低应变反射波法与声波透射法在桩基检测中的联合运用

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低应变反射波法在桩基检测中的应用

低应变反射波法在桩基检测中的应用

低应变反射波法在桩基检测中的应用发布时间:2023-02-27T06:17:55.543Z 来源:《工程建设标准化》2022年第10月19期作者:张纯[导读] 桩基础在工程项目建设中具备较高的强度特征,其在结构荷载中的优势,也受到高度重视张纯湖州正通交通工程试验检测有限公司 313000摘要:桩基础在工程项目建设中具备较高的强度特征,其在结构荷载中的优势,也受到高度重视。

桩基础施工作为隐蔽工程很容易受到各种因素的影响,从而导致工程质量降低。

所以本行业需积极探究有效检测技术,保障桩基础施工质量,加强低应变反射波法的广泛运用。

本文基于桩基检测分析了低应变反射波法,旨在为提供积极有效的借鉴与参考。

关键词:低应变反射波法;桩基检测及应用前言:对于现代化建筑施工而言,桩基础作为地下隐蔽工程中尤为重要的组成部分,具有非常复杂的施工工艺,若是缺少高效的质量控制,很容易出现各种质量问题,严重影响上部结构整体施工质量,影响整体工程的稳定性。

低应变反射波法的运用具有低成本、高便捷性特点,在桩基检测工作中具有广泛运用。

1低应变反射波法在桩基检测中的应用原理及流程 1.1低应变反射波法在桩基检测中应用的原理低应变反射波法主要是利用应力波理论对建筑桩基进行检查,通过专业的设备向需要被检测桩基内发射声波,然后再将声波进行收集。

声波在不同媒介间的传播轨迹有着明显的差异化,将声波传递轨迹展开分析,可以准确判断出建筑桩基的质量是否符合相关要求。

声波发生装置、声波收集装置、声波处理装置是低应变反射波检测的核心设备,通过正确的方法将上述设备进行合理的应用,是保证检测结果准确的关键。

1.2低应变反射波法在桩基检测中应用的流程在准备阶段,主要是选择并调整仪器、收集相关资料等工作,必须确保全部工作都到位,否则将给测试结果带来不利影响。

开始检测时,需再次检测全部用到的仪器设备,合理设定各项参数;对桩基进行清理,确保桩顶平整清洁;正确安装传感器后,根据要求选择能量激振;采集反射信号并进行分析,最终得出结果。

桩基检测中低应变法和声波透射法的综合应用效果分析

桩基检测中低应变法和声波透射法的综合应用效果分析

桩基检测中低应变法和声波透射法的综合应用效果分析摘要:文章首先对低应变法与声波透射法进行简要介绍,在此基础上对桩基检测中低应变法与声波透射法的综合应用效果进行论述。

期望通过本文的研究能够对桩基检测结果准确性的提升有所帮助。

关键词:桩基检测;低应变法;声波透射法1低应变法与声波透射法简介1.1低应变法这是一种利用波动理论对桩身存在的缺陷问题进行判断的方法,其突出的特点是测试过程操作简便、成果的可靠性较高、成本低。

数据采集是低应变法的重要组成部分,该过程中涵盖了多种学科,如物理学、信号学、计算机、数学等等。

数据采集的主要目的是对反射波信号进行收集和分析,可借助相关的仪器设备完成。

随着低应变法在桩基检测中的推广应用,使得相关的仪器设备得到快速发展,性能日趋完善,通过软件可实现数据的记录与处理,不但可以减轻工作量,而且还能提高工作效率。

低应变法检测中使用的仪器设备主要有激振系统、测量系统和数据分析系统,其中激振系统能够激发桩顶振动,测量系统能够对振动能进行转换,数据分析系统是处理软件,可对相关数据进行处理,进而生成反射波曲线图表等。

应用低应变法对桩基进行检测的过程中,需要重点对如下事项加以注意:1.利用低应变法对桩基进行检测的过程中,应先对桩顶进行处理,将积水、杂物清除干净,并使桩顶露出坚实的混凝土。

