低应变反射波法在混凝土桩身检测中的应用

《低应变反射波法在混凝土桩身检测中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、·86·露天采矿技术2011年第4期低应变反射波法在混凝土桩身检测中的应用靳立宁(内蒙古煤田地质局lO9勘探队，内蒙古呼伦贝尔021008)摘要：低频反射波法在基础桩桩身质量检测中是常用的重要方法之一，在实际检测工作中，除了做好必要的前期准备工作外，还要对地质情况、施工工艺及施工原始记录进行充分的了解，以确定传感器、激振方法等各种参数的选择。传感器的选择应考虑桩型及桩长，采样频率应依据时域分析精度和频域分析精度要求确定，而信号放大及滤波处理则以采样信号不失真为宜。关键词：混凝土桩；反射波法；传感器；激振方法；采样频率中图分类号：TU473．V6文献标识码：B‘文章编号

2、：1671—9816(2011)04—0086—031引言沿桩身垂直向下传播，应力波通过桩阻抗z(z：pCA)变化界面时(缩径、扩径、混凝土离析、夹泥)在利用低频反射波法检测混凝土桩桩身完整性技波阻抗分界处将产生反射波，一部分应力波产生反术，已越来越多的应用于基础桩的检测工作中，并且射，向上传播，另一部分应力波产生透射继续向下传成为一种必要的手段，被广泛应用。由于受地质条播至桩底，在桩底处又产生反射。根据弹性波在界面件、施工工艺，以及一些不确定因素的影响，所施工处质点振动速度的连续性及力的平衡条件可以推出的桩基不可能百分之百的达到合格的要求，难免有反射系数及透射系数部

3、分桩基会有缺陷，如灌注桩施工中常会出现缩径、R=(p~Cv4一p2C2)／(PlCl+p2ld2)扩径、混凝土离析、夹泥，甚至出现断桩等现象。因此T=2p2C~42／(plCl‘4l—pC2)在实际工作中利用反射波曲线信号准确判断桩身质一般把pCA的乘积称为广义波阻抗。由上式可量，及时采取补救措施，排除工程隐患，确保工程质以得出，在其不意存在波阻抗差异的界面处将产生量，对于基础桩的质量评价显得至关重要。本文主要波的反射现象，波阻抗差异越大，其反射能量越强。讨论低应变反射波法的基本理论，并结合多年工作利用的正负值可判断出反射波与入射波的相位实际，浅谈利用低应变反射波法对

4、混凝土桩桩身完关系，利用获得的曲线可判断出桩底与桩身的缺陷整性检测的体会。位置与性质及计算公式：2反射波原理=c／与△=2·完整桩与缺陷桩的时域信号曲线见图l、图2，利用低频反射波主要是检测混凝土桩身结构的J完整性，判断桩身缺陷位置，施工桩长校对，混凝土强度等级估算等。低应变反射波法的理论基础是固体介质中弹性波传播理论。假定桩身材料是均质各l’7、一／＼．、^-___--一r＼，‘向同性的，并遵循虎克定律：桩的截面保持为平面，△=2而每个截面上的应力是均匀分布的。由于桩身波阻抗远远大于桩周围土的波阻抗，可忽略桩周土的约图1完整桩典型时域信号特征束。当用重锤在桩头上击振

5、时，在桩头产生应力波，J=2．收稿日期：2011-03-．．02作者简介：it立宁(1964一)，男，物探高级工程师，1983年＼二、／、．毕业于陕西煤矿学校物探专业，1996年毕业于内蒙古工业大、、／、-I--—--／、-一，‘’学工业与民用建筑专业。现在内蒙古自治区煤田地质局109勘探队从事物探分支项目桩基检测和电法勘探工作。图2缺陷桩典型时域信号特征露天采矿技术2011年第4期·87·从曲线中可以判断出缺陷位置。紧桩面，与桩面之间接触刚度越大，信号传递特性越好，采集到的信号也越接近桩面的质点振动。图3为3传感器的选择不同桩体的传感器的安装位置及激振位置。传感器的

6、选择对于桩身质量的检测至关重要，(1)实心桩传感器安装点应在距桩心约2R／3合理的传感器，是获得可靠资料的保证。不同类型的处，其所受干扰相对较小。传感器对频率信号的接收是不同的，为精确判定出桩(2)空心桩传感器安装点与激振点平面夹角应身缺陷的位置，可灵活采用不同类型的传感器。如高等于或略大于90。时其效果为最佳。阻尼速度传感器、加速度传感器、普通的低频速度传传感器的耦合粘结方式：利用不同的粘结方式感器等。利用它们在低频部、中频部、高频部不同的对波的不合理振荡能够起到一定的滤波作用，可获灵敏度来准确反映桩深部、中部和浅部的缺陷，以避得较理想的桩身实测曲线。目前常采用黄油

7、粘结、石免出现漏掉缺陷或多解缺陷的现象，提高判断的准确膏粘结、橡皮泥粘结等几种方式。其中橡皮泥粘结方性。目前，桩基检测中常采用压电式加速度传感器，式较其他方式在实际应用中更方便快捷，易被采用。它具有灵敏度高、频率范围宽、线性动态范围大等优5测试参数选择点；同时它重量轻、体积小，易于携带，被广泛采用。桩基检测工作主要是选择测试参数(时域信号4激振锤的选择及传感器的安装采样频率的设定)、信号放大及滤波处理。激振锤的选择及传感器的安装是获得可靠检测5．1测试参数信号的前题。激振锤的材质及大小是影响激振脉冲测试参数主要是时域信号采样频率的设定，因频率和的重要