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1、低应变反射波法在桩基完整性检测中的应用郭建维江门市建联试验检测有限公司广东江门529000摘要:桩基是地下隐蔽工程，成桩质量不易控制，往往容易击现质量缺陷，因此，对桩基完整性进行尤为重要，低应变反射波法就是一种应用十分广泛的桩基完整性检测方法。木文介绍了低应变反射波法的基木原理，并阐述了低应变反射波法在桥基完整性检测中的应用，对各类桩的波形曲线进行了分析，以供参考。关键词:低应变反射波法；原理；完整性检测；应用；波形分析ThelowstrainreflectedwavemethodintheapplicationofpileintegritytestingGuoJianWeiJiangme
2、nbuiltuniontestLTD.Guangdongjiangmen529000Pickto:pilefoundationisundergroundtakecoverengineering,pilequalityisnoteasytocontrol,oftenpronetoqualitydefects,therefore,topileintegrityisveryimportant,thelowstrainreflectedwavemethodisakindofapplicationisveryextensiveinthepileintegritytestingmethod.Thisp
3、aperintroducesthebasicprincipleofthelowstrainreflectedwavemethod,andexpoundsthelowstrainreflectedwavemethodintheapplicationofpileintegritytesting,forallkindsofpilewaveformcurveareanalyzed,foryourreference.Keywords:thelowstrainreflectedwavemethod;Theprinciple;Integritytesting;Theapplication;Wavefor
4、manalysis随着工程建设的发展，桩基础在地基处理中得到了广泛的应用。桩基础属地下隐蔽工程，因此，其质量很难得到保证，施工过程中难免会出现缩颈、扩颈、断裂、夹泥、离析等缺陷。为了保证桩基安全可靠，进行桩基完整性检测是十分有必要的。桩基完整性检测技术目前主要有低应变法反射波法、高应变反射波法、声波透射法等。其中低应变反射波法具有检测快速、方便，测试资料分析简单、精确，费用低廉等优点，因此其被众多的检测单位所采纳与应用。1方法原理低应变反射波法以一维波动方程为理论基础，通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将
5、产生反射波。这样，根据一根桩不同阻抗变化界面其反射波的吋域和频域曲线的不同特征（传播吋间、幅值和波形特征），就可以判断桩身缺陷，评定桩身质量。由于波长λ大于桩径d,而桩长L一般远大于d,因此，基桩完整性的反射波法检测是建立在一维波动理论基础之上,在数学上模拟桩的一维应力波传播，桩中应力波按下述一维波动方程传播：（1）式中：v为x方向的位移（m）；c为波的传播速度（m/s）；E为桩材的弹性模量（Mpa）；ρ为桩材的质量密度（g/m3）；x为坐标（m）；t为吋间（s）当遇到阻抗（RA）界面吋，将产生反射和透射。根据界面连续条件和牛顿第三定律，界面上两侧的质点速度V、应力&
6、sigma;均应相等，即（2）式中：VI—入射波质点速度；VR—反射波质点速度；VT—入射波质点速度；σ
7、—入射波质点应力；σR—反射波质点应力；σT一入射波质点应力；Al—波阻抗界面上桩身的横截面面积；A2—波阻抗界面下桩身的横截面面积。由波阵面动量守恒条件得：(3)式中：ρl-波阻抗界面上桩身混凝土密度；ρ2—波阻抗界面下桩身混凝土密度；C1—波阻抗界面上侧的纵波波速；C2—波阻抗界面下侧的纵波波速；Z1—波阻抗界面上桩身的波阻抗，Zl=ρlClAl；Z2—波阻抗界面下桩身的波阻抗，Z2=ρ2C2A2o将式⑵和式⑶联立
8、求解，可得：(4)(5)式中：n—波阻抗比值,n=ρlClAl/ρlC2A2；F—反射系数,F=(l-n)(/l+n)；T—透射系数,T=2(/l+n)o公式(4)、公式(5)是反射波诊断的依据，桩身各种性状以及桩底不同的支承条件，均可归纳成以下三种波阻抗变化类型。①当桩底为支承桩，胶结良好，波阻抗近似不变吋(Zl≈Z2),则n=l,F=0,T=lo由式(4)、式⑸可知，σR=VR