在低应变检测中,现场数据的采集主要通过传感器来完成,在对传感器进行安装时,应当对布设点进行打磨,从而露出光滑的表面,这样可以粘结更加牢固。

同时对传感器进行安放时,要确保耦合质量,由此能够避免对信号质量造成影响。

在粘结剂的选择上,应以黄油或凡士林为主,需要特别注意的是,无论采用何种粘结剂,用量都不宜过多,如果粘结剂过多,会对反射波信号的采集造成影响,从而降低检测结果的准确性。

2.对激振点进行布设时,应选择适宜的地方,尽可能远离外露钢筋的区域,这样能够避免激振时产生干扰信号。

3.对桩基进行检测前,应当了解桩基的参数,据此对力棒进行选择。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用探析

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用探析

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用探析发表时间:2018-07-16T14:34:58.330Z 来源:《基层建设》2018年第16期作者:谢卫红[导读] 摘要:现今社会对工程质量的关注越发重视,建筑工程质量的优劣关乎到人们的正常生活环境,而能够确定建筑工程项目的根基质量是否达标,则需要施行桩基检测技术。

湖南省地质矿产勘查开发局418队湖南娄底 417000摘要:现今社会对工程质量的关注越发重视,建筑工程质量的优劣关乎到人们的正常生活环境,而能够确定建筑工程项目的根基质量是否达标,则需要施行桩基检测技术。

桩基检测作为对桩基承载力和完整性检测的技术,已广泛应用与建设行业的众多工程项目中,其主要检测方法有静载试验法、低应变法、高应变法和声波透射法等多种实用技术,本文将对低应变法和声波透射法两种技术分别进行探析,并结合两者各自具备的特点进行综合应用效果的检测。

关键词:低应变法;声波透射法;桩基检测;应用桩基灌注桩的施工过程容易受到地质环境的影响,由于其作业内容大部分处于地下或者水下完成,所以对其进行质量控制非常困难。

进行施工时,任何复杂的地质条件都可能导致混凝土进行灌注桩时,造成桩孔偏斜或者沉渣过厚等问题发生。

因此,选择合理有效的桩基检测技术对其质量进行可靠的检测,能够及时查出桩基施工时残存的质量隐患,可以配合使用对应的解决方法进行处理和修补,最终确保桩基的承重效果和完整性能够达到工程的质量标准。

一、低应变法和声波透射法在桩基检验中的应用分析(一)低应变法工作应用分析低应变法的检测基础是应用于波动传播理论,在进行桩基检测的过程中,通过将桩基的桩身设定成一维弹性杆件,用锤子对桩顶位置用力锤击,从而使桩基引发强烈振动,该振动会沿桩基形成由上至下传播的应力波,当应力波的传递形成透射和反射状态时,会根据其不同波长形态被桩顶设置的传感器依次接收,形成相对应的反射波图形,以反射波回传波形的不同长度,能够得知其桩基整体长度和出现缺陷位置的深度[1]。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究摘要:桩基础工程在施工的过程中,易受到施工人员、机械设备、地质、环境等多种因素的影响,造成质量问题,会影响桩基的承载能力,影响上层建筑的稳定性。

尤其对于地质条件复杂的地区来说,十分容易出现桩基质量问题,这就需要进行桩基检测,及时发现桩基质量问题,消除安全隐患,保证建筑质量和建筑安全。

低应变法和声波透射法是桩基完整性检测中常芦的两种方法,但二者都有着一定的局限性,因此有必要进行两种方法的综合应用取长补短,提升桩基检测的准确性和效率。

基于此,本文主要对低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用进行分析探讨。

关键词:低应变法;声波透射法;桩基检测;综合应用1、前言桩基工程是一项容易受到外界因素影响的工程,一旦在施工过程中受到影响,就会对其质量造成严重破坏。

当施工现场的地质环境较为复杂时,混凝土灌注桩容易造成孔底沉渣等不利现象。

同时,如果没有完善的操作规范或是在施工过程中对操作规范的执行不够严格,也会造成一系列重大危害,如断桩、离析等现象,对整个工程的质量造成巨大破坏。

因此,如果不能及时发现并解决桩基工程中的缺陷,会给整个建筑造成巨大的安全隐患,这种安全隐患会给人身安全造成巨大威胁。

2、低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用原理2.1低应变法工作原理低应变法在检测时会运用到弹性传播理论,在进行桩基检测时,要将桩基假设为一维弹性杆件,锤击桩基的桩顶部位,从而引起桩基的质点开始剧烈的震动,然后检测震动产生的应力波在传播过程中是否遇到阻碍,如遇阻碍,说明这是已经达到了桩基产生缺陷的位置。

