f基于桩基检测的低应变反射波法
一、引言
桩基础属于隐蔽性工程是建、构筑物重要的组成部分其作用在于将上部结构荷载传递到桩周及下部较好地层中其质量优劣直接影响到整个结构的安全与稳定。因此桩基对工程质量起着不容忽视且不可替代的作用。然而在实际中由于现场地质条件复杂、施工工艺以及施工中对施工质量控制不当等常常会出现各种各样的工程缺陷。尤其是对于混凝土灌注桩稍有不慎就容易造成诸如扩径、缩径、夹泥、离析、空洞、断桩等影响桩基安全使用的各种质量问题。缺陷的存在必然不同程度地影响到桩基承载力严重者甚至使单桩丧失承载力。如果能事先较为准确地判断出桩身缺陷类型及严重程度、缺陷位置等就可以及时采取补救措施排除事故隐患。因此对单桩承载力检测以及桩身的完整性检测对桩基工程来说就具有极为重要的意义是任何情况下都决不可忽视的至关重要的隐蔽工程验收手段。
目前用于桩身质量完整性检测的方法主要有静载荷试验、钻芯检测法、高应变动测法、低应变反射波法、超声波透射法等。低应变反射波法是在这种工程需要和技术发展的背景下发展起来的一种对桩身结构完整性进行评价的动测方法具有操作简单、快速、经济而且能无破损检验桩身质量等多方面优点是目前桩基质量检测规范首推的桩身完整性检测方法在桩基检测当中得到了广泛的应用。对于各检测方法的对比如表1所示。
表1各检测方法的对比
检测类型有损检测无损检测
检测方法静载荷试验钻芯检测法高应变动测法低应变反射波法超声波透射法
检测目的单桩承载力桩身结构完单桩承载力和
桩身结构完整桩身结构完整性桩身结构完整
检测效率低较低一般高较高
检测费用高较高较高低较低从上表可以看出综合比较小低应变反射波法作为一种无损检测可用于检测桩身结构的完整性。具有检测效率高检测费用低的特点。
二、低应变反射波法检测基本原理
低应变反射波法又称锤击法是以一维弹性杆应力波波动理论为理论基础的无损检测方法适用于检测桩身完整性判断桩身缺陷类型、位置及严重程度等核对桩长以及估计桩身混凝土强度等。反射波法基本原理可如下图表示在桩顶部位进行竖向激振给桩一定的能量产生一纵向弹性波该波沿桩身向下传播当传至桩身明显波阻抗有差异的界面如扩缩径、严重离析、断桩、桩底等部位将相应地产生反射波反射信号可通过桩顶的传感器拾取并经放大、滤波、数据处理我们可进而根据处理结果计算弹性波在桩身各部位的传播速度据此可以
f达到检测的目的。
图1低应r