反射波法检测基桩缺陷原理及应用

介绍了反射波法检测原理,分析了桩身缺陷波形,对桩身的缺陷位置进行了计算,分析了产生桩身缺陷的原因,提出了缺陷的处理方法,并通过工程实例进行了验证,以推广反射波法桩基检测技术。     

基于基桩低应变检测基本原理与检测方法的研究

为研究地下车库基桩低应变检测的基本原理与检测方法,采用PDS-PS基桩动测仪、手锤和力棒等设备进行检测,获得反射波波速、完整性类别及反射波波形图等,研究结果表明:低应变反射波法简单易行、操作方便、快速灵活、效率高、耗费少,锤击能量小,属于无损检测;将基桩假定为一维均质弹性杆件模型即L桩长≥D桩径,通过锤击桩顶产生的应力波沿桩身向下传播,遇到桩身缺陷时,会产生反射和投射,通过完整性分析和打印的波形对桩身完整性做出判断;当桩身无缺陷时,Z1=Z2,VR=0,桩身内部不存在反射波,只存在桩底反射波;当桩身存在缺陷时,Z1 Z2,VR与VI同号,即在实测时域曲线上,反射波与入射波同相;当桩身存在扩径等原因而使波阻抗增大时,即Z1Z2,VR与VI反号,即不在实测实域曲线上,反射波与入射波反相。当桩身存在缺陷时,根据接收到的缺陷反射波与锤击桩顶出发的时间差和声波在基桩内传播速度V来计算基桩内的缺陷位置;在140根基桩中抽取24根基桩进行完整性检测,Ⅰ类桩共有18根,占所测桩数比例为75%;Ⅱ类桩共6根,占所测桩数比例为25%;Ⅲ,Ⅳ类桩共0根;在140根基桩中抽取24根基桩进行检测,其中完整桩共有18根,占所测桩数比例为75%;缩桩共6根,占所测桩数比例为25;扩径桩、离析桩及断桩共0根;从基桩完整性类别和典型桩类别所占比例来看,所检测基桩完整性较好,桩身结构承载力较好,振动反应曲线较为规则,波形清晰、完整、直观。     

成层土中桩身内外部缺陷低应变动态响应研究

采用ABAQUS软件模拟基桩低应变完整性动测过程,分析桩周土对动测曲线的影响,重点研究成层土对桩身内外部缺陷反射波形的影响。结果表明,成层土中土层模量差异是导致动测曲线产生类似桩身缺陷反射波形的主要因素;考虑同一桩身完整性系数且缺陷深度相同的情况,对内外部缩径桩,当桩身外表面缩径处的土体模量和桩身模量较接近时,外部缩径处的反射波形将呈现类似扩径的反射波形;而对离析桩,桩身内外部缺陷位置变化对反射波形影响不大。     

几种桩身完整性检测方法的对比分析

以增城市某工地为例,对同一根工程桩先后采用高应变法、声波透射法和钻芯法进行检测,并对比分析其桩身完整性结果,再以钻芯法验证检测结果的准确性,表明高应变法对桩身深部缺陷位置较敏感,但对桩身浅部缺陷不敏感且无法确定其性质和范围;声波透射法对缺陷位置的确定较准确,且能界定其范围和程度,但由于声测管埋设的原因可能导致一定的误差。     

基桩低应变检测中波速测不准问题的研究

通过低应变法检测基桩的现场试验,对比研究传感器安装位置对首波幅值及初至时间、桩底反射幅值及到达时间、检测波速等的影响特征。试验表明,由于首波时间滞后的影响,对于相同长度的桩,桩径越大,检测波速偏高越多;对于相同桩径的桩,长度越短,检测波速偏高越多。为提高低应变法检测的准确性,经理论分析,建立考虑时间滞后的针对灌注桩和预应力管桩的完整桩纵波速度计算公式、桩身缺陷位置计算公式,并首次提出灌注桩桩身下部缺陷段的平均波速计算公式。实践证明,提出的计算公式能正确反映桩身的实际纵波速度、桩身缺陷实际位置,较现有的计算公式有明显的优越性。     

超长灌注桩声波透射法检测与分析

昆明景成大厦超长灌注桩施工中,针对灌注桩成孔及水下混凝土不易发现缩颈、夹泥、断桩等质量缺陷的弊端,在试桩的成桩过程中应用声波透射法检测桩身质量,使用注浆管兼作声测管可判定桩身混凝土缺陷,分析缺陷类型及位置,再通过采取技术措施保证桩基工程质量。     

