反射波法在人工挖孔桩桩端持力层岩土性状分析中应用探讨

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1、第26卷第1期安徽地质、b1．26No．12016年3月GeologyofAnhuiMarch2016文章编"~：1005-6157(2016)01-071—4反射滚法在人挖孔桩桩端持力层岩±性状分析中庭餍探讨程小顺(安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥230022)摘要：通过某工程人工挖孔桩低应变反射波法实测结果与钻芯法检测结果对比分析，认为低应变反射波法检测结果可定性判断人工挖孔灌注桩桩端持力层岩土性状，岩体的纵波速度与岩石的完整程度、岩石风化程度等因素关系密切】，本文利用低应变反射波法检测

2、结果计算了人工挖孔灌注桩持力层纵波速度，利用计算的持力层纵波速度对人工挖孔桩持力层岩土性状进行了探讨。关键词：低应变反射波法检测；桩端持力层岩土性状；视反射系数；完整性指数K中图分类号：P631．425文献标志码：AO引言速度反射波，其速度反射波大小由确定z、z：的相对变化，进而对桩端低应变反射波法检测混凝土桩下式确定：持力层的岩土性状进行定性分析。的完整性，效果较好，已为大量检(Zl—Z2)／(Zl+Z2)(1)为了进一步持力层的岩土性测实例证实。对人工挖孔灌注桩，式中为入射波。状，本文试图利用低应

3、变反射波法在地质条件复杂，丰富的地下水，施为反射波。检测结果，近似计算持力层纵波波工难度大，施工人员技术素质不足z为介质I广义波阻抗，速C2，岩石完整性系数判断持力等情况下，桩底可能出现虚土、岩Zl1Cl1。层岩石完整性。石破碎、软软夹层等问题。一般情z为介质Ⅱ广义波阻抗，把(1)式变换成：=F=(况下，人工挖孔灌注桩的承载力主Z2-p2C2。Z1一Z2)／(Z1+Z2)要由桩端持力层的岩土性状决定，反射波的大小极性与波阻抗界F：反射系数。因此，对于人工挖孑L灌注桩，桩端面两侧的介质密切相关，由z。、

4、Z2很明显，反射系数只与桩身材持力层岩土性状是否满足设计要求的相对变化决定：料和桩端持力层的岩土性状有关。尤为重要。(1)当Z。>Z2时，=vi(Z。-Z2)／(桩身的波阻抗z。=pC1可以通过1低应变反射波法检测原理z1十Z2)>0，反射波、入射波同向；低应变检测结果进行计算，同时反当桩长远大于桩径时，基桩可(2)当z

5、力，(3)当Z。=z：时，=(Zl—zg／(计算，因此，桩端持力层的波阻抗桩顶就会产生应力波，应力波沿桩z十Z2)=0，没有反射波。z2可以通过Z2=Z1(1一F)／(1计身向下传播，在遇到波阻抗差异界人工挖孔灌注桩桩底与持力层算。面，就会发生透射和反射。设应力是一个天然的波阻抗界面，因此，假。2，则1C。(1-F)／波从介质I进入介质Ⅱ时，产生的对桩底反射波特征进行分析，就可(1+／P：。C。、F可利用低应变反射收稿日期：2015-09．10作者简介：程小顺(1962一)，男，安徽怀宁人，高级工程师

6、，现主要从事工程地质与环境地质工作。72安徽地质20i6正波法检测结果确定，p根据混凝土差是可以接受的。工程验收试验时，采用桩承载强度确定，P采用岩石天然容度，2工程实例分析力自平衡法深层平板载荷试验，利用。(1)／(1／P2，计2．1工程概况检测单桩极限承载力，低应变反射算持力层的纵波波速，推算岩石完某工地24楼，基础采用人工波法检测桩身质量。在承载力检测整性指数，判断持力层岩石完整挖孔桩灌注桩，布桩77根，桩径时发现一根桩竖向极限承载力仅性。900mm，桩长5．18—6．75m，桩身3975kN，

7、远小于设计要求。通过对人工挖孔灌注桩并非理想弹性设计强度等级C30，嵌人⑤：层不小低应变资料分析，造成承载力严重介质，由于在桩顶接收反射波信于500mm，设计单桩竖向极限承载不足的原因可能是持力层的岩土性号，桩底反射波有一定衰减，且受力9000I。状不满足设计要求。为了消除工程桩周土影响，因此，利用实测曲线⑤：层为白垩系中风化砂岩，隐患，确保建筑安全，全面分析低的入射速度波强度与速度反射波强岩石坚硬；天然容重25．126．5kN!应变资料，选择部分有代表性的桩度比计算的反射系数F并不是波阻m，平均25

8、．6kN／m；饱和状态(包括承载力不足的试验桩)进行抗界面真的反射系数，为了区别，抗压强度33．752．8MPa，平均了钻芯法检测，钻芯法检测结果见称为视反射系数，在同一工地，桩43．0MPa。表l。土条件相近情况下，由此产生的偏2．2桩端持力层岩土性状分析从钻芯检测结果看，持力层岩表1钻芯法检测结果一览表Table1Detectionresultsbydrilledcoremethod桩号芯样描述570～0．7mr~u,样完整；o．7～o．75m无芯样