通常情况下,处于传播过程当中的应力波,一般会发生反射,碰触到新的质点,引起新的震动,反射的应力波经过桩基时,桩顶的位置会有所感应,桩顶位置的传感器会捕捉到反射的应力波,再对应力波经过一系列细致的分析,就可以大致了解缺陷的位置以及受损的程度。

低应变法检测桩基可分为不同的系统,主要包括:激发振动系统、数据分析系统、策略制定系统。

探析桩基检测中的低应变法和声波透射法应用

探析桩基检测中的低应变法和声波透射法应用

应用技术幸福生活指南220幸福生活指南探析桩基检测中的低应变法和声波透射法应用孙彦龙南京南大岩土工程技术有限公司 江苏 南京 210000摘 要:考虑到桩基础隐蔽性强、施工复杂、难度大、技术要求高的特点,要关注和加强桩基的检测,可以采用低应变法和声波透射法相结合的方式,从整体和局部细节的不同角度进行桩基质量检测和评价,提高桩基检测的可信度和准确性。

关键词:桩基检测;低应变法;声波透射法引言桩基础工程是隐蔽工程,在地质条件复杂的情况下极易出现混凝土灌注桩的缩径、扩径、孔底沉渣等现象,为此要尤其注重桩基检测手段的应用,要采用低应变法和声波透射法相结合的方式,进行桩基的质量检测,提高桩基检测的准确性。

1.低应变反射波法在桩基检测中的应用低应变法桩基检测是在桩顶实施锤击的方式,激发桩顶周边的质点振动,振动在混凝土桩中向下传播形成应力波,入射的应力波会产生透射和反射,形成新振源而引起周边质点的振动,在反射波由桩身传播到桩顶时,桩顶的传感器接收该反射波,并形成反射波形,由反射波形抵达桩顶的时间、相位、幅值即可获悉桩长及其缺陷的异常种类和深度。

1.1低应变反射波法在桩基检测的数据采集主要采用桩基检测系统中的激振系统、测量系统和数据分析系统实施数据采集和检测,其中:(1)激振系统.该部分主要用于激发桩顶振动,采用瞬态激振系统或稳态激振系统向桩顶施加冲击荷载,并有效激发整个桩基的纵向振动。

(2)测量系统。

该部分主要用于振动能量的转换、放大、显示和记录,可以选取固定于桩顶的压电式传感器进行信号转换,使之与输出端产生的电荷或电压相匹配,体现出频带范围宽、灵敏度高、动态范围大等特性。

考虑到数据采集过程中存在噪声干扰、整体信噪比偏低的现象,要对信号进行处理,包括信号放大、采样、滤波、模数转换等,通过信号放大的方式判定桩底反射和缺陷,对连续的反射波信号进行离散化处理滤除信号中的低频/高频漂移分量,保留信号中的有用成分。

通过信号的模数A/D 转换可以获悉信号的质量。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用摘要:桩基础是一个比较隐蔽的工程,桩基础的工程品质,和上部的主要建筑,以及整体的稳定性和结构,都有着极为密切的关系,对桩基础的品质,进行有效的检测,能够预先排除风险。

基于此,本文主要讨论了不同的方法,以及特点的基础上结合实践,分析桩基础得出结论。

并且介绍了低应变法,和声波透射法,对桩基础进行检测的科学性和理论依据,提高对于桩基础的一些缺陷的判断,使检测更加合理科学。

关键词:低应变法;声波透射法;桩基检测;综合应用一、检测原理1、低应变法低应变法,是一款在一维波动理论知识基础上的检测方法,检测的时候,假设桩身是一维地均匀的弹性直杆件。