某基坑支护桩多方法检测桩身完整性研究

混凝土灌注桩桩身完整性检测可综合采用多种检测方法，检测验证内部缺陷。应用低应变法、声波透射法准确定位缺陷位置，钻孔取芯验证，再利用钻芯孔进行声波透射法检测，最后采用钻孔摄像直观扫描分析，确定桩身缺陷位置及类型。文中通过案例分析研究，联合采用四种检测方法对混凝土灌注桩桩身内部缺陷展开检测验证，可有效提升灌注桩桩身检测的准确性。     

不同材质激振在应力波反向法检测小口径桩中的应用效果分析

本文主要介绍用应力波反射法检测小直径桩的过程中，采用改变激振务件，对比所获得的反射曲线，从而更有效地解释桩身的缺陷性质和位置。总结不同材质激振在应力波反射法检测小直径桩中的应用经验。     

低应变反射波法试桩局限性的两个实例

反射波法测试是用手锤敲击桩面使之产生一沿桩身向下传播的应力波 ,如桩身完好无缺 ,质量均匀 ,形状规则 ,则应力波将一直传到桩底 ,并产生桩底反射波。但当桩身某部位质量或形状有突然变化时（即桩身阻抗发生突变） ,也就是存在缺陷（断裂、缩颈、夹泥等） ,则应力波会在该部位立刻发生反射。缺陷越严重 ,反射就越强烈。反射信号由放置在桩面的检波器接收 ,然后传入计算机进行分析得出结论。桩完整性判别一般分为三类 :Ⅰ类桩为完整桩 ;Ⅱ类桩为有轻度缺陷的桩 ,一般情况下尚可使用 ;Ⅲ类桩有严重缺陷 ,不经处理严禁使用。在常规条件下 ,采…     

浅部缺陷桩反射波法检测与波形分析

如今,在建筑物地基处理中多使用混凝土灌注桩,但由于施工过程中的种种原因易使桩身出现浅部缩颈和离析等缺陷,这两种缺陷在使用低应变反射波法进行桩身完整性检测结果中占很大一部分。本文从工程检测实例出发,介绍了利用低应变反射波法检测这两种缺陷的方法及经验。     

饱和土中大直径缺陷桩振动特性研究

为了研究成层饱和土中带缺陷的大直径灌注桩的振动特性,首先基于饱和多孔介质理论和平面应变理论建立饱和土中考虑施工效应影响的桩土纵向振动模型,利用剪切复刚度传递方法得到桩周土体对桩身的竖向作用;然后考虑桩身横向惯性效应,结合边界条件,利用阻抗函数传递方法得到桩顶复阻抗,利用傅里叶逆变换得到桩顶速度时域响应;接着通过与已有理论解和工程实测曲线进行拟合对比,证明本文解的合理性;最后对桩身缺陷特性、桩周土体性质等参数进行分析,结果显示:缺陷的大小、长度和位置、桩身横向惯性效应以及桩周土性质都会对低应变完整性检测结果产生较大影响。     

反射波法在工程桩检测中的应用和体会

反射波法是基桩低应变动测方法中的一种,具有快速、方便、费用低及普及性等特点。本文谈一些反射波法在工程检测中的应用和体会。1基本原理及假设反射波法是以应力波理论为基础,假设桩为一维弹性杆,利用锤或力棒敲击桩顶产生沿桩身向下传播的纵波,当桩身阻抗产生变化时,将产生反射波和透射波,利用安装于桩顶的传感器接收反射波的信息,形成一幅值—时间的波形曲线,缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定:     

应用低应变能量分析确定基桩缺陷程度

通过大量正演计算,对不同桩周土条件下缺陷程度与时域速度响应波形中入射波波幅与反射波波幅的比值进行相关性分析,拟合出桩侧土为黏土、砂土、粉土的地质条件下桩径变化程度与波幅比之间的关系式。通过理论分析,对基桩存在多缺陷条件下,导出缩颈与扩颈对下一个缺陷引起的反射波幅值的影响系数,进而提出逐步能量恢复递推缺陷程度的理论与方法,在时间域中实现基桩存在多缺陷时的低应变动测缺陷量化分析。模型桩试验分析结果表明,采用给出的缺陷量化分析方法可取得显著效果。     

