桩基础反射波法检测的局限性及对策.pdf

《桩基础反射波法检测的局限性及对策.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文章编号：1009—9441(2010J10—0015—02桩基础反射波法检测的局限性及对策口口杨大志，徐瑞金(盘锦市建筑业安全监察站，辽宁盘锦124010)摘要：根据低应变反射波法的基本原理，结合实际工程，对低应变反射波法检测桩身完整性的局限性进行了分析。关键词：低应变；反射波；完整性；局限性中图分类号：TU473．1文献标识码：B引言低应变法现已普遍用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身是否存在缺陷、缺陷的程度及其位置。经过多年的发展，现在已经形成较为成熟的技术经验。工程桩应用于我国的城市建筑非常多，但是，由于受

2、地质条件、施工工艺以及一些不确定因素的影响，不_口T能百分之百的基桩都能达到合格的要求，难免会有部分的基桩存在不同程度的缺陷，尤其在灌注桩的施工过程中，有时会出现夹泥、离析、缩径、甚至断桩等情况，因此，在实际工程检测中，利用测得的反射波信号准确地判断桩身质量，排除工程隐患，对基桩的质量评价是至关重要的。但工程中经常出现对桩基检测结果的误判，致使工程技术人员对该种检测方法的可靠性提出质疑。本文根据低应变反射波法测桩的工作原理，分析了低应变反射波法的局限性及解决办法，供参考。1低应变反射波法的基本原理反射波法的基本原理是

3、在桩顶竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等)或桩身截面积发生变化(如缩颈或扩颈)时，将产生反射波，经接收、放大、滤波和数据处理，即可识别来自不同部位的反射信息。通过对这些反射信息进行分析计算，可判断桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷的程度及其位置。取桩身的某段为—个分析单元，其介质密度、纵波波速、横截面积和弹性模量分别用P、c4、E表示，令：Z=pcA=尉／c(1)式中：z——广义波阻抗，Ns／m；p——桩身混凝土密度，kg／m3；卜纵波在桩身混凝土中的传播速度，m

4、／s；A——桩身横截面积，m2；卜桩身混凝土弹性模量，N／m2。当桩身几何尺寸或材料物理性质发生变化时，相应地P、c,A发生变化，其变化发生处称为阻抗截面。将波阻抗的比值表示为：n=考=篇㈤肛百2币百‘z，在桩顶激振后，将产生压缩波，以波速C沿桩身向下传播。当遇到波阻抗界面时，产生反射波。根据应力波理论，只要这两种介质在界面处始终保持接触(既能承压又能承拉而不分离)，则根据连续条件和牛顿第三定律，界面上两侧质点速度、应力均应相等。t，I+‰2秽r(3)Al(盯l+OrR)=A20rr(4)由波阵面动量守恒条件得：旦一

5、旦：旦(5)PlCIp2C2Zl(移l一％)=Z2"r(6)联立求解可得：orR=盯l[(乞一z1)／(z2+z1)]=RorI(7)矿r=盯l[2乙／(乙+z1)]=To-l(8)口詹=一秽1[(乙一z1)／(z2+z1)]=一Rorl(9)t7r=秽l[2互／(z2+互)]=nTorl(10)其中：反射系数：尺=石UR=一符{(11)透射系数：T=Vr=≠乇(12)2工程实例分析盘锦某工程拟建12层住宅楼，基础采用人工挖孔桩，桩长10．0m，桩径中300mm，桩身混凝土强度等级c80。工程场地周边条件复杂，东面和

6、南面为城市主要道路，西面为居民住宅楼，北面为商业楼，地下管线多。冈此，施工中必须采取合理可行的建材技术与应用10／2010·15·措施，以确保地下管线及周围建筑物、道路的安全。根据岩土工程勘察报告，场地第四系地层主要为黏性土，基岩为混合花岗岩。土层详细情况及土的物理力学指标见表l。表1土层的主要物理力学指标十层层厚含水质壁密度孔隙液限塑限液性塑性名称／m量／％／(g／CUll3)比／％指数②粉质4．8～28．91．95o．79736．320．30．5416．O黏土12．63．2～③黏土27．31．980．75738．

7、421．60．3416．918．7④粉质3．5～27．31．970．76639．222．3O．3016．9黏土13．5⑤混合O．7～24．21．990．69837．520．2O．2317．3花岗岩2．9检测中采取了以下措施：提高反射波检测；依据桩型、桩长、桩径调整合理的振源；选择合适沿海地貌的小应变测试仪器，对采集信号反复滤波；充分考虑地质、施工条件等因素，深入分析出现的缺陷种类以及各类缺陷产生的原因，有效地提高了采集波形质量及分析水平。实践表明，桩基础检测顺利真实，很好地保证了基桩质量。3低应变反射波法的局限性(1

8、)低应变反射波法尚无法对缺陷准确定性。目前依据波阻抗的变化，仅能有把握地将缺陷区分成缩颈类与扩颈类，而对缩颈与离析、严重离析与断桩、夹层与裂缝等则不能很好地区分。进一步确定缺陷的性质，需要检测经验及其他补充资料。(2)低应变反射波法对缺陷程度的定量分析尚不理想。由于波速计算或选取不准，据此计算的缺陷位置的误差在10％左右。缺陷在桩轴的高度及分布