而且周围的土质,也比较均匀,土介质对于桩体的作用,主要是阻尼力,在检测桩基的时候,工作人员使用手锤,对桩机顶部进行敲击,让装机承受一个脉冲力。

而桩基的顶部,会因为瞬间竖向的敲击,产生弹性应力波,这样的力会随着桩体向下。

如果桩底有虚土,断桩,沉渣和一些严重的问题。

就很容易明显的出现,波阻抗差异界面,因而产生反射波。

对反射波进行滤波和数据等方面进行更加全面的分析和总结,就可以发现桩身各部分的情况。

也可以表现出桩身是不是出现缺陷,缺陷的具体位置。

但是低应变法一般情况下检测的范围较窄,比如说如果被检测的桩体有过渡性的变化,使用低应力法就很难检测到其变异情况,而相关的缺陷信息也无法在低应变的检测中表现出来。

不仅如此,如果被检测的庄周围土层和岩石的介质阻力较大,这个时候使用低应力法进行检测,检测信号就很容易消失,而难以达到检测效果。

2、声波透射法声波透射法是一种在被检测的桩基中进行声波的传播,使其出现透射和反射以及绕射现象,对桩基进行检测,判断其是否完整的一种检测方法。

一般来说,人工发射的超声波在没有缺陷桩基中进行传播时,会有正常的完整的现象,而不会出现畸变。

如果桩基里存在一些空洞类的缺陷,以及其他缺陷的时候,超声波在有缺陷的桩基中,波形就会有较大的变化,缺陷和混凝土之间如果形成界面,也会改变超声波的整体传播的形态,波形缺失和畸变,波速也会低于正常情况。

声波透射法及低应变法在桩基检测中的综合应用

某基坑支护工程地层构成从上往下依次为填土粘土全风化泥质砂岩和强风化泥质砂岩设计采用钻孔灌注桩在钻孔时发现桩孔底部存在泥土和地下水可能会对灌注桩的质量造成影响故在基桩浇筑完成后分别采用声波透射法和低应变法对基桩的完整性进行检验
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(安徽省地球物理地球化学勘查技术院 ,安徽 合肥 230022)
整性进行检验。
%&'()&*+, 安徽建筑
图 2 低应变法检测原理图
对于低应变法来说,其检测理论建立在受检桩满 足一维波动方程理论的基础上,即受检桩必须满足一 维弹性杆件的假设,当桩基与基岩衔接紧密或桩基的 嵌岩段较长时,受检桩常常不满足上述假设。同时,桩 基围岩的存在也会减弱桩基中反射信号的传播,影响 低应变法的检测效果。此外,如果桩身的缺陷呈过渡 性变化,没有明显的变异界面,缺陷的信息一般较难 从实测曲线上得出。
[7] 陈云钢.低应变反射波法在 PHC管桩检测中的应用和探讨[J].安徽 工业大学学报(自然科学版),2009,26(02):158-162.
[8] 李正印,卢志堂,刘东甲,等.低应变检测对 PHC管桩裂缝测试效果
[4] 李锡昌.高应变法在 PHC管桩桩身质量检测中的应用优势[J].广东
分析[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2012,35(01):86-90.
HIJKLMAAN 安徽建筑
% &文章阐述了桩基检测中声波透射法及低应变法的工作 原理,分析了两种方法在桩基检测中的应用特性,探讨了声波 透射法及低应变法在桩基检测中综合运用的可行性,结论表明 两种方法在桩基检测中联合应用可以取得良好的效果,提高检 测结果的准确性。 ' ( ) 声波透射法;低应变法;综合应用 *+,-.!"#$%&' /0123( / 4 5 . )**$+$%,- .*)- )*+*)/,+*. 012)34)5%%*67489:;4)**<=<%>-4.*)-4)*4*/%