不同深度桩身明显离析的反射波特征技术分析

利用基桩低应变反射波法检测桩身结构完整性,可判定桩身缺陷类型及其在桩身中的位置。本文论述了如何分析不同深度处的桩身反射波特征,判定桩身存在混凝土明显离析的缺陷性质。     

基桩反射波法检测的时域定量分析方法

基桩反射波法检测是通过分析在桩顶接收到的入射波和反射波信号来判断基桩质量,如判断桩身是否存在缺陷及其位置等,但就如何确定桩身缺陷的严重程度、如何确定反射波及其强弱等重要问题,目前基本上还是采用简单的定性分析方法.定性分析存在较多的人为因素,如用于反映桩身缺陷严重程度的关键参数--反射波,其强弱只能用微弱、明显、强烈等来表示,多强的反射波幅值为微弱、明显、强烈?对桩身缺陷程度也用类似的词,如轻微、明显、严重等不确定词来形容,多严重的缺陷为轻微、明显、严重?要解决这些问题,就需要一个量的概念.动测结果的定量化是动测界争论最多,而且一直悬而未决的问题.我们对这一问题进行了深入的探讨,并取得了一些有实用价值的理论和方法,本文就将我们提出的时域定量分析方法--近似振源法,作一简单的介绍.     

单缺陷桩反射波法动测曲线峰-峰点反演的精度研究

从理论计算、物理解释和实际资料验证3个方面，研究了由反射波法动测曲线峰-峰点反演桩身缺陷位置的精度问题。结果表明，当桩身波速准确时，峰-峰点反演精度主要由缺陷实际长度与定义的缺陷临界长度的比值决定。若该比值大于或等于1，缺陷反演位置与缺陷实际位置接近；若该比值小于1，缺陷上界面反演深度较浅，下界面反演深度较深。对这种短缺陷的缺陷反演长度变大现象，通过该缺陷上界面反射的上行拉力波与下界面反射的上行压力波的叠加来解释，并由实测资料予以证实。     

现浇混凝土薄壁管桩质量检测与评价

介绍振动沉模大直径现浇混凝土薄壁管桩 (简称PCC桩 )的成桩机理和技术特点 ,着重讨论了垂直反射法的实测方法和要点 ,结合工程实例分析了该类桩常见缺陷的反射波波形特征和主要成因 ,指出合理应用应力波垂直反射法可以准确地判断PCC桩桩身缺陷的性质和位置 ,对其完整性和混凝土质量进行客观的评价。     

低应变法检测冲孔灌注桩完整性的应用探讨

简述低应变法的方法原理,总结了影响检测的因素及解决办法和冲孔灌注桩的质量缺陷。结合工程实例,采用钻芯法验证检测,能有效解决桩身完整性判定问题,总结了不同缺陷基桩的波形特征。     

时间域中基桩缺陷低应变动测的定量分析

针对瞬态激振条件下均质土中桩存在缺陷的定解问题进行分析 ,研制了正演计算软件。通过大量正演计算 ,对不同桩周土条件下缺陷程度与时域速度响应波形中入射波波幅与反射波波幅的比值进行了相关性分析 ,拟合出桩侧土为黏土、砂土、粉土的地质条件下桩径变化程度与波幅比之间的关系式。通过理论分析 ,对基桩存在多缺陷条件下 ,导出了缩颈与扩颈对下一个缺陷引起的反射波幅值的影响系数 ,进而提出了逐步能量恢复递推缺陷程度的理论与方法 ,在时间域中实现了基桩存在多缺陷时的低应变动测缺陷量化分析     

超声波及钻芯法在大直径超长钻孔灌注桩检测中的应用

桩身完整性一般采用低应变方法检测,但由于激振能量、桩身材料阻尼、桩周土等因素的影响使得应力波衰减,对于超长钻孔灌注桩用低应变法则无法对整根桩进行完整性评价。超声波法通过预埋声测管可对大直径超长钻孔灌注桩进行完整性检测,而且可以检测出每对声测管间混凝土的缺陷的范围,然后通过钻芯法对缺陷位置进行验证。当桩身缺陷位置较深,采用钻芯法难以控制垂直度时,则无法取出缺陷位置的混凝土芯样,文中提出可行性的钻芯方案。