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:     

反射波法桩基础完整性测试技术

文章简要叙述了反射波法桩基完整性测试的原理,对在桩顶激发的弹性波传播规律作了简要探讨,针对不同的波阻抗界面和桩身缺陷对反射波曲线造成的不同影响,分析了桩基础的完整性情况,根据反射波法原理对实测工程桩时程曲线进行分析,对桩基础进行缺陷定性检测。     

近年工程物探技术的发展及应用体会

近几年,新的工程物探方法不断涌现,为岩土工程勘探及测试技术的提高起到巨大的推动作用,在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的面波勘探技术、多波地震映像技术、浅层地震反射波和折射波勘探技术、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。     

非自由端桩基完整性检测新技术

对非自由端混凝土桩基础采用侧向激振,分析其反射波形特征,提出了一种桩基完整性检测的新方法。文中用钢筋混凝土梁试件作为模型桩进行室内模拟试验,并在工程实例中,将这种桩基完整性检测新方法结合传统弹性反射波法结果来进行比较分析,验证了侧向激振新方法的有效性,从而为基桩质量检测提供了一种新的可靠手段。     

低应变动测技术确定桩长的方法探讨

针对如何对桩身长度进行检测的问题,对大直径桩可采用钻芯法、声波透射法等其他方法;对小直径桩可采用低应变反射波法检测,而使用低应变反射波法的关键即是获得波速和波在桩身的传播时间。传统的做法的局限性很明显,用占桩数总量的少部分桩的波速平均值来代替整个施工现场的桩身波速值显然是不大合理的。采用新方法是在现场直接通过测试,通过理论计算而得到波速,较符合实际。     

混凝土构件冲击波非破损检测法的研究进展近况

建筑物遭受损害进行诊断的非破损检查方法是混凝土物结构维护管理中,为查清结构物遭受损害程度和损伤部位的一项重要方法。利用弹性波的非破损检查方法,一般称之为弹性波法。所谓冲击弹性波法是利用打击等机械冲击力由混凝土表面输入弹性波,通过设置在混凝土表面的传感器接受其弹性波的一种方法。在这种弹性波法中,基本上都是利用受损对象物的反射波,作为着眼于接受波中的纵向波共振频率的方法,名为打击回音法（IE法）。本文所介绍的为近年来国外有关IE法的评价方法的研究和应用,其内容主要为文献调查所得。     

隧道中用陆地声纳法在开挖的岩面或衬砌表面测围岩松弛带深度

陆地声纳法在浅层勘查、隧道地质预报等方面已有大量应用,它可用锤击震源在隧道壁测量围岩松弛带的深度,经与双孔对穿声波测量法对比,二者所测结果相符。陆地声纳法现场采集简便,所需时间远少于声波测量法,还可在钢筋混凝土衬砌完成后进行。陆地声纳法可在围岩面、喷层表面或衬砌表面测出松弛带的界线及其反射时,并用折射波法或共中心点法测出松弛带岩体的平均波速,由此计算松弛带的深度。     

反射波法检测堆石体厚度初探 ——深圳机场拦淤堤沉底深度的弹性波检测

深圳黄田机场场址位于力学性质特差的海相淤泥层上,跑道及滑行道均需采用拦淤堤封闭挖淤,然后换填合格的石渣、风化砾石土等形成道面下的换填地基。拦淤堤须穿过淤泥层至其下的亚粘土持力层,以保证挖淤彻底并确保换填地基的长期稳定。采用弹性波反射波法检测堤身下沉深度,将现场检测结果与钻机抽检资料进行了比较,吻合较好,为堤身沉底深度的检测提供了方法性建议,并为工程所采用。     

平面压缩波入射下弹性半空间中直墙拱形隧道地震响应分析

采用间接边界积分方程法(IBIEM),对压缩波(P波)入射下弹性半空间中直墙拱形隧道的地震响应进行分析。通过参数分析,讨论入射波特性和衬砌特性对平面波散射的影响规律。计算结果表明:直墙拱形衬砌洞室附近波的散射同圆形衬砌情况相比差异显著;动力反应特征主要依赖于波入射角、入射波频率、衬砌埋深和厚度等参数;P波入射下洞室附近地面运动放大效应十分明显;低频波入射下,直墙拱形衬砌底板处的动应力集中现象最为显著。     

反射波法检测桩身质量的局限性

反射波法是基桩低应变动力检测桩身完整性的一种方法。由于该法简便、快速、经济,能对桩基施工质量进行有效的控制,满足一定的工程需要,因而使用较为广泛。但由于桩基工程的隐蔽性及反射波检测法本身的缺陷,在长期的使用过程中发现该法也存在较多的局限性,不能对桩基工程质量作全面精确的了解,从而影响了对整个桩基工程的质量评价及事故原因的分析。 反射波法的基本原理是通过桩身顶部的竖向激振,使弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在波阻抗(Z=ρCA,式中ρ为密度,C为波速,A为截面积)有明显差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面变化(如缩颈或扩径),将产生反射波。反射波经接收放大、滤波和数据处理,可识别来     

