1、低应变法考试上岗证考试题库一、 填空题（20分，每题2分）（1） 低应变动测反射波法是通过分析实测桩顶速度响应信号的特征来检测桩身的完整性，判别桩身缺陷位置及影响程度。（2） 公路工程基桩应进行100%的完整性检测，各种方法的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求。（3） 重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管，检测的桩数不应少于50%（4） 对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心1/22/3半径处。当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点，当桩径等于或大于100cm小于150cm时，每根桩不宜少于4个测点,每个测点重复检测次数不应少于3次。（5） 根据我国基桩检测的有关规范，检测桩身完整的测试
2、方法有低应变法、埋管超声法，钻孔取芯法，测试桩极限承载力有高应变法和静载荷法（6） 影响桩土荷载传递的因素有桩侧土和桩端土的性质，桩身砼刚度和桩长径比。（7） 低应变动测时，桩顶受力所产生的应力波，迁到桩身波阻抗变化时，将产生波的 反射 和透射。（8） 当桩身存在着离析时，波阻抗变化主要表现为 C的变化 当桩身存着缩径时，波阻抗的变化主要表现为 A 。（9） 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，而且它与入射波同相。（10） 基桩动测技术规范中，对桩身完整性类别分为 4 类，如桩身存严重缺陷，对桩身结构承载力有严重影响的为 类。（11） 低应变动测反射波法是通过分析实测桩
3、顶速度响应信号的特征来检测桩身的完整性，判别桩身缺陷位置及影响程度。（12） 公路工程基桩应进行100%的完整性检测，各种方法的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求。（13） 重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管，检测的桩数不应少于50%（14） 对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心1/22/3半径处。当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点，当桩径等于或大于100cm小于150cm时，每根桩不宜少于4个测点,每个测点重复检测次数不应少于3次。（15） 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低应变法、埋管超声法，钻孔取芯法，测试桩极限承载力有高应变法和静载荷法（16） 影响桩
4、土荷载传递的因素有桩侧土和桩端土的性质，桩身砼刚度和桩长径比。（17） 低应变动测时，桩顶受力所产生的应力波，迁到桩身波阻抗变化时，将产生波的 反射 和透射。（18） 当桩身存在着离析时，波阻抗变化主要表现为 C的变化 当桩身存着缩径时，波阻抗的变化主要表现为 A 。（19） 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，而且它与入射波同相。（20） 公路工程基桩动测技术规程中，对桩身完整性类别分为 4 类，如桩身存严重缺陷，对桩身结构承载力有严重影响的为 类。（21） 低应变法适用于检测混凝土桩的 桩身完整性判定桩身缺陷程度及位置。（22） 低应变法信号采集时，应根据桩径大小。
5、桩心对称布置24个检测点，每个检测点记录存放信号数不宜少于 3 个。（23） 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 5 根类桩参数计算。（24） 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 70 且不少于 15MPa 。（25） 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 30 且不得少于20根，其他桩基工程的抽检桩数量不应少于总桩数 20 且不少于10根。（26） 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 1根 。（27） 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、类
6、桩之和大于抽检桩数的 20 时，宜采用原检测方法继续扩大抽检。二、 选择题（20分，每题2分）1、 一根弹性杆的一维纵波速度为3000m/s，当频率为3000Hz的下弦波在该杆中传播时，它的波长为（A）A 1000mm B 9000mm C 1mm D 9mm2、 一根为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（B） A 3200m/s B 3000m/s C 1500m/s3、 一根为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（B）A4m B
