[发明专利]一种基桩承载力动测方法及其装置

说明书

本发明公开了一种基桩承载力动测方法，在各个节点深度位置布置应变传感器，在最上方的节点深度位置布置加速度传感器，重锤锤击桩顶，获得各个加速度传感器的加速度和应变传感器的应变，进而获得各个节点深度位置的加速度、速度、位移、应变、力，进而获得基桩的承载力。还公开了一种基桩承载力动测装置。本发明计算过程概念清楚、过程简明、无多解性问题。

技术领域

本发明属于岩土工程检测领域中的基桩承载力动测技术领域，具体涉及一种基桩承载力动测方法，还涉及一种基桩承载力动测装置。

背景技术

基桩承载力检测有两种技术路线，一种基于静载法，一种基于动测法。静载法在基桩桩顶施加静荷载，测试施加的静荷载值和对应的基桩桩头的沉降(位移)，根据规范取值得到基桩承载力。动测法通过重锤锤击基桩桩头，测试基桩桩头承受的动荷载值时程曲线和对应的基桩桩头质点运动速度值时程曲线，拟合计算得到基桩承载力和分层土阻力。

现有技术进行动测法基桩承载力检测时，传感器安装在桩头部位，拟合计算承载力和分层土阻力的技术路线是将基桩分为多段，设定每段基桩的土阻力模型及其参数值，以桩顶实测下行波数据为边界条件，依据行波原理计算上行波数据，依据实测上行波与计算上行波构建优化目标函数。逐步调整每段基桩的土阻力模型参数值，并根据调整值计算上行波，循环往复，直至优化目标函数满足优化计算终止条件，此时得到的每段基桩的土阻力模型参数值就是拟合计算的结果。这种拟合计算存在多解性问题，并且现有基桩承载力动测装置的生产厂家均不公开其拟合计算优化方法，导致实际运用中同样的实测数据，不同厂家的检测装置结果相差很大，即便是同一个厂家的检测装置，设置不同的初始数据也会有较大的差异，检测结果有很大的人为性，这也是一些检测技术规范中强调检测计算人员素质、强调不宜采用自动拟合计算的承载力的原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种基桩承载力动测方法，根据基桩桩顶质点速度数据和实测桩身应变数据，计算得到基桩承载力，解决现有技术存在的多解性问题，并且提供一种基桩承载力动测装置，用以在基桩动测过程中，记录基桩桩顶实测质点速度数据和实测桩身应变数据。

本发明采用以下技术方案实现上述发明目的：

一种基桩承载力动测方法：

步骤1、对于桩长L、桩径D、截面A、密度ρ、弹模E的基桩，以基桩顶面的中心为坐标原点，建立自基桩顶面的中心指向基桩底面的中心的桩身深度位置的x坐标系，自x＝L₀至桩底x＝L_N设定N+1个安装传感器的节点深度位置L_p，1D≤L₀≤2D，N∈{10，～，100}，p∈{0，～，N}；

自节点深度位置L₀至节点深度位置L_N并不要求等间距分布，由于最终的检测结果是基桩承载力值和承载力在各个节点之间的分段分布状况，节点深度位置L_p可根据所关注的现场土层状况布设。

自节点深度位置L₀至节点深度位置L_N布设测线，测线为M排，M∈{2,～,6}，各排测线与基桩轴线平行，各排测线在基桩柱面周向均匀分布；

如果检测中使用光纤应变传感器，由于光纤传感器对温度变化更加敏感，可同步布设光纤温度传感器用以校正光纤应变传感器的测量值。

第i排测线在节点深度位置L₀安装加速度传感器SA_i和应变传感器SE_i,0，i∈{1,～,M}；

每排测线在L₀位置安装加速度传感器和应变传感器参照现有技术要求，例如参照《建筑基桩检测技术规范JGJ106—2014》第九章高应变法的有关规定。