探究低应变反射波法与声波透射法在桩基检测中的联合运用

2两种方法在桩基检测中的联合运用可行性分析
正如前文所述,低应变反射波法在检测桩基时,关键是经由假设其可以符合一维弹性杆件的理论需求。但是在实际进行检测时便会发现,此方法当中会有不足指出,时常使检测结果与相应标准并不相符,从而使才方法的最终检测和分析判断受到严重影响[2]。与此同时,一旦桩基四周周存在较大阻碍,则会导致桩基反射信号不能有效传导,进而使撞击反射信号被严重减弱,甚至会将反射信号抵消,影响到检测效果。除此之外,在检测桩基的过程中,因为缺陷的变异性变化并不突出,所以并不容易被展现于检测当中。对声波透射法而言,其可以对不同区域缺陷进行详细划分,从而对缺陷程度、位置以及范围等进行全面掌握,然而因为埋管限制问题,通常需要保持管底和柱底处于10-15㎝范围里,这主要是为了有效分析桩身混凝土缺陷程度以及完整性,很难判断对持力层结合状况、桩底沉以及桩底混凝土等,然而对桩长相对较短的端承型桩而言,持力层结合状况与桩底沉渣十分重要。实验表明,借助低应变反射法筛选相应锤与锤垫,既可以对桩底状况进行较有效的判断。
在实际检测过程中,检测人员能够从以上两种方法缺陷波形与缺陷范围展示中得知,低应变反射法可以将撞击质量总体状况有效反映出来,但是描述缺陷仍有不足。与之相比,声波透射法可以将不同区域缺陷详细划分出来。因此,倘若对以上两种方法进行联合运用,便可以从细节以及整体层面将桩基施工效果以及质量反映出来。
3在实际工程当中的应用
3.1工程概况
在某项桩基工程中,采用的钻孔灌注桩为φ1000mm桩,桩长43m,设计的混凝土强度是C35,其龄期是35d。结合地勘报告,在桩长范围内的各土层主要是:
(1)厚度为13-27m厚的残积砂质粘性土。
(2)厚度为11-31m厚的全风化花岗岩。
(3)厚度为9-42m厚的土状强风化花岗岩。

低应变反射波法在建设工程桩基检测中的运用

低应变反射波法在建设工程桩基检测中的运用摘要:桩基的完整性可以使用底变反射的方法和声波传递法来检测。

所以改进底变反射波法是目前建筑行业最应该关注的技术之一。

就目前而言,这两种技术在建筑建设的应用中最为广泛,除此之外,它们还可以用于检测在建筑过程中使用的堆栈材料。

这两种检测方法都具有简单方便的特性。

但是,声波传递的方式比低变反射检测法来说,检测结果更为准确,也更为直观。

而低变反射波法在某些方面受到许多的约束,比如:如何发送具有虚拟长度的反射波,建筑物材料的直径,地质条件等都会影响反射波法对建筑测试结果的准确性。

所以,本文对这两种方法进行了探讨。

关键词:低应变反射波法;建设工程;桩基检测;运用近年来,我国各方面经济建设得到了快速发展,我国的人口数量也在不断上升,这导致了人们对建筑数量的需求也在迅速增加。

就目前而言,人们所居住的建筑物高度正随着时代的脚步越来越高。

当然。

与此同时,人们对建筑物位置、环境、安全等方面的问题也越来越关注。

其中,对桩基进行虚拟检测的问题与人的生命安全和经济发展息息相关,所以,对于建筑行业来说,就需要不断发展对桩基的检测方法,进一步确保整个建筑物的安全。

低变反射波法和声波传输方法都是用于检测堆栈底部和桩基质量的方法。

需要注意的是,在测试桩基质量时,我们不仅需要合理利用这两种方法,还需要结合其他多种检测方法来进一步提高桩基的质量。

所以,本文通过探讨分析这两种方法,希望可以为相关行业提出有价值的信息。

1工作原理1.1低应变反射波法的基本原理这种低变反射法主要是通过采用形状小,易于变形的材料造成。

这种反射方法具有实用性、易于操性和节省时间的优点。

也就是说,低变形反射波方法工作的基本原理通过波动理论进行改进而得出的。

我们通常认为,反射波一般会沿着桩基进行传播,如果在传播过程中遇到其他材料时,就会导致机械受到阻抗。

所以,在检测堆栈和桩基时,需要在对桩基具有阻抗作用的接口处设计一个基座,因为这样我们就可以从设计堆栈的基座内部获得反射信息,进一步利用相关公式(VN = 2L / TR,L'= 1/2 V nmt'r)对射波的到达时间和其他具有虚拟体的反射信号进行检测。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用

低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用摘要:桩基检测是有效排除工程安全隐患的重要保障,由于影响因素较多,因而需要根据实际情况选用检测方法。

就现阶段所用到的低应变法和声波透视法进行一些分析,并指出两种检测方法在应用中各自的优势劣势。

以提高缺陷的判别效率,增强检测结果的可信度。

关键词:桩基检测低应变法声波透射法桩基础工程是隐蔽工程,具有施工程序复杂、施工难度大、技术要求高等特点,容易受到当地地质条件和施工人员、机械操作等条件的影响,其工程质量直接影响到其上部主体的稳定和结构的安全。