7、 6m C 8m D 12m4、 桩身缺陷在实测曲线上的表现是D桩身扩径在实测曲线上的表现是BA力值越大，速度值越大B力值越大，速度值减小C力值减小，速度值减小D力值减小，速度值越大5、 对于应力波反射法，要检测桩身深部缺陷，应选用B+C材质锤头，它可产生较丰实的F信号；欲提高分辨率，应采用高频成分丰富的力波，应选用D材质锤头。6、 桩动测法的波速C指的是（D）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7、 满足一维应力波理论的条件是（B+D）A. DB. D C. D D. L E. L F. L （-波长，D-桩径，L-桩长）8、 在进行低应变检测桩的完整性时，宜在成桩
8、几天后进行（C）。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 几根类桩的桩身波速参于平均波速的计算（C）。A、2个 B、4个 C、5个10、低应变检测中一般采用速度传感器和加速传感器，加速度传感器的频响特性优与速度传感器，其频响范围一般为（C） A、0-KHz B、0-2KHz C、0-5KHz11、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_。 A.1000mm； B.9000 mm； C.1mm； D.9 mm。 12、当采用频域分析时，若信号中的最高频率分量为1000Hz，则采样频率至
9、少应设置为_。 z； B. 1500Hz；z； D. 5000Hz。 13、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 _。 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%；30%40%。 14、当桩顶作用于一个正弦激振力时（假设桩材为均匀线弹性），一维应力波理论能适用于桩的前提是D。 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。 15、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
10、。三、是非题（正确的打“”，错误的打“”）。（20分）1) 根据建筑基桩检测技术规范JGJ106，只要测不到桩底反射就不能判为类桩。（）2) 瞬态激励脉冲的宽度不仅与锤垫材料软硬程度有关，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，扩径桩也同样。（）5) 对于桩身截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，除应考虑其幅频特性外，还要考虑其相频特性。（）8) 若桩的横向尺寸影响
11、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，一维理论的平截面假设不成立，只有减少集中力中的高频成分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，无法用建筑基桩检测技术规范JGJ106判定。（）四、问答题（共30分，每题10分）1、 在工程桩低应变检测中，对于长桩、大桩和嵌岩桩，应采取哪几种测试技术并说明作用？答：1）对于长桩，应采用高能量低频锤头锤击，使应力波传播远一些可以反映深部缺陷和突出桩底反射，从而判断其嵌岩效果。 2）同时应采用低能量高频锤头，使提高激振频率降低
12、激震波长，提高对桩浅部的分辨率，使其能突出桩浅部缺陷信号。3）应将传感器放置1/22/3桩径处，确保良好藕合，以减少面波和钢筋笼的影响。2、 某桩基检测单位在对某公路工程进行检测，桩长为,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：1）对于长桩，应采用高能量低频锤头锤击，使应力波传播远一些可以反映深部缺陷和突出桩底反射，从而判断其嵌岩效果。 2）同时应采用低能量高频锤头，使提高激振频率降低激震波长，提高对桩浅部的分辨率，使其能突出桩浅部缺陷信号。3）应
13、将传感器放置1/22/3桩径处，确保良好藕合，以减少面波和钢筋笼的影响。、3、某工地桩径，桩长52m，桩动测的曲线反映在21m处有明显的低频的同相反射和23m处有一反相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：采用低应变动测法在21m处发现明显的低频同相反射，说明有较明显的缺陷强反射波被传感器所接收并非为轻微缺陷能引起的缺陷信号，故应足够重视，应判断为明显缺陷，加之信号频率较低，可能属离析所致，应建议取芯验证（2-3孔）4、低应变测桩时，如果测振传感器安装点与激振点保持一定距离，则测得的一维纵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
