在我们关于评估未知深基础的讨论的第二部分中,我们将重点讨论高应变动力桩测试和平行地震测试的方法、数据收集、优缺点,并给出项目实例。要阅读有关此主题的第1部分,请单击这里.
高应变动态桩检测
高应变动态桩检测(HSDPT)在与低应变完整性测试使用的相同一维波理论上构建,我们可以以相同的方式使用HSDPT来确定桩长。然而,HSDPT确实具有与低应变完整性测试相同的限制,以便需要了解材料的波速以估计桩长。与低污染的完整性测试不同,我们赋予相对小的应力波,随着HSDPT的想法是对堆的施加显着更大的压力,就像名称一样。它需要将污渍和加速度计测量值附加到桩中。从测量的应变和加速度,我们计算力和速度。桩的力和速度是能量输入,在撞击时已知。随着波浪向下行驶,由于土壤抗性和阻抗发生变化,发生反射。
图1:提前卸载的桩数据
我们可以使用动态桩测试来评估堆的抵抗和完整性。我们评估桩的完整性与低应变完整性测试的方式相同。我们寻找应力波的早期回报。虽然我们用于收集数据的计算机程序也计算了测试值或“损坏”指示器,但它取决于工程师,以确定指标是否真正识别可能的损坏。图1显示了β值为71%。然而,这种情况并不指示损坏的桩,而且由于堆不被冲击完全动员,因此提前卸载。
在图2中,数据显示测试值为29%。在脚趾反应时间之前,也有一个明显的速度峰值。因此,我们知道这堆东西有某种形式的严重损坏。
图2:55.5英尺处受损桩的数据
就像低应变完整性测试一样,我们需要知道桩的波速或桩长,才能用高应变动态测试评估桩的完整性。与低应变完整性测试不同,我们可以使用高应变动态测试来评估几乎任何桩长和复合桩截面的完整性。高应变动态测试的主要优点是它能够让我们也评估桩的静阻力,这通常是我们不知道的其他东西,对于一个未知的或未记录的长度的基础系统。
与其他测试方法一样,高应变动力桩测试也存在一些缺点。主要的一个是它需要最多的设备来执行,即落锤或打桩系统。高应变动力测试也需要接近实际桩顶,在我们讨论的三种方法中,高应变动力测试破坏试桩的风险最大。最后,使用高应变动态测试来确定桩的静阻力是有许多挑战的,但我们将把这个讨论留到另一天。
案例研究 - 查尔斯湖港
如前所述,我们首先对承包商提取的木材桩进行低应变完整性测试,并将其切割成已知长度。这允许我们通过木材桩来估计波速。然后,我们在三个额外的桩上进行了相同的测试,包括我们也经过高应变动态测试的堆,评估完整性和估计桩长度。利用木材桩的可能波速的变化相对较大,对已知长度进行低应变完整性测试,然后在具有类似波速的三个附加桩上获得清晰的脚趾响应给我们对我们使用的波速相对较高的置信度。图3显示了使用与低应变完整性测试相似的波速时脚趾响应的高应变动态测试结果。因此,我们能够估计堆的静态抗性,具有明显更高的置信度。
图3:木桩动力测试数据
平行地震检测
该测试方法需要钻孔和壳体在深基础元件的5至10英尺之内钻孔,并且在可能的基础脚趾深度以下至少10英尺。然后将水听器或地震检头接收器降低到测量的间隔,并且仪表锤用于冲击上层建,桩帽或桩,以产生通过桩和穿过土壤向接收器行驶的应力波。接收器在钻孔中降低,重复该过程直到接收器到达钻孔的底部。图4显示了平行地震检测的广义设置和过程。
图5。平行地震测试的一般设置
单独分析来自每个深度间隔的波形以确定应力波首先到达接收器。在对每个单独的波分析之后,将整个数据集绘制在一起以分析组合到达时间和波速。当绘制在一起时,通过观察到达线的斜率的变化来执行分析,这表明相应冲击波的波速(和材料)的变化。
平行地震测试的优点包括能够比低应变完整性测试评估更大的桩长,并且不需要暴露桩进行测试。我们也不需要知道桩的波速,因为分析是寻找波速的变化来确定桩的长度。平行地震测试可以用来确定组合桩的长度,尽管分析明显比简单地在到达时间图中寻找三个斜坡复杂得多。
平行地震试验的一些缺点是:
- 不评估桩的完整性或承载力。
- 土壤条件的突然变化会影响波的传输到传感器的方式并产生不确定的结果。
- 需要在现有基础附近建造一个钻孔来进行测试。钻孔必须充分延伸到被调查的桩的下方,以识别到达时间斜率的变化。
- 来自附近设施或交通的环境噪音会扭曲数据和结果。
案例研究 - 3理查德·道金斯街桥迈诺特,ND
迈诺特的一个新的防洪项目将包括保护现有的第三街大桥。评估的设计方案之一包括在桥台和码头附近的现有堤坝上修建新堤坝。我们被要求评估横向荷载,下拉阻力,和沉降效应的新堤坝对现有的桥梁基础。为了帮助我们的分析,由于没有施工记录,我们进行了平行地震测试来确认桥梁的安装桩长。试验结果表明,方案中的设计桩长与试验吻合。图5显示了从桥墩平行地震结果,与深度参考现有的等级。深度为35英尺的到达时间斜率的变化与桩帽以下30英尺(或35英尺)的设计桩长相匹配。
图5。平行地震测试结果
结论
不知道项目站点上现有的深基础的长度并不意味着您无法重用或向现有基础重用负载。低应变完整性测试,平行地震检测和高应变动态测试可以帮助确定长度和电阻。manbet体育滚球Braun Intertec有助于帮助您确定基于项目的目标和限制的最佳方法的工具和经验。要了解有关此主题的更多信息,请加入我们即将到来的网络研讨会,桥梁及以后!深层基础和地面运输项目。您可以使用下面的按钮注册。