低应变反射波法在桩基检测中的应用 [复制链接]

低应变反射波法在桩基检测中的应用˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
一、概述 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　桩基础是工程结构中采用的主要基础类型，目前约占全部工程结构基础的70%以上。由于它是地下隐蔽结构物，在施工过程中极易出现各类缺陷，故对桩基础进行全面质量监督十分必要。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　低应变动力检测技术是本世纪80年代由美、日、加等国运用地球物理勘探的纵波浅层反射法配合高分辨率的野外数据采集系统和数据电算处理技术，以电子检测技术和结构动力学分析为基础的一种新兴的检测方法。本文着重介绍以低应变反射波法现场检测桩基础的完整性。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
二、基本原理 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是在桩身顶部进行竖向激振，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、断桩和严重离析等部位）或桩身截面面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接受放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级。还可根据视波速和桩底反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
三、实际工程 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
3.1场地工程地质条件 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　该场地为南京市江浦区明发滨江新城某栋桩基。整个场地经人工和机械平整较为平坦，根据场地的工程地质勘察报告，该场地土层其分布如下： ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
地质勘察报告!˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
3.2基桩施工简况 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　该工程基桩施工是经静压机静压而成。成桩之后，开挖至标高，然后砍桩并清理干净，再进行测桩。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
四、 检测方法、检测步骤 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
4.1本次检测是由南京市蓝天土木建筑工程技术顾问有限公司采用基桩低应变动力检测反射波法完成的。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
4.2检测步骤如下： ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　1 清理整平桩头； ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　2 调试仪器，选择适当参数； ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　3 将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位； ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　4 用小棰在桩头选择适当的能量激振； ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　5 选取较为理想的波形曲线并存储； ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　6 将数据传输至计算机，对记录曲线进行分析、计算，并评价桩身质量。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
五、检测设备 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　本次检测使用TK-PDS型基桩动测仪，该仪器采用的加速度型传感器，横向灵敏度低，锤击到一个有效脉冲时，传感器会记录一个信号，数据传输到现场接收计算机进行储存。锤击力量太大太小或传感器安装不当都会影响脉冲信号。˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
六、检测结果的处理和判断 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
6.1分析计算方法 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　将钢筋混凝土桩视为一维弹性杆，当桩顶受到一冲击力后，其应力以波动形式在桩身中传播，遇到波阻抗差异面后，产生反射波信号，通过分析，达到检查传身质量的目的。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　根据时域波形，比较入射波与反射波到达时刻及其振幅、相位、频率等特征，进行判析和计算。以完整桩的首次桩底反射时间Δt计算该桩的波速： ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
Vc=2L/Δt ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
式中：L：完整桩的桩长 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
Δt ：完整桩桩底反射波的传播时间 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
由该工程完整桩的平均波速Vc,计算缺陷的位置： ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
Li=1/2*Vc*Δt; ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
式中： 缺陷桩Li缺陷处反射波的传播时间 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
6.2桩身质量评定 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　根据《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95的有关规定，低应变检测桩身质量评定原则如下： ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　①完整性：反射波波形规则，波速正常，桩底反射明显，易于读取反射波段到达时间，桩体介质均匀，无缺陷存在。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　③缺陷桩：反射波到达时间小于桩底反射波到达时间；且波幅较大，往往出现多次反射；反射波波列复杂，波速较低，波幅减少频率降低，难以观测到桩底反射。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
七、　结　语 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　该工程共施工76根桩，检测76根基桩，其中：一类桩：71根；二类桩：3根；缺陷桩：2根。桩长均满足设计要求，桩身质量均合格。 ˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH
　　应用基桩低应变动力检测法检测桩基础的成桩质量简变、快捷可以在较短的时间内完成大量而且复杂的的工作，是微波电子检测技术与电子计算机技术在土建工程实际应用取得良好效果的又一典范。值得在日后工程大力推广应用。˜ÃDåqS'Äa‚bbs.3c3t.com—5æIßWåH