14、测得的波速比真实的高还是低？（4分）5、 反射波法测试波形中叠加的谐波振荡可能是由哪些原因造成的？（6分）6、设200mm模型桩的桩身一维纵波波速为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、2kHz、3kHz或是更高些好？请说明理由。（6分）4、 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。）（6分）5、 如何判定桩身缺陷的性质（混凝土缩颈、夹泥、松散、裂隙等）？（6分）五、曲线判断题（15分）（每题3分）1、某桥钻孔灌注桩，桩径1000mm，桩长，桩底嵌入中风化基岩。该桩桩身完整，在左右存在扩径现象。但桩底见同相反射
15、，说明沉渣较厚，对承载力有影响。2、某桥钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长桩底嵌入微风化基岩。该桩自入射波及后枝存在着低频反映，说明桩头疏松，无法反映桩身的实际情况，建议凿去桩头至新鲜砼面后重新测试。3、某桥钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长桩底嵌入微风化基岩。该桩头近左右，存在明显同相子波，说明桩头该处有明显缩径或夹泥现象，建议开挖验证。4、某桥钻孔灌注桩，桩径1000mm，桩底反射得到的波速为4328m/s，问桩的缺陷，并估算设计桩长（砼强度为C30）。该桩基本完整，桩低同相反射明显，说明桩在此部位已属桩底，根据波速反映，明显与实际桩长不符，估算实际桩长在26.6(波速按3600-3700m/
16、s计),桩短5m左右,5、某桥防洪堤钻孔灌注桩，桩径1000mm，桩长m，护筒直径1200mm，长。该桩在2.0m处有明显的同相反射是属护筒的扩大桩长影响之故, m处有一甚低频同相反射,且有多次反射子波,属离析桩。，桩长33m，低应变测得时程曲线见下图，请分析该曲线桩。、某工地桩径，桩长28m，桩底嵌入微风化层,低应变测得时程曲线见下图，请分析该曲线桩。8、某工地桩径，在3m附近存在砾石混粘土层,桩长，扩底桩径为,桩底嵌入中风化层,基岩裂隙水较丰富,低应变测得时程曲线见下图，请分析该曲线桩。9、某工地桩径，桩长28m，桩底嵌入砂砾石层,低应变测得时程曲线见下图，请分析该曲线桩。10、某工地桩径
17、，桩长，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。11、某工地桩径377mm，桩长，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。10、某工地桩径，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。11: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 12、 该桩径,桩长43m,场地地层在15m处为中细砂层, 充盈系数达 低应变测得时程曲线见下图
18、，请分析该曲线桩如有缺陷指出深度及缺陷性质13、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。该桩桩身完整,桩底嵌岩好,无沉渣,属类桩14、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,但咸桩时桩底见地下水,问对该桩进行完整性评价。15、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性评价。 16、某工地桩径，桩长，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。17、某工地桩径 H32m钻孔灌注桩（嵌岩桩
19、），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18、某工地桩径1.0m Hm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和桩底嵌固情况19、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。20、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，多次反射的峰峰间距为,问对该桩进行完整性评价。 21、某工地桩径,长,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问对该桩
20、的完整性进行评价22、某工地夯扩桩桩径377mm，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23、某工地沉管桩径377mm，桩长，低应变动测得时程曲线在3.6ms处有较强反射波和多次反射,请进行桩的完整性评价。 24、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,分析该桩完整性。(波速按4004ms计)25、某大桥钻孔灌注桩1000 mm, h=， 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26、某高层钻孔灌注桩1000 mm, h=，测得钻孔
