Badanie integralności pali

Stos to smukły element wbijany w ziemię lub wbijany w nią. Ponieważ konstrukcja pali i produkt końcowy są w większości niewidoczne, inżynierowie często kwestionują ich integralność, tj. zgodność z rysunkami projektowymi i specyfikacjami. W rzeczywistości doświadczenie pokazało, że w stosach mogą wystąpić wszelkiego rodzaju wady. Celem testów integralności jest wykrycie takich wad, zanim spowodują jakiekolwiek szkody.

Historycznie rzecz biorąc, integralność pali badano metodami bezpośrednimi. Należą do nich metody zewnętrzne, takie jak wykopy wokół pala, oraz metody wewnętrzne lub inwazyjne, takie jak wiercenie rdzeniowe. Chociaż wykopy mogą skutecznie odsłonić wady zewnętrznej części pala, zwykle ograniczają się do głębokości kilku metrów. Natomiast wiercenie rdzeniowe można przeprowadzić na dużą głębokość, co daje pełną informację, ale tylko dla bardzo małej części objętości pala.

Metody pośrednie, czyli obrazowanie, zostały po raz pierwszy opracowane na początku lat 70. XX wieku. Należą do nich trzy różne metody:

• Promieniowanie jądrowe, czyli metoda gamma-gamma
• Metoda akustyczna na falach krótkich (ultradźwiękowych).
• Metoda akustyczna długofalowa (dźwiękowa).

Test integralności pali (znany również jako test dynamiczny przy niskim odkształceniu , test echa dźwiękowego i test integralności przy niskim odkształceniu ) jest jedną z metod oceny stanu pali lub wałów. Jest to opłacalne i niezbyt czasochłonne.

Badanie integralności pali przy użyciu testów o niskim odkształceniu, takich jak metoda TDR (Transient Dynamic Response), to szybki sposób oceny ciągłości i integralności fundamentów palowych.

Test mierzy:

• długość stosu lub głębokość do anomalii
• sztywność główki pala
• mobilność trzonu pala, która zależy od przekroju pala i właściwości betonu

Oprogramowanie tworzy również symulacje komputerowe i profile impedancji wyników testu, aby szczegółowo przeanalizować reakcje wału pala pośredniego.

Test TDR wymaga minimalnego przygotowania i jest w stanie wykryć defekty odpowiadające pęknięciom, ubytkom przekroju i strefom betonu o niskiej jakości

Test opiera się na teorii propagacji fal . Nazwa „próba dynamiczna przy niskim odkształceniu” wynika z faktu, że lekkie uderzenie w pala powoduje niewielkie odkształcenie. Uderzenie wytwarza falę ściskającą, która przemieszcza się w dół pala ze stałą prędkością (podobnie jak w przypadku badań dynamicznych przy dużym odkształceniu ). Zmiany w polu przekroju poprzecznego – np. zmniejszenie średnicy – ​​lub materiału – np. pustka w betonie – powodują odbicia fal.

Procedurę tę wykonuje się za pomocą ręcznego młotka w celu wygenerowania uderzenia, akcelerometru lub geofonu umieszczonego na szczycie stosu w celu przetestowania w celu pomiaru reakcji na uderzenie młotkiem oraz instrumentu elektronicznego do gromadzenia i interpretacji danych.

Test sprawdza się w przypadku fundamentów betonowych lub drewnianych, które nie są nadmiernie smukłe. Zwykle metodę tę stosuje się do niedawno wybudowanych pali, które nie są jeszcze połączone z konstrukcją. Metodę tę wykorzystuje się jednak także do badania szczelności i określania długości pali osadzonych w konstrukcjach. Szeroko stosowany w Australii, obecnie na istniejących konstrukcjach.

Metoda ta jest objęta normą ASTM D5882-16 – Standardowa metoda testowa do badania integralności pali przy niskich odkształceniach.

Rausche, F., Likins, GE, Hussein, MH, maj 1988. Integralność pala dzięki wpływom niskich i wysokich naprężeń. Trzecia międzynarodowa konferencja na temat zastosowania teorii fal naprężeń do pali: Ottawa, Kanada; 44-55

Hussein, MH, Garlanger, J., czerwiec 1992. Wykrywanie uszkodzeń pali betonowych przy użyciu prostej metody nieniszczącej. Materiały z pierwszej międzynarodowej konferencji na temat mechaniki pękania konstrukcji betonowych: Breckenridge, Kolorado

Likins, GE, Rausche, F., Miner, R., Hussein, MH, październik 1993. Weryfikacja głębokich fundamentów metodami NDT. Doroczne spotkanie ASCE: Waszyngton, DC

Massoudi, N., Teferra, W., kwiecień 2004. Badania nieniszczące pali przy użyciu metody integralności niskich odkształceń. Materiały z piątej międzynarodowej konferencji na temat historii przypadków w inżynierii geotechnicznej: Nowy Jork, NY. (CD-ROM)

70% awarii konstrukcji ma miejsce z powodu awarii fundamentów