计安装谐振频率的50%;C、小于加速度计安装谐振频率到20%~30%;D、小于加速度计固有频率的30%~40%

11、当桩顶作用于一个正弦激振力时(假设桩材均匀弹性),一维应力波理论能适用于桩的前提是(--------)

A、桩长度远大于桩径; B、激振力波长远大于桩径; C、激振力波长等于桩径; D、同时满足A和B; E同时满足A和C

12、对输入的半正弦脉冲,经响应测量传感器接收并输出的波形产生明显的负向过冲,则说明该传感器(--------)

A、高频响应不足;B、阻尼过大;C、低频响应不足;D、欠阻尼。 三、问答题

1、如何判定桩身缺陷的性质(混凝土缩颈、夹泥、松散、裂隙等)?

答:从理论上讲,低应变法、高应变法、超声波法测试信号中主要反映桩身阻抗或声学阻抗变化的信息,均不能区分缺陷性质。实际检测中的低应变曲线中离析和松散的反射波频率较低而缩径、夹泥及裂隙的反射波频率较高、脉冲比较尖锐;超声波检测中可从声速、波幅及主频的相对变化中稍加区别(缩径、夹泥造成声速突变而波幅的变化较缓,离析及松散造成波幅突变而声速的变化相对较缓)。

钻芯法由于直接取出芯样可基本直观判断桩身缺陷的性质。 2、良好的低应变测试曲线有哪些特征? 答:1、多次锤击的波形重复性好;

2、波形真实反映桩的实际情况,完好桩桩底反射明显; 3、波形光滑,不应含毛刺或振荡波形; 4、波形最终回归基线。

四、曲线判断题

1、某工地桩径1.0m,桩长28m,桩底嵌入微风化层2.5m,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线。

该桩桩身基本完整,在8.5m左右处轻微缩径现象。但桩底见同向反射,说明沉渣较厚,对承载力有影响。

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2、某工地桩径0.8m,在3m附近存在砾石混粘土层,桩长6.7m,扩底桩径为1.2m,桩底嵌入中风化层2.0m,基岩裂隙水较丰富,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线。

该桩桩端反射与入射波同向,说明桩端阻抗低于桩身阻抗,表明桩端混凝土质量低劣,对承载力有影响。

3、某工地桩径1.0m,桩长25.6m,桩底反射的时间14.63ms,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩如有缺陷指出深度及缺陷性质.

桩身砼波速c=2L/t=2×25.6/14.63=3500m/s

缺陷深度Li=ti·c/2=4.9×3500/2=8.5m;缺陷程度为轻微; 缺陷性质为轻微缩径或夹泥(无法准确判定)。

4、某工地桩径377m,桩长25.6m,设计钢筋笼为1/3桩长,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩,如有缺陷指出深度及缺陷性质。

5、某工地桩径1.0m,桩长42m,该工地平均波速3615m/s,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩如有缺陷指出深度及缺陷性质。

6、该某大桥桩桩径500mm,桩长39m,钻孔桥桩护筒800mm,长3m,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩如有缺陷指出深度及缺陷性质。

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7、该桩径1.2m,桩长43m,场地地层在15m处为中细砂层,充盈系数达1.38,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩如有缺陷指出深度及缺陷性质。

8、某工地钻孔灌注桩,桩径1000mm,桩长38.5m,桩底嵌入微风化凝灰岩,问对该桩进行完整性评价。

9、某工地人工挖孔灌注桩,桩径800mm,扩底1600mm,桩长6.7m,桩底嵌入中风化凝灰岩,但成桩时桩底见地下水,问对该桩进行完整性评价。

10、某工地钻孔灌注桩,桩径800mm,桩长45.7m,桩底嵌入微风化凝灰岩,问对该桩进行完整评价。

11、某工地桩径1.2m,桩长26.8m,嵌岩桩,桩底反射的时间为14.9ms,低应变测得时程曲线见下图,请分析该曲线桩完整性和桩底嵌固情况。

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12、某工地桩径1.2m, H=32m钻孔灌注桩(嵌岩桩),桩底反射的时间为19.4ms,低应变测得时程曲线见下图,请计算桩的波速,分析该桩完整性和桩底嵌固情况。

13、某工地桩径1.0m, H=45.7m,钻孔灌注桩(嵌岩桩),波速为3600m/s,低应变测得时程曲线见下图,请计算桩底反射的时间并分析该桩完整性的桩底嵌固情况。

14、某工地钻孔灌注桩,桩径1000mm,桩长21.1m,低应变测得时程曲线见下图,问对该桩进行完整性评价。

15、某工地钻孔灌注桩,桩径1000mm,桩长47m,低应变测得时程曲线见下图,多次反射的波峰间距为2.8ms,问对该桩进行完整性评价。

16、某工地桩径0.7m,长54.9m,砼强度C25,由于地下室开挖,造成部分桩头倾斜,经测试曲线呈等距多次同桐反射分别为0.94ms、1.87ms 、2.81ms ,问对该桩的完整性进行评价。

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17、某工地夯扩桩桩径377m,桩长8m,请对上52号中7号下10号三条桩的时程曲线进行桩的完整性评价,并定性判断承载力最大的是哪个桩。

18、某工地沉管桩径377mm,桩长21.1m,低应变动测得时程曲线在3.6ms处有较强反射和多次反射,请进行桩的完整性评价。

19、某码头空芯管桩500mm,壁厚10mm,桩长29m(5+12+12m),测试结束见下波形,在2.5ms处有同向反射,分析该桩完整性 (波速按4000m/s计)。

20、某大桥钻孔灌注桩100mm,h=43.5m,护筒2m,测得波形在1.06ms和3.07ms处有明显的同向反射,分析桩完整性和缺陷性质。

21、某高层钻孔灌注桩100mm,h=38.5m,测得钻孔灌注桩动测波形见下图,分析桩完整性和缺陷性质。

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