21、灌注桩动测波形见下图，分析桩完整性和缺陷性质低应变法试题（50分）一、填空题（10分）1一般低应变法测试的目的是测试桩的 桩身完整性 ，判断 桩身缺陷 的 位置 和 程度 。2低应变的传感器主要技术性能指标有 灵敏度 、 频响特性 、 线性度 。3力频率成分与冲击脉冲中的 宽度 有关，浅部缺陷用 窄（高频） 的脉冲，深部缺陷用 宽（低频） 的脉冲。4低应变用加速度传感器的幅频线性段的高限不应小于 5000Hz ，速度传感器不应小于 1000Hz 。5低应变钟形力脉冲的宽度为1ms时，其对应的高频截止分量约在 2000 Hz左右，采样频率应至少为 4000 Hz。6当上行的压力波遇到桩顶时，会反
22、射为 下行拉力波 ，当遇到阻抗变大时会反射为 下行压力波 。7动力测桩时为了使采集到的数字信号保留原有模拟信号特性，根据采样定理，应使选用的采样频率f1上限高于被测信号最高fm，并满足下面的不等式fs2fm。8低应变反射波法、桩身混凝土纵波波速的定义为： c=（E/）1/2 ；缺陷的深度计算式为 x=ct /2000 （均写出表达式即可）。9进行基桩承载力检测之前，应先进行 桩身完整性 检测。10低应变测试过程中，从理论上讲，按实测曲线入射峰-桩底反射峰确定的波速将比实际的波速 高 ，根据该波速确定的桩身缺陷位置将比实际的 浅 。11低应变法在现场测试灌注桩时锤击点位于 桩顶中心 ，传感器用
23、耦合剂 安置于桩的 距离桩中心2/3半径 处 。测试管桩时锤击点位于 和传感器安装点成90。方向 。12动力试桩法中,速度传感器的灵敏度可用v/(m/s)表示;加速度传感器的灵敏度可用v/(m/s2)或v/g或PC/g等表示;应变式力传感器的灵敏度可用 v或v/() 表示。13低应变法测试分析的物理量是_桩顶质点的振动速度或加速度_其分析方法一般常用_时域_、_频率域_。14利用加速度计测得的原始信号是 加速度 曲线，必须积分成 速度 曲线方可分析。15当信号出现振荡时，可在 时域 分析的基础上采用 频谱分析 或 滤波 方式消去。16反射波法测试系统的高频截止频率不得低于 2000 Hz。 1
24、7在桩身结构完整性检测所得的实测时域曲线中，能采集到桩身阻抗变化和桩周土阻力的信息。当锤击桩头所产生的压应力波在桩身中向下传播过程中，遇到桩身阻抗变小，将引发上行的 拉力波 ，使桩顶的实测曲线速度值 增大 ；当桩侧土阻力增大时，将引发上行的 压力波 ，使桩顶的实测时域曲线速度值 减小 。二、判断题（10分）1利用加速度计检测信号不可能有振荡。 （ ）2如果测不到无上行波，就无法判断桩身质量。 （ ）3桩身无缺陷又有明显桩底反射的桩是合格桩。 ( )4影响波传播速度的主要因素是桩身材料特性。 （ ）5因水泥土桩也属“桩”，所以也可以用低应变法判定水泥土桩的完整性类别。 ( )6振荡信号并非完全不
25、能用于完整性分析。 （ ）7波速明显偏高的桩，桩长可能偏短。 （ ）8只要测不到桩底反射就不能判为I类桩。 （ ）9瞬态激励脉冲的宽度不仅与锤挚材料的软硬程度有关，也与锤重有关。 （ ）10若忽略频域分析时的截断渗漏和混叠等误差，频域分析应与时域分析等价。（ ）11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。 （ ） 12波通过桩身缺陷部位会引起质点运动速度幅值的衰减，扩径桩也同样。 （ ）13桩顶测到的扩径处二次反射通常为负向。 （ ）14对于桩身截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。 （ ）15当低应变测桩采用磁电式速度传感
26、器时，传感器的幅频特性以及相频特性均与阻尼比有关。 （ ）16低应变法的有效检测长度主要受桩土刚度比大小的制约。 （ ）17公式F=ZV在实际中是不可能成立的。 （ ）18实际工程中，低应变法是可以准确测出桩长的。 （ ）19基桩动力检测中反映基桩的一个重要指标纵波波速与振源的频率密切相关，不同的击振频率，纵波波速也应不同。 （ ）20一维波动理论不适用于测桩的浅部缺陷 。 （ ）21.当桩长比施工记录严重偏短时，无法用建筑基桩检测技术规范JGJ106判定。 （ ）三、选择题（10分，多选漏选不得分）1一根置于地面、两端自由的桩，方波入射时桩顶所测的桩底反射波幅VR与入射波幅VI的关系为（ D
27、 ）A、VRVI B、VR-2VI C、VR-VI D、VR2VI2 频域分析过程中，深部缺陷和浅部缺陷的频差分别为和，则（ B ）A、 B、 C、 D、不好比较3一根置于地面，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VI与反射波幅VR间的关系为：（ A ）A、VRVI B、VR-2VI C、VR-VI D、VR2VI4 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 ）。A、1000mm B、 9000mm C、1mm D、9mm5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（ C ）。A、 小于加速
