1、前言
以應(yīng)力波理論為基礎(chǔ)的高應(yīng)變動力試樁法在我國的應(yīng)用已有十幾年的歷史。這種方法以其省時(shí)省錢以及能提供諸如單樁承載力、樁身結(jié)構(gòu)完整性、端承力大小和樁側(cè)摩阻分布等豐富信息的特點(diǎn)而得到人們的推崇和喜愛。
多年以來，人們往往試圖以靜動對比試驗(yàn)結(jié)果來衡量高應(yīng)變動力試樁方法的準(zhǔn)確性，但評述結(jié)果都是有爭議性的。原因是復(fù)雜的，從靜載試驗(yàn)方面，其得到的極限承載力值并非值。首先，靜載荷試驗(yàn)每級加荷量為預(yù)估極限荷載的10%，這意味著其所確定的承載力的精度為預(yù)估極限荷載的10%，這其中就包含著不小的誤差。其次，不但世界各地確定極限荷載的標(biāo)準(zhǔn)五花八門、迥然各異，即使在我國，不同規(guī)范中的確定方法也有所區(qū)別。因此以不同的標(biāo)準(zhǔn)所確定的承載力顯然也就不盡相同。第三，基準(zhǔn)梁的設(shè)置，千斤頂和壓力表以及位移量測儀表所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不可忽略。此外，非自動加荷條件下的人工加載其主觀性誤差更是無法估計(jì)。所以，要得到一個(gè)合理的對比標(biāo)準(zhǔn)是一件十分困難的事。在這里，筆者僅從高應(yīng)變試驗(yàn)本身的誤差來源出發(fā)來作分析，認(rèn)為可將誤差分為淺層次、中層次和高層次的誤差。
2、淺層次的誤差——?jiǎng)訙y信號質(zhì)量
美國人曾說過樁基動測是“垃圾進(jìn)、垃圾出”的方法，意即在沒有獲得可靠的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的情況下，室內(nèi)分析是沒有意義的，所以動測數(shù)據(jù)的可靠性直接影響試樁結(jié)果。
現(xiàn)場的信號采集尤其是灌注樁的信號采集有較大難度，失敗的教訓(xùn)主要有以下：樁頭砼強(qiáng)度不高而被重錘擊碎;偏心錘擊、樁墊選擇不當(dāng)使得測試信號嚴(yán)重畸變;安裝點(diǎn)砼質(zhì)量欠佳，錘擊后可能導(dǎo)致塑性變形或裂縫，從而產(chǎn)生持續(xù)的壓力或拉力波而使信號尾部不歸零;傳感器沒有上緊或樁側(cè)面不平整導(dǎo)致傳感器自振;錘重選擇不當(dāng)或落高控制不當(dāng)導(dǎo)致激勵(lì)能量過高或不足。此外，在系統(tǒng)誤差方面，傳感器的標(biāo)定精度，傳感器自身的靈敏度，壓電式加速度計(jì)的低頻泄漏也都影響著測試數(shù)據(jù)，盡管這種影響是微乎其微的?？荚囉脮?BR> 3、中層次的誤差——測試條件的不同
靜載荷試驗(yàn)是一種慢速的維持荷載試驗(yàn)法，而高應(yīng)變是一種動態(tài)沖擊加載，是在排除動力效應(yīng)的基礎(chǔ)上獲得樁的靜承載力，這本身決定了兩種方法的差異性。
首先，是否完全進(jìn)入塑性狀態(tài)是評價(jià)樁承載力的關(guān)鍵，確定極限承載力的方法就我國而言，標(biāo)準(zhǔn)相對明確;而高應(yīng)變試驗(yàn)則很難定義土體是否進(jìn)入塑性狀態(tài)。傳統(tǒng)的推薦是當(dāng)貫入度達(dá)到或超過土的彈限值時(shí)，可認(rèn)為土阻力充分發(fā)揮，其貫入度推薦值是2.54mm.但國內(nèi)外學(xué)者的研究表明，各類土的彈限值各不相同，如對碎卵石混粘土及一部砂，該值可能達(dá)十毫米，而對于黃土或一部分淤泥，
土阻力充分發(fā)揮，其貫入度推薦值是2.54mm.但國內(nèi)外學(xué)者的研究表明，各類土的彈限值各不相同，如對碎卵石混粘土及一部砂，該值可能達(dá)十毫米，而對于黃土或一部分淤泥，該值可靠只有一毫米。所以將高應(yīng)變試驗(yàn)所激發(fā)的承載力簡單地與靜載試驗(yàn)確定的極限承載力相比較，不是一種科學(xué)的態(tài)度。www.examｗ.com
其次，樁的試驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)具有時(shí)效性，先動載后靜載，才會使樁的試驗(yàn)狀態(tài)相對接近。此外，巖土也具有時(shí)效性，例如硬質(zhì)巖的松馳效應(yīng)，風(fēng)化巖的蠕變效應(yīng)，軟粘土的軟化，負(fù)孔隙水壓力等都可能導(dǎo)致高應(yīng)變試驗(yàn)過高判定承載力，而對動載敏感的粘土，超孔隙水壓力，土體的擾動，液化作用等可能導(dǎo)致動力試驗(yàn)過低判定承載力。
