低应变桩基检测方法1.pdf

《低应变桩基检测方法1.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、反射波检测基桩完整性的技术要点—（一）一．反射波法检测基桩完整性如何获取桩底反射众所周知，反射波法检测基桩桩身完整性，能否采集到桩底反射信号，是现场进行数据采集成败的关键。要获取桩底反射波有几个必须的条件即：1.桩头要处理好桩头的处理包括：去掉桩头浮浆和松动开裂的混凝土，还要对桩头安装传感器部位和击振点打磨平整。但这些往往由于不同的原因不能实现，如此的后果往往会造成检测失败。桩头不做上述处理如图1所示，桩头表面不仅凹凸不平，尚有突出的混凝土楞刺，在这种情况下锤头下落，冲击能量首先在冲破凹凸不平楞刺过程中消耗大理能量，使有效的击振能量大打折扣，还不能激励出理想的入射脉冲波。

2、于是只好再次加大激振力度，再次击破凹凸不平的楞刺，恶性循环的结果，不仅不能取得良好的激振脉冲波，还会激励出杂散振动。恶性循环的结果，将使反射波信号复杂，多次击振的一致图1.桩头不平整击振能量损耗、波形杂乱性差和得不到桩底反射波。如先将激振和安装传感器部位打磨平整，反而会取得事半功倍的成效。桩头没有打磨平整，会使直达波上叠加高频噪音信号，图2便是一个实测范例（还不是最严重的）。与此同时还会带来多次激励的信号一致性极差，而无法确认检测的真实结果。图2.激励信号叠加有混凝土破裂时产生的高频信号2.传感器要耦合良好传感器与桩头的耦合是采集到良好质量信号的重要条件。传感器安装点，应

3、事先检查混凝土是否完整，并打磨平整。安装时，传感器的轴线应平行桩身的轴线，即垂直于桩头的水平面，这样传感器的最大灵敏度方向可对准桩底，有利于接收桩头下部的反射信号。传感器应通过耦合剂牢牢黏结在桩头上，不可松动，以免在击振时传感器也随之振动，形成干扰。耦合剂的选用以黏度较大的橡皮泥最佳，因为橡皮泥可以起到机械滤波的作用，滤除击振时产生的高频干扰（但是在北方冬季橡皮泥“凝固”失去了柔软性，到不如凝固的黄油会更好些）。3.击振脉冲波的力度和主频要适度锤击脉冲波的力度、主频与桩长相匹配。原则是至少要有两次以上击振后的反射波信号基本一致，方可确定得到的信号是可靠的桩身状况的客观反映

4、。图3是几种典型的现场检测到的反射波记录。多次采集的反射波信号不一致，且有高频干扰的实例如图3(a)；击振一致性较好，还可见缺陷反射，但是没有桩底反射波如图3（b）；图3(c)是桩径1200mm、桩长15.3m人工挖孔灌注桩，用速度型传感器接收，有桩底反射波、击振一致性好的实例；图31（d）是用加速度传感器接收的检测记录，虽然击振的直达波一致性不太好，但可见一致性较好的桩底反射。它们可认为是可靠的、合格的记录。图3.几种典型的反射波记录（a）三次击振信号不一致有高频干扰无桩底反射波；（b）三次击振一致性好无桩底反射波（c）三次击振一致性好有桩底反射波；（d）三次击振一致性

5、不好但有桩底反射波4.有时采集到桩底反射仪器屏幕上看不到桩底反射波在软地层中的长桩（50m左右）和硬地层中的中长桩（25m左右），或有严重缺陷的桩，往往不能马上在仪器的屏幕上观察到桩底反射信号，究竟是什么原因？其实这是一种正常现象。问题出在仪器显示屏幕的像素是有限的，仪器采集系统的A/D转换器的位数很高动态范围很宽。即仪器显示屏在Y轴方向可供显示的像素比较少，例如8吋640×480显示屏，同时要显示三道信号，分配给每一道Y轴的像素约为128左右（不同仪器而异），即屏幕的动态范围为128。可是反射波信号波幅的动态范围，由A/D转换器的位数决定，例如16位A/D转换器的动态可

6、达65536倍。此时要在屏幕上显示反射波信号，就要把信号的像素按n2倍数压缩，这样才能完整的显示全部波形。所以，桩底反射波显示在屏幕上就被压缩得很小，显得很微弱甚至看不到。对于软土层中的长桩传播距离较长，声波衰减严重；硬地层中的中长桩击振能量大多折射到地层中，分配到垂直入射的能量相对较少，桩底反射都会比较微弱，在压缩显示情况下，将被压缩得没有了像素（像素为1），也就不能在屏幕上观察到桩底反射波。这种现象可用图4的现场检测实例来说明。图4（a）是桩径800mm长25m的基桩用速度型传感器接收采集到的原始信号，可见三次击振一致性好，采集的反射波是可信的，仅略能见到极微弱桩底反

7、射波仪；同样图4（b）是桩径1200mm长38m原地灌注桩，用加速度传感器接收的反射波记录三次击振一致性好，屏幕上显示仅有极微的桩底反射波。但是，当我们用仪器具备的放大功能对信号按指数规律放大后，就可以把压缩显示的波形，随桩身深度（也就是随时间）按指数规律逐渐将原先压缩显示的波形像素释放出来，于是我们就可以看到：图4（c）是图4（a）的波形按指数规律放大后的结果，图4（d）是图4（b）的波形按指数规律放大后的结果。从上面的论述可以说明，常常采集到了桩底信号却2在仪器屏幕上看不到桩底反射波的原因。但必须说明，如果由于击振不当、传