28、度计固有频率的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的20%30% D、 小于加速度计固有频率的30%40%。6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 （ C ） 。A、高频响应不足 B、阻尼过大 C、低频响应不足 D、 欠阻尼 7反射波不易探测桩顶下极浅部严重缺陷的原因是（ D ）A、由于不符合由于一维应力波理论而存在盲区B、由于不符合一维杆振动理论而存在盲区C、由于不符合上述两种理论而存在盲区 D、上述A、B、C三种说法均不正确。 8低应变法除了可以测桩身完整性外，还可以测 （ D ）A、桩身砼强度 B、
29、桩底沉渣厚度 C、单桩承载力 D、桩的动刚度9低应变法测钢桩时，其波速约为（ D ）；桩顶质点运动速度约为（ B ） A、15m/s B、110cm/s C、6006200m/s D、50005200m/s E、32004200m/s 四、简答题（10分）1桩身质点振动速度和应力波波速在本质上有何区别？并给出质点振动速度和应力波速的大致范围。答：（1）区别：质点振动速度：质点的运动速度，其和锤击力大小、桩的尺寸、桩周土质等有关应力波波速：应力波的传播速度，其和桩身材质有关 （2）大致范围：质点振动速度一般为几厘米/秒到几米/秒，应力波波速一般为几百米/秒到几千米/秒2简述低应变法测桩的基本假定
30、、原理及分析方法种类。答：(1)基本假定：a 弹性假定：桩身材料为理想弹性体b 一维平面假定：桩身受力和运动状态是一维的 （2）基本原理： 一维弹性波动理论，利用弹性波在桩中传播时遇到桩身阻抗变化引起的反射，根据反射波波形分析来判断桩身缺陷的位置和程度。 （3）分析方法种类：a时域法b频域法c曲线拟合法。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？（5分）答：包含初始激励的入射波，桩周土阻力、桩身阻抗变化和桩底反射，横向干扰，传感器自振。4反射波法测试波形中叠加的谐波振荡可能是由哪些原因造成的？答：桩身缺陷（或阻抗变化）的多次反射；传感器自振；横向高频干扰；外露主筋的振动。5浅部
31、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：特征为低频（宽幅）大波浪。传感器应有较好低频响应，另外由于采用高频（窄）脉冲激励，也可能出现应力波在缺陷段的来回反射信号叠加在低频振荡的波形上，因此也要有足够高的高频响应能力。6如何判定桩身缺陷的性质（混凝土缩颈、夹泥、松散、裂隙等）？（5分）答：低应变仅能检测出阻抗的相对变化，单从测试曲线难以判定缺陷的具体类型，须根据桩型，结合施工工艺、地质条件、桩施工记录、基槽（基坑）开挖及其他周边环境影响等综合判断。7反射波法检测桩身完整性时为什么强调要收集掌握地质勘察报告、施工工艺及其施工记录（若是真实的）？答：上述资料可以
32、弥补反射波法判断桩身缺陷的多解性，以便准确地分析出由于地层变化所出现的反射波或地质因素造成的扩、缩颈，离析；掌握施工工艺可以帮助分析判断缺陷的类型。8 设200mm模型桩的桩身一维纵波波速为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、2kHz、 3kHz或是更高些好？请说明理由。答：设置在3kHz或更高些好。因为当采用高频激励脉冲时，可能被激励出来的纵向振型频率为1kHz，2kHz，3kHz甚至还有更高的。9低应变法测试中你是如何判断曲线优劣的？测不到桩底反射时如何如何判断和处理？答：低应变法所采集的较好波形应该是：多次锤击的波形重复性好；波形真实反映桩
33、的实际情况，完好桩桩底反射明确；波形无畸变、无杂波，不应含毛刺或振荡波形；波形最终回归基线。 无桩底反射时，改变敲击方式，如仍无桩底反射，可以用其他方法如高应变或钻芯法验证；如由于桩身缺陷或砼质量差造成，则应综合其他有效检测手段综合判定。五、综合题（10分）20m5m10m软质粘土砂土1 有一砼灌注桩,桩长为20m,直径800mm,桩身材料重度25kN/m3，实测应力波速度为4000m/s,其桩径变化和地层情况如右图所示,请画出该桩敲击力峰值为100N的低应变测试的时域曲线。解：(1)有关数据计算2 =25kN/m3/(10m/s2)=2500kg/m3 Z=cA=2500*4000*0.5=
34、5*106N/(m/s)=5000kN/(m/s)缩径T1=10*2/4000=5ms 砂土t2=15*2/4000=7.5ms 桩底t3=20*2/4000=10ms(2)曲线图形如下 0.02 v(mm/s) T1 T2 T3软质粘土砂土 0 5 7.5 10 t(ms) 20m10m5m2一根一端自由、另一端固定的等截面匀质杆，长度为L，一维纵波波速为c，截面阻抗为Z。t=0时刻在自由端施加一宽度为、幅值为V0的压力脉冲，若cL，问当时的杆截面的力F和质点运动速度V各是多少？ 解：时，F=2ZV0，V=0；时，F=ZV0，V=V0；时，F=0，V=2V0；时，F=ZV0，V=V0；时，F
