基桩动测中低应变反射波法的理论与实践

１前言随着我国经济建设的蓬勃发展，城市高层建筑、地下工程、铁路和公路不断兴建，桩基础以其诸多的优点被广泛应用。然而，桩基础作为隐蔽工程，其质量检测一直是十分棘手的问题。基桩动测技术的广泛应用有效地填补了静力试桩的不足，促进了桩基工程发展的需要。基桩动测技术，根据作用在桩顶冲击能量是否使得桩土间产生塑性变形，分为高、低应变两类方法。低应变反射波法是低应变基桩检测中最为普遍的一种。它适用于检测桩身完整性，推定缺陷类型及其在桩身中的位置，也可以对桩长进行核对，对桩身混凝土的强度等级进行评估。基桩动测技术是一门新兴的多学科的交叉科学，它不仅涉及建筑工程、地质学、材料科学而且是声学、电子技术、计算机技术的综合应用。因此，从理论上和实践上掌握这一技术，是搞好基桩监控和检测的有效手段。２反射波法的基本原理反射波法检测基桩完整性技术是以一维波动理论为基础的。当满足入射波长大于桩径、桩长大于桩径即：λ＞Ｄ、Ｌ＞Ｄ时，基桩可视为一维弹性杆件。我们在桩顶施以激振力时，基桩中将被激发出弹性压缩波，这一纵向弹性应力波具有波的特性，遵循波的传播规律，它以速度Ｃ沿桩身向下传播。根据一维波动理论我们知道，弹性杆中的波阻抗是表征介质材料在动荷...     

应力波反射法在桥梁基桩检测中的应用分析

低应变反射波法的原理是当应力波沿桩身向下传播时,遇到桩身阻抗变化,应力波会在该截面发生反射。从而安放在桩顶的传感器采集到的反射波。根据反射波的位置确定桩身缺陷的位置与高应变相比,低应变法作用在桩顶上的动荷载较小,只能使桩土产生弹性变形,一般情况下只产生10-5mm量级的动应变,它是通过应力波在桩身中的传播和反射原理,对桩身结构完整性进行评价。     

浅析低应变反射波法在基桩检测中的应用

桩的动测技术在工程检测中应用广泛。根据作用在桩顶上的能量是否使桩土之间产生塑性位移,可以分为高应变和低应变两种检测方法。本文中,对低应变反射波法检测桩身完整性的理论和实践进行探讨。     

超声波透射法、低应变反射波法在基桩工程中的对比检测

超声波透射法和低应变反射波法在全国基桩检测中的应用比较普遍,但由于各地的地质条件不同、桩长桩径变化较大以及对这两种方法的优缺点认同度差异,各地采用这两种方法比例差别较大。对检测过程中比较典型的基桩用两种方法进行对比检测,通过检测数据的对比分析,总结两种方法在基桩完整性检测中的优势与不足。     

非对称缺陷对桩顶动力响应的影响及应用研究

针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况，采用数值模拟方法，构建三维有限元桩-土模型进行分析，厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律，并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性，最后针对桩-土模型的相关参数进行敏感性分析，探究桩周土、激振脉冲宽度、缺陷形态等因素对非对称缺陷桩桩顶动力响应的影响. 结果表明：非对称缺陷使桩顶对称测点的桩顶动力响应曲线呈现双闭环现象，双闭环现象最明显的对称测点位于缺陷截面对称轴上；可采用桩顶中心激振-对称点同步接收模式检测基桩非对称缺陷，为低应变反射波法检测桩身完整性的工程应用提供指导.     

反射波法测桩的波形分析

以一维波动方程和反射波理论为理论基础的反射波法基桩动测，经过多年的工程桩测试和多根桩的验证对比，总结和分析了完整桩的波形模式与各类缺陷桩的波形特征和评判标志，并且编制了模拟计算程序，从而加深了桩身质量分析，提高了动测效果。     

反射波法基桩动测的理论基础

反射波法基桩动测是低应变基桩动测的主要方法之一．本文介绍了与该方法有关的基础理论，并讨论了应力在桩底反射界面的反射、透射及能量分配关系。     

有关基桩反射波法检测技术的探讨

随着基桩反射波法检测技术发展速度,很快占据了桩身完整性检测方法的主导地位。本文从反射波法的原理出发,对基桩反射波法检测技术及其局限性等进行探讨。     

基桩低应变反射波法典型时域信号识别技术研究

结合基桩完整性PIT现场对比试验,对低应变反射波法现场测试和室内分析出现的典型疑难检测信号进行了分析研究.结果表明,传感器粘贴好坏、盲区内浅部缺陷的存在及深度变化、长桩段扩颈桩的存在、桩周土层软硬夹层的组合特性及嵌岩桩桩底岩土特性变化等在低应变反射波法检测曲线上均具有典型的反射信号,正确认识这些反射信号的特征,可以保证低应变反射波法具有较好的基桩完整性检测效果.     

