I. Dynamic Pile Driving Formulae (行內稱為收set)
Objective: 測出條 Pile 同 soil 之間o既 Total skin friction
Theory: 呢個 Dynamic Pile Driving Formulae base on牛頓第二定律, conservation of energy, 牛頓話呢個世界上, 有付出就必定有收穫, 你比左幾多 energy 出去, 就會有幾多 energy 比人食左, 咁o係呢個 Test 入面, 有兩條公式係會 Apply 到o既, 就係 E=Fd, E=mgh (E=Energy, F=Force, d=displacement, m=mass, g=gravity, h=vertical displacement)
Procedure: 我地會將一個 known self weight o既 drop hammer (close up) 吊至一定高度, 然後 release 佢, 將佢 free fall 咁鑿落去條 pile 度, 然後 mark 低個 settlement。
Calculation: 首先, 我地將d soil o既 reaction 叫做R, 咁假設條 Pile 向下郁左S 咁遠, 但係由於呢個 settlement 其實唔會好大, 果塊用黎墊住條 Pile 個頂o既鐵/木扁左幾多、條 Pile o既 Elastic deformation、呢下強力o既撞擊對於入左呢o既 Pile 週圍o既震動等...都會影響到我地度o既 settlement, 所以我地會有個表去查番以上種種影響o既(詳情睇番 Structural Foundation Design Manual, Page 303), 咁我地將以上o既影響加加埋埋就會成為另一個 settlement, 我地叫佢做C, 咁 total settlement 就會等於S + C/2, 而 E=R(S+C/2); 另一方面, 我地將果一下 impact o既 efficiency 叫做 n (又係查表, depends on 用邊種 hammer, 同埋 P/W ratio, where P=weight of Pile, W=weight of ram), 咁我地付出o既 energy 就應該等於 E= n*mgh= nWh 。
Result: 我地 equate 左以上兩條 formula, 得出 R(S+C/2)=nWh, then R=nWh/(S+C/2), 咁我地就可以知道條 Pile 有幾強喇。
!Points to note: 講左咁多野, 其實呢條 formula 係不完全正確架... a. E=Fd 呢條式只適用於 static case, 但係呢次係一個 punching action, 會有 acceleation, 所以要用 E = integrate (F dx) 先至係正確, 不過我地好似無乜可能度到呢個F(x), 所以都要用番E=Fd; b. 除此之外, 條 Pile o既 elastic deformation, pile 本身+d 泥+個pile 頂 helmet o既震動, 呢d 所花o既 energy lost 我地都無乜考慮過; 呢兩個因素影響之下, 所得出黎o既 bearing capacity (Reaction) 會有 +- 40% o既分野... 但係由於呢個 test 夠晒快, 基本上係即時可以比我地知道 result, 所以一般都會做下先, 但係我地仲需要做以下兩個比較準確o既 test。
II. PDA Test (Pile Driving Analysis)
Objective: 測出 Pile o既一致性 (呢個 term 好似好深咁...簡單黎講就係佢有無鬈左, damage 左, 係咪成條都係一樣樣)
Theory: 假設整條 pile 都係 monolithic o既話, 佢每一截o既 impedance 就理論上會完全一樣(情況類似一條電線o既電阻), 咁o係佢入面傳送o既 stress wave 應該唔會受到 deflect, 咁我地藉著 hammer 鑿落去條 pile 度途經個 gauge 向下傳o既 wave, 同埋由 pile 底反射出黎向上再經過個 gauge 時測出黎o既 wave o既比較, 我地就可以知道呢條樁有無問題, 詳細o既 theory 實在好深, 會出現呢條咁深o既 Laplace equation §2u/§x2=(1/c2)§2u/§t2 (一般牽涉到wave, heat之類o既野, 佢o既關係可以用呢條式去描述, 因為個 solution 會出現 sin 同 cos) , 同埋一大堆唔知點解o既 constant, 所以我都係不便討論...(呢科我得C 咋~~救命~)。
Procedure: 首先 Install 左個 gauge 落去條 Pile 度, 然後用 GPS (Global Positioning System) 測出 target Pile o既位置, 以作紀錄, 跟住將部打樁機駛過黎, set 好晒d 儀器就好以開始, 我地會係咁意樁幾下條Pile, 咁個 gauge 就會自動紀錄左呢d data, 再交比d 專家去分析。
Calculation: 問專家(例如教我地 Laplace equation 果位阿Sir), 唔好問我
Result: 問專家, 唔好問我
III. Loading Test
Objective: 測試 Pile o係 under loading 既時候既 performance
Theory: 藉著Settlement 同 Strength relationship 搵番條 Pile 既 strength
Procedure: 首先 setup 好 d strain gauge, hydraulic jet 果類野, 然後將大大舊o既 loading 壓落去條 Pile 果度, 然後用 Strain Gauge 黎量度番條 Pile take 緊既 loading, 然後再畫番個 settlement-time relationship, 之後就可以得出呢條 Pile 既 strength 喇。雖然呢個 test 既效果比較慢, 但係由於佢真係搵 d loading 壓落去, 所以佢亦係最能夠表現條 pile 既 performance 架。
Calculation: 唔知點計, 不過應該唔會好複習, 甚至應該可以當做 static deformation (個人意見)。
Result: 計完就知
IV. Ultra Sonic Test
我無見過佢做, 只係拎番佢 d 舊相黎睇咋, 所以不便講佢究竟做左 d 乜, 不過阿 Sir 話呢個 test 非常唔準, 只可以做參考。
(睇片)
fin~
