高应变动测CAPWAP法中有关参数取值的探讨蔺田文摘要:分析了高应变动测的基本原理,应用CAPWAP法进行了数据测算,指出参数的取值范围不仅根据地质资料依概念而限定,更要分析打击时桩土体系的动力特性,合理取值。关键词:高应变动测,CAPWAP法,桩侧阻尼系数:TU473.1+6文献标识码:A高应变动测是利用弹性波理论测试基桩承载力和完整性的一种测试手段,CAPWAP法是高应变动测最常用也是最可信的处理、解释方法。1高应变动测的基本原理用重锤冲击桩顶,使桩—土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力评价桩身质量和完整性。假设桩为一维线弹性杆,测点下桩长为L,横截面积为A,桩材弹性模量为E,桩材质量密度为ρ,桩身内应力波传播速度(俗称弹性波速)为C(C2=E/ρ),广义波阻抗或桩身截面力学阻抗为Z=AρC;其桩身应力应变关系可写为:σ=E·ε,F=A·E·ε,假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成:R=Rs+Rd,推导可得桩的一维波动方程:β=F↓(t1)-Rx+F↑(tx),F↓(t1)-F↑(tx)F(t1)+Z·V(t1)其中:F↓(t1)=,2F(tx)+Z·V(tx)F↓(tx)=,2Rx为缺陷点X以上的桩周土阻力;缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx由下式确定:tx-t1Lx=c。2实测曲线拟合法采用了较复杂的桩—土力学模型,选择实测力或速度或上行波作为边界条件进行拟合,拟合完成时计算曲线应与实测曲线基本吻合,桩侧土摩阻力应与地质资料基本相符,贯入度的计算值应与实测值基本吻合,从而判定桩的竖向承载力和桩身是否完整。2参数取值探讨CAPWAP(曲线拟合)法首先假设桩─土模型,设定各岩性、物性参数初值,然后输入某一实测曲线,计算模型响应,去拟合另一实测曲线,如此通过逐步改变模型参数,使最后的拟合达到一定质量,最终得到桩─土体系岩性、物性参数以及力学状态。然而,由于这种方法的多解性,各参数的取值必须在合理的范围内。但是,CAPWAP中有关参数的取值是否合理对技术人员来说一直是一大困扰,况且这些参数的取值直接影响着计算结果的正确与否,从而也关系到高应变动测技术的应用前景。现试图通过实例对这些参数的取值谈一些个人体会。CAPWAP中有诸多参数可供选择,如下两对4个参数是诸多参数中对结果影响较大,也是各工地或各桩之间差异较大的参数。一般认为这4个参数是与土层性质直接关联的,所以,经常需要根据地质情况进行调整。现仅对这4个参数的取值范围做92u92uR=c29x2-ρ·A,9t2分析方法采用Case法和实测曲线拟合法。记冲击速度峰对应时间为t1,t2=t1+2L/C为桩底反射对应时间,根据实测的力、速度曲线F(t)、V(t)推导可得case法判定桩的承载力的计算公式为:F(t2)-Z·V(t2)F(t1)+Z·V(t1)Rc=(1-Jc)+(1+Jc)22对于等截面桩,桩顶下第一个缺陷对应的完整性系数由下式计算:参考文献:1吴湘兴.土力学及地基基础M.1992.2GB50007武汉:武汉大学出版社,22002,建筑地基基础设计规范S.Onearth2retainingwallZHANGYang(TaiyuanArchitectureDesignandResearchInstitute,designTaiyuan030002,China)Abstract:Thepaperintroducesthedesignofearth2retainingwall,andanalysesthefactorsinfluencingthesecurityofearth2retainingwallfromstructuretype,materialandotheraspects.Meanwhile,authorpointsoutthatsafe,economicalandreasonableprincipleshouldgothroughthewholeprocesseitherinpickfigureorindesignandconstruction.Keyword:earth2retainingwall,typeselection,design收稿日期:简单分析。2.1桩侧阻尼系数JS、桩底阻尼系数JT没有其他任何参数象JS、JT一样对计算结果有如此大的影响。事实上,JS、JT代表了锤击过程中桩─土体系机械能的损耗。它们是与土层性质有关的量,但把它们看成仅仅与土层性质有关显然是不正确的。JS、JT与CASE法中的JC完全不同,对其取值不必限定在JC的取值范围之内,特别是目前进行的检测,基本上都是复打测试,阻尼系数经常会大于1。阻尼系数JS、JT代表了锤击过程中由于摩擦而转换为热能的那部分机械能损耗,也代表了从土中以波的形式传播出去的那部分能量。第一部分机械能的损耗,主要是土的性质影响...