超声波基桩检测法在灌注桩检测中的应用探讨

超声波透射法是通过声测管将探头直接伸入桩身内部进行逐段探测,因此,超声波对桩身混凝土缺陷的判断,比其他低应变动力法更为直观可靠。尤其是当桩内具有多层缺陷时可避免其他低应变动力检测方法对下层缺陷的误判和漏判。介绍了超声波透射法检测大直径灌注桩桩身完整性的原理、方法和现场检测技术。通过现场检测实例,给出了基桩存在缺陷时声参量的几种特征。     

现浇X形桩低应变瞬态动测响应三维有限元分析

建立现浇X形桩(XCC桩)低应变检测的三维有限元模型,对XCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟。得出桩顶不同位置的速度时域和频域响应结果,对比桩顶不同点的速度响应曲线,分析桩顶高频波传播特性,研究脉冲宽度、外包圆直径及桩身弹性模量对入射波波峰到达时间和入射波波峰值的影响。研究结果表明:XCC桩低应变瞬态动测时桩顶速度响应存在三维效应,沿尖角方向不同点的入射波峰到达时间差别明显。在接近桩心区域入射波峰值较大,且入射波之后存在反相波峰,这一现象在r0.4R(其中,r为测点与桩心距离,R为外包圆半径)时不明显。桩顶各点的桩底反射波波形基本一致。XCC桩顶高频干扰异于实心圆桩,桩顶产生2种不同频率的高频干扰波。入射波峰到达时间和峰值受脉冲宽度和外包圆直径影响较大,受桩身弹性模量影响较小,且在XCC桩顶沿尖角方向r=0.4R处受各参数的影响最小。     

桩检中几个常见“波速”问题的探讨

通过比对基桩低应变法检测与声测的工作原理,解析了两者波速无可比性;通过列举把弯管造成的声速变化混淆为桩身质量问题的实例,论证了桩身完整性判定过程中全面综合分析声测资料的必要性;介绍了一种利用声测推定低应变波速,进而确定桩底反射信号不明显基桩桩底的方法。     

低应变反射波法在基桩完整性检测中的应用分析探讨

目前我们常用的一种基桩检测方法就是低应变反射波法，该文简要的对低应变反射波法的改进方法以及它的局限性进行了分析，同时又对低应变反射波法测桩的基本原理进行简单的介绍，并根据在工程实践中经常遇到的一些问题提出相应的解决办法。     

浅析缺陷桩检测曲线的反射特征

低应变反射波法测桩是现阶段桩基质量大面积普查中应用最为广泛的无损检测技术。结合太中银客运专线的大量工程实例,根据低应变测试曲线变化特征判断桩身缺陷,在实际测试工作中有利于提高低应变法测桩的准确性。     

模型桩多波检测的对比研究

文章给出了瞬态激振力下完整桩与浅部缺陷桩的纵波、扭转波及横波实测的桩顶速度响应与数值模拟结果;分析多波检测曲线的特征,结果表明扭转波和纵波桩底反射波相位特征一致,但横波桩底反射波会同时出现同相位和反相位;根据纵波、扭转波及横波在桩土系统传播的定解问题,利用有限差分方法分别求解了3种波的桩顶速度响应,计算结果表明扭转波对浅部缺陷反射更为敏感,但是横波测试的横向尺寸效应受激振力作用时间和桩径比(桩长与桩身直径的比值)的影响要比纵波和扭转波明显。     

基桩低应变检测三维问题的数值计算

为更好地服务于基桩低应变测试,文章建立了三维条件下桩土系统瞬态振动计算模型.利用交错网格有限差分法求解三维弹性波动方程,得出了完整桩在瞬态竖向激振力作用下的动力响应,给出了桩顶不同位置的速度时程图,比较分析了一维(1-D)、三维(3-D)条件速度响应的差别,直观地反映了波在桩中的传播特点,对工程实践具有指导意义.     

低应变反射波法的应用及注意事项

低应变反射波法在我国被广泛应用于基桩检测领域.根据其基本原理,结合工程中实测的典型缺陷波形,探讨低应变反射波法在检测基桩的完整性、可靠性中的应用及一些相关注意事项.     

低应变反射波法检测桩基质量的几点问题分析

简单介绍低应变反射波法进行桩基检测的理论依据,并根据一些实测经验,着重分析了混凝土强度与波速的关系、桩身浅部缺陷、低应变法检测桩身完整性的不足等检测中常见的一些问题,为提高检测准确率,为合理利用低应变法进行桩基检测提供参考。     

应力波反射法在桩身完整性检测中的应用

在众多桩身完整性检测方法中,由于应力波反射法理论成熟、操作简便、准确高效而得到广泛应用。应力波反射法检测基桩桩身完整性,具有原理清晰、操作方便、准确性高等诸多优点。由于桩身尺寸效应、测试系统幅频相频响应等较多因素的影响,对桩身缺陷的检测往往较难区分。结合实测曲线的波形、地质条件及不同基桩类型施工工艺特点等,针对实例工程检测结果进行了综合分析,评定了实际工程桩基础的完整性,基桩开挖结果表明应力波反射法检测评定基桩完整性的准确与可行性。     

均匀土中非完整桩瞬态纵向动力响应研究

为研究桩土参数对非完整桩低应变时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响,根据桩土系统波动理论,建立了桩-土系统瞬态振动的计算模型;得到了基桩在纵向激振力作用下的瞬态动力响应,将计算结果与基桩低应变完整性检测实测数据进行对比分析,验证了该数值模拟的可靠性和可行性;研究了桩长、桩周土、桩底土等因素对时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响。结果表明:桩土参数对时域速度曲线和速度振幅谱曲线都有影响,桩侧土剪切波速增大,桩底反射越弱。