35、=2ZV0，V=0；时，F=ZV0，V=V0。3某工地采用预应力管桩，已知其型号为PHC-C500（100）-20b、桩身材料重度=25kN/m3，估计的弹性波速为4400m/s。（1）求该桩桩身材料截面的弹性模量E和桩身的力学阻抗Z。（必须列出计算公式、计算过程、最终结果及其单位，g数值取10）；（2）若该桩由两节组成，上节桩长8.8m且桩端进入密实的粗砂层，试画出可能测到的低应变时域曲线（须标明坐标）。解：（1）截面积A=（D2-d2(0. 5222 弹性模量E=c2/g=25 kN/m3(4400m/s)2/(10m/s2107kN/m2104MPa桩身力学阻抗Z=Ac/g=25kN/m
36、324400m/s10m/s2 kN.s/m （2）接桩部位可能出现缺陷反射（tx=4ms），桩底反射很弱。4 一图示自由弹性杆件，L=10m,A=2,=25kN/m3,c=4000m/s,一小锤纵向敲击右端，敲击的力脉冲(宽度为1ms)幅值为1kN，请给出图中A、B、C点在2L/c时间段内的速度波形（标明坐标及幅值）。解：桩身力学阻抗 Z=Ac/g A B C=25kN/m324000m/s10m/s2=1000kN. s / m5某一桩基工程，桩为泥浆护壁钻孔灌注桩，设计桩长21.0m，桩径600mm，砼强度等级C25，极限承载力为2900KN，总桩数251根，布置形式不祥，问：（1）要求
37、通过低应变测试判断桩身砼强度、沉渣厚度、桩长、桩身是否有缺陷等，30%检测，请你结合设计要求给出你的检测方案。（2）测得的部分桩波速为5400m/s左右，请你给出这类桩的分析结果。（3）测试时部分桩的波速为2000m/s左右，请你分析是否正常及可能的原因。解：（1）检测桩总数的30即76根，检测时应注意检测施工质量有疑问的桩；设计方认为重要的桩；局部地质条件出现异常的桩；施工工艺不同的桩；除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布；同时应主意，柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。低应变测试可以对桩身完整性进行评价，判断缺陷位置和程度，无法检测桩身混凝土强度和沉渣厚度。（2）混凝土桩一般波速
38、在30004200m/s之间。若部分桩波速为5400m/s左右，排除仪器故障及人员因素，可能是由于施工桩长不对（偏短）；桩长设置不对（偏长）；测试信号中对桩底反射定位错误。（3）波速为2000 m/s左右，不正常。可能是由于整桩波速偏低，桩身砼质量差；桩长不对（偏长）；桩长设置错误（偏短）测试信号中对桩底反射定位错误。 6一根长度L=20m的等阻抗自由弹性杆，一维纵波波速c=4000m/s。t=0时刻在杆一端施加一宽度为1ms的矩形脉冲，其幅值为V0。问在距杆的两端、和处出现的质点运动速度最大值各是多少？解：处为2V0；和处均为V0。7一桩基工程，桩为泥浆护壁钻孔灌注桩，设计桩长21m,桩径6
39、00mm，砼强度等级C25，极限承载力2900kN，总桩数250根，下表为低应变检测结果表：桩号低应变测试结果桩径(mm)桩长(m)波速(m/s)砼强度等级沉渣厚度(mm)承载力(kN)桩身缺陷情况质量评价160020.93600242003000优合格260021.2380026100310010m离析优质360021.13800261003100优优质(4250优)综合结论：低应变测试结果表明，该桩基工程优良。试问：（1） 测结果表中是否有错？如有，请诸条指出并说明理由。（2） 若是你测试，给出你可能的测试分析结果表。解：（1）有错误，低应变不能测砼强度不能测沉渣厚度不能测承载力不能直接判
40、定缺陷性质缺陷情况描述不恰当，桩身无缺陷并不等于“优”低应变可以对桩身完整性进行分类，不能保证所测桩合格与否，更不能评“优”低应变只能测桩身完整性，这只是整个桩基工程验收中的一个分项，所以综合结论错误，单由低应变结果无法对整个桩基评价。 （2） 桩号桩径（mm）桩长(m)波速(m/s)完整性评价分类16003600完整I26003800约10m处轻微缺陷II36003800完整I8.有一弹性自由杆(两端完全自由)，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，求出一阶振动频率并推算弹性杆（忽略材料的阻尼影响）另一端在、和时的质点速度。3112141511216178V m/st(ms)解： (1)因两端完全自由,所以该杆的纵向振动频率方程为fn=nc/2L(n=0,1,2,) 则一阶(基阶)频率f1=c/2L=4000(m/s)/40m=100Hz (2)弹性波从一端传播至另一端所需时间：T=20m/4000（m/s）=5mst= 时，速度波还未到达，另一端的质点速度V=0； t=5.5ms 时，另一端的质点速度V=4m/s，速度加倍； t=7.5ms 时，速度波离开另一端往回反射9画出下列模型桩的低应变实测速度曲线L/3 (1)