因此桩基检测工作至关重要,可有效排除安全隐患,保证桩基础工程的质量。

常见的桩基检测方法有声波透射法、低应变法、钻孔取芯法和钻芯法等,其中低应变法和声波透射法应用频率最高。

一、低应变法和声波透射法应用的原理1.声波透射法的工作原理在桩基施工过程中,由于混凝土内部存在一定的缺陷,将会对波造成阻抗,因此缺陷部分的波阻抗相对于正常状态下的混凝土来说,显得比较低,超声波在桩基内部传播时,超声波阻抗的界面就是桩基的缺陷界面。

由此可见,声波透射法检测过程就是波的传播理论的应用过程,是在检测桩基检测过程中,用人工方法发射超声波脉冲,脉冲经过桩基内部空间,同时在透射、绕射,并显示在波形上,通过对波形分析,就能判断混凝土的完整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷程度。

2.低应变法在桩基检测工作中应用分析低应变法的检测基础是一维波动方程理论,假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件,在然后激发整个桩基质点振动,在桩基震动的过程中,有应力波从上向下传播,当应力波遇到阻碍变化的时候,就是桩基的缺陷界面,一般来说,应力波在传播的时候会发生透射和反射,带动新的质点振动,而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候,就会被桩顶的传感器结构,形成一定的反射波形,通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度,然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型,这就是低应变法的主要检测过程,也是弹性传播理论的应用。

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低应变反射波法与声波透射法在桩基检测中的联合运用
作者:杨力朱帅润
来源:《科技创新与应用》2017年第36期
摘要:低应变反射波检测和声波透射法是间接无损检测桩身完整性的方法。

低应变桩基检测,具有简便快速经济的特点,但受现场地质情况,桩长,桩径,缺陷的个数和类型,使低应变桩基检测的结果可能出现多解性和不确定性[1]。

声波透射法是一种比较直观,可靠的检测方法,可以定量的分析出桩身缺陷的大小和确切的部位[2],但检测耗时,成本高。

所以结合多种检测手段,是提高检测结果准确度的必要途径。

关键词:桩基检测;声波透射法;低应变反射法
中图分类号:TU473 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)36-0115-02
1 概述
随着国家经济和社会的发展,各种大型建筑都修建起来,由于场地的表层土质不足以承载拟建物,桩基工程是必不可少的组成部分。

由于施工过程中施工质量,施工工艺,地质条件等因素的影响,桩身质量也受到影响。

低应变反射波与声波透射是桩基检测中最常用的两种检测方法。

对于桩身质量评价有重要作用。

本文主要综合低应变反射波法与声波透射法对桩身质量检测作出介绍,并通过工程实例进行分析与探讨。

2 低应变反射波法与声波透射法原理
低应变反射波法是建立在波动理论基础上,将桩假设为一维弹性连续杆。

在桩顶向下激发低能量的弹性波,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身内存在明显波阻抗差异界面(如桩底分界面、扩径、缩径、断裂、离析等),将产生反射波,经接收、放大、滤波和资料处理即得到来自桩身不同部位的反射信号[3]。

根据桩底信号,计算桩身应力反射波速,判断桩身完整性及其缺陷类型及部位。

(1)
数学式为:
(2)
式中:vp,桩身混凝土的波速(m/s);L,桩身全长(m);tr,桩底反射波的到达时间(s);tr',桩身缺陷部位反射波的到达时间(s);vpm,同一工地内多根已测合格桩桩身纵波速度的平均值(m/s);L',桩身缺陷的深度(m)。

声波透射法检测的工作原理,是在被测的混凝土灌注桩内预埋若干根竖直平行的钢管作为声波检测管,将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中,管中注满清水作为耦合剂,换能器将发射来得电信号转换为脉冲声波信号,穿过桩身,并经过接收换能器被仪器接收为电信号。

声波穿过桩,由于混凝土的密实分布,缺陷情况的不同,声波在传播过程中会有不同衰减、透射,反射的情况,接收到首波声时、波幅、频率等声学参数也会发生相应的变化[4]。

所以可根据透射接收到的声波推测判断桩身内部混凝土结构情况。

3 工程实例
3.1 工程概况
本工程位于成都市,某办公大楼修建项目,场地地势开阔,地形起伏较大,地层情况为,杂填土,粘土,全风化砂质泥岩,强风化砂质泥岩,中风化砂质泥岩。