以應(yīng)力波理論為基礎(chǔ)的高應(yīng)變動力試樁法在我國的應(yīng)用已有十幾年的歷史。這種方法以其省時(shí)省錢以及能提供諸如單樁承載力、樁身結(jié)構(gòu)完整性、端承力大小和樁側(cè)摩阻分布等豐富信息的特點(diǎn)而得到人們的推崇和喜愛。
多年以來，人們往往試圖以靜動對比試驗(yàn)結(jié)果來衡量高應(yīng)變動力試樁方法的準(zhǔn)確性，但評述結(jié)果都是有爭議性的。原因是復(fù)雜的，從靜載試驗(yàn)方面，其得到的極限承載力值并非值。首先，靜載荷試驗(yàn)每級加荷量為預(yù)估極限荷載的10%，這意味著其所確定的承載力的精度為預(yù)估極限荷載的10%，這其中就包含著不小的誤差。其次，不但世界各地確定極限荷載的標(biāo)準(zhǔn)五花八門、迥然各異，即使在我國，不同規(guī)范中的確定方法也有所區(qū)別。因此以不同的標(biāo)準(zhǔn)所確定的承載力顯然也就不盡相同。第三，基準(zhǔn)梁的設(shè)置，千斤頂和壓力表以及位移量測儀表所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不可忽略。此外，非自動加荷條件下的人工加載其主觀性誤差更是無法估計(jì)。所以，要得到一個(gè)合理的對比標(biāo)準(zhǔn)是一件十分困難的事。在這里，筆者僅從高應(yīng)變試驗(yàn)本身的誤差來源出發(fā)來作分析，認(rèn)為可將誤差分為淺層次、中層次和高層次的誤差。
2、淺層次的誤差——?jiǎng)訙y信號質(zhì)量
美國人曾說過樁基動測是“垃圾進(jìn)、垃圾出”的方法，意即在沒有獲得可靠的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的情況下，室內(nèi)分析是沒有意義的，所以動測數(shù)據(jù)的可靠性直接影響試樁結(jié)果。
現(xiàn)場的信號采集尤其是灌注樁的信號采集有較大難度，失敗的教訓(xùn)主要有以下：樁頭砼強(qiáng)度不高而被重錘擊碎;偏心錘擊、樁墊選擇不當(dāng)使得測試信號嚴(yán)重畸變;安裝點(diǎn)砼質(zhì)量欠佳，錘擊后可能導(dǎo)致塑性變形或裂縫，從而產(chǎn)生持續(xù)的壓力或拉力波而使信號尾部不歸零;傳感器沒有上緊或樁側(cè)面不平整導(dǎo)致傳感器自振;錘重選擇不當(dāng)或落高控制不當(dāng)導(dǎo)致激勵(lì)能量過高或不足。此外，在系統(tǒng)誤差方面，傳感器的標(biāo)定精度，傳感器自身的靈敏度，壓電式加速度計(jì)的低頻泄漏也都影響著測試數(shù)據(jù)，盡管這種影響是微乎其微的?？荚囉脮?BR> 3、中層次的誤差——測試條件的不同
靜載荷試驗(yàn)是一種慢速的維持荷載試驗(yàn)法，而高應(yīng)變是一種動態(tài)沖擊加載，是在排除動力效應(yīng)的基礎(chǔ)上獲得樁的靜承載力，這本身決定了兩種方法的差異性。
首先，是否完全進(jìn)入塑性狀態(tài)是評價(jià)樁承載力的關(guān)鍵，確定極限承載力的方法就我國而言，標(biāo)準(zhǔn)相對明確;而高應(yīng)變試驗(yàn)則很難定義土體是否進(jìn)入塑性狀態(tài)。傳統(tǒng)的推薦是當(dāng)貫入度達(dá)到或超過土的彈限值時(shí)，可認(rèn)為土阻力充分發(fā)揮，其貫入度推薦值是2.54mm.但國內(nèi)外學(xué)者的研究表明，各類土的彈限值各不相同，如對碎卵石混粘土及一部砂，該值可能達(dá)十毫米，而對于黃土或一部分淤泥，
土阻力充分發(fā)揮，其貫入度推薦值是2.54mm.但國內(nèi)外學(xué)者的研究表明，各類土的彈限值各不相同，如對碎卵石混粘土及一部砂，該值可能達(dá)十毫米，而對于黃土或一部分淤泥，該值可靠只有一毫米。所以將高應(yīng)變試驗(yàn)所激發(fā)的承載力簡單地與靜載試驗(yàn)確定的極限承載力相比較，不是一種科學(xué)的態(tài)度。www.examｗ.com
其次，樁的試驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)具有時(shí)效性，先動載后靜載，才會使樁的試驗(yàn)狀態(tài)相對接近。此外，巖土也具有時(shí)效性，例如硬質(zhì)巖的松馳效應(yīng)，風(fēng)化巖的蠕變效應(yīng)，軟粘土的軟化，負(fù)孔隙水壓力等都可能導(dǎo)致高應(yīng)變試驗(yàn)過高判定承載力，而對動載敏感的粘土，超孔隙水壓力，土體的擾動，液化作用等可能導(dǎo)致動力試驗(yàn)過低判定承載力。