3.1.1 桩基施工简介
本次采用钻孔灌注桩,桩身砼强度C30,总桩数115根,平均桩长14.36m,桩径分别有800mm、1000mm,桩端持力层为中风化砂质泥岩。

3.1.2 检测方案及仪器
本次检测首先对40根工程桩进行声波透射法检测,随后对所有的工程桩进行低应变反射波法检测,最后结合两种检测方案,对该批灌注桩质量进行评价。

所使用的主要仪器是上海锐欣LPT-E动测仪、武汉中岩RSM-SY7超声波仪。

3.2 现场检测
3.2.1 低应变检测
在低应变检测时,首先要清理出平整的桩头,调整仪器设置相关参数,可选用黄油作为加速度传感器与庄痛殴平整部位的耦合剂,用力锤在桩头激发能量脉冲,可多次激发,以便选取较为理想的曲线保存,最后对采取的数据进行分析、计算并评价桩身质量。

3.2.2 声波检测
在声波检测时,先在声测管中注满清水作为耦合剂,再检查声测管的畅通情况,测量声测管的内径、外径及各声测管之间的距离,将北面的声测管记为1号声测管,顺时针方向依次为
2号,3号声测管,再将换能器置入声测管中缓慢沉入桩底,尽量避免周围的噪声影响,然后在仪器上设置好相关参数后,将换能器匀速提升,开始采集数据,最后对所采集的数据进行分析、计算并评价桩身质量。

3.2.3 检测结果
对采集的低应变数据与声波数据,进行相应的去噪处理、及适当的增益后,进行分析推断。

下图1所示为96号桩的低应变反射曲线,该桩砼强度为C30,桩长14.0m,与设计桩长相符,平均纵波波速为39278m/s,观测波形完整,桩底有少量沉渣,为完整嵌岩桩,是Ⅰ类桩。

图1 96#桩低应变反射曲线
下图2、图4分别是23#桩的低应变反射波曲线与声波透射曲线,该桩砼强度为C30,桩长10.0m,平均纵波波速为3659m/s,观测低应变反射波波形,约在1.8m左右波形反向,推测出现轻微扩径并且逐渐回缩,约在7.3m附近出现同向波形,后续子波频率较低,波速偏小,桩底不明显,推断在6.8m-7.8m之间存在离析缺陷。

从声波曲线图上可以看出在1.8m附近对低应变推测的扩径现象没有反应。

在6.5m-8m之间出现波速、振幅都小于极限值,psd值也出现异常,结合低应变的检测结果,可以推断此处为离析或者断裂的部位。

综合评价23#桩为III 类桩。

经取芯结果表明,在6.5m-8.1m之间粗细骨料分离,离析严重。

图2 23#桩低应变反射曲线
图3 23#桩处理后的低应变反射曲线
3.2.4 处理方案
经综合决定,采用高压灌浆补强的方法对离析桩进行处理。

图3为灌浆处理后23#桩的低应变反射波曲线,与处理前的曲线相比,灌浆处理效果明显,6.5m-8m之间的离析现象得到了较好地处理。

最后进行单桩竖向抗压静载试验,结果表明该桩的承载力符合设计值要求。

4 结束语
(1)低应变反射波法
简便快速经济,方便大规模检测,声波透射方法比较直观可靠,适合科学性的抽样检测。

(2)可根据声测管的
长度确定桩长,进而提供低应变反射波速的计算依据。

(3)声波检测对桩的扩径、缩颈反应不明显,可结合低应变反射波法相互验证检测。

(4)对于断桩,缩颈、离析、空洞、夹泥低应变反射波法常常具有多解性,因此需要结合地质情况、施工工艺、声波检测、取芯以及灌注桩的原始施工记录等多方法来进行综合分析解释。

参考文献:
[1]宋冠樟,王宝勋,胡朝彬.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].建筑知识,2017(15).
[2]钟会生,郭大兵.声波透射法检测桩身质量的技术探讨[J].土工基础,2001(15).
[3]陈辉,董承全,等.低应变法检测中几种典型缺陷桩[J].工程地球物理学报,2012(9).
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