具有黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞饱和土动力响应

 由于混凝土衬砌具有黏弹性性质,以往的弹性曲梁、弹性壳体等理论都难以描述其蠕变的全过程。将土体和混凝土衬砌分别视为饱和多孔黏弹性介质和具有分数阶导数本构的黏弹性体,在频率域内研究饱和黏弹性土和分数导数型黏弹性衬砌系统耦合振动特性。根据Biot理论和黏弹性理论,通过位移势函数,分别得到简谐荷载作用下饱和土和衬砌的位移、应力和孔压解析通解,并通过衬砌内边界以及饱和土和衬砌接触面处的应力和位移协调条件,给出待定系数的具体表达式。考察饱和土和衬砌各物性和几何参数对系统动力特性的影响,研究表明：饱和黏弹性土和分数导数型黏弹性衬砌系统的动力特性与饱和黏弹性土和经典黏弹性衬砌系统的动力特性存在较大差异。另外,随着土骨架阻尼比的增加,响应幅值逐渐减小。     

深地下坑道衬砌结构抗局部冲击计算方法研究

 针对深部地下围岩衬砌结构的计算,假设激活的岩块为刚体,衬砌为钢筋混凝土结构,采用刚塑性不可压缩介质模型,用极限分析理论的上限方法,通过建立动力学许可速度场得到钢筋混凝土衬砌结构对岩块冲击的阻力分量。考虑纵向钢筋对震塌和贯穿的影响,根据阻抗曲线的特征,得到具有物理基础的钢筋混凝土结构的临界震塌与贯穿厚度近似计算公式。通过与经验公式的对比,验证该方法的可靠性和实用性。     

用钻芯法核验反射波法检测桩端嵌岩情况的实例分析

由于采用反射波法检测混凝土桩的桩身完整性时,对桩身缺陷程度只做定性判定,而且只有在少数情况下,可判定桩身缺陷的具体类型。尤其对于嵌岩桩,受桩周土约束、桩身截面阻抗变化较大等因素的影响,单凭测试信号,很难区分嵌岩缺陷的性质。因此,对嵌岩桩桩端嵌岩缺陷类型进行判定,应结合地质、施工情况综合分析,可采取钻芯等其他方法进行核验。针对这种情况,结合实际检测工作中遇到的几例嵌岩桩桩端质量事故,进行了两种检测方法的对比分析。     

深厚冲积层高强钢筋混凝土井壁力学特性研究

 通过实验和理论计算,对在均匀荷载作用下高强钢筋混凝土井壁的力学特性进行分析。实验结果表明：高强钢筋混凝土井壁具有很高的承载力,影响其承载力的主要因素依次为混凝土的强度等级、厚径比和配筋率;在均匀外荷载作用下,混凝土强度提高10 MPa,井壁的极限承载力提高4 MPa左右,配筋率对井壁的极限承载力影响很小;高强钢筋混凝土井壁结构破裂时,环向钢筋沿破坏面发生塑性弯曲,混凝土破坏面与最大主应力方向的夹角为25°～30°,属压剪破坏。理论分析时,采用线性软化本构模型以及符合混凝土强度特性的Mohr-Coulomb强度准则,推导出高强钢筋混凝土井壁极限承载力的理论计算公式,并且其计算结果得到实验验证。     

钢筋套筒连接节点灌浆饱满度检测试验研究

采用冲击弹性波和超声波法对预制装配式剪力墙结构钢筋套筒连接节点的灌浆饱满度进行了检测,对比分析了竖向"梅花形"和双排对称套筒连接节点不同工况下的测试结果。结果表明,超声波法可通过声速值的变化判别出套筒连接节点的灌浆饱满度,冲击弹性波法可通过频谱图中卓越频率、测区名义厚度和反射时间的变化判别出套筒连接节点的灌浆饱满度;对于双排对称套筒连接节点,超声波法难以确定正反面哪根套筒具有脱空缺陷,而冲击弹性波法可通过卓越频率的变化判别出正反面每根套筒的灌浆饱满度。     

SH波作用下山岭隧道洞口段结构动力响应研究

 基于弹性波动理论,将山岭隧道洞口段简化为单面边坡模型,考虑波在洞口边坡的反射效应,推导垂直入射SH波作用下隧道轴线上的位移场分布,并将隧道简化为三维薄壁壳结构,以得到在该位移场作用下隧道结构的动力响应。针对上述分析结果开展山岭隧道洞口段振动台模型试验,以验证理论模型的合理性,并综合分析得到如下结论：将隧道结构动力响应看作横截面与纵向响应的叠加,隧道结构横截面发生剪切变形,两侧拱肩与拱脚为抗震的薄弱环节,变形效应沿轴向缓慢增加,此响应为平行隧道结构横截面传播的SH波作用所致;隧道结构纵向发生水平剪切变形,变形效应沿隧道轴向逐渐减弱,洞口处产生较大刚性位移,在施工缝存在的情况下,隧道结构在洞口附近易沿施工缝产生错台现象,此响应为沿轴向传播的SH波所致。此规律表明,隧道结构的纵向抗震设计同样值得关注。     

浅析低应变测试素混凝土桩的波速问题

对于低应变测试素混凝土基桩,实测弹性纵波波速值偏高问题,一直备受各界人士的关注,尤其是检测行业中对基桩的长度的判定问题缺乏必要的依据。在低应变-维波动理论的前提下,采用应力波反射法对郑州某地基基础考核基地布设的10根素混凝土模型桩进行检测,依据低应变测试数据,采用专业软件对其进行了分析,同时对素混凝土桩波速的取值问题进行了分析、归纳和总结,得出了应力波反射法测试素混凝土桩的合理波速的取值范围,对基桩的测试工作起到了指导作用。     

凸起地形中半圆形衬砌隧道对SH波的散射解析解

根据弹性波动理论,结合分区和契合思想,利用傅里叶级数展开法,由连续性条件和自由地表边界条件,求得了凸起地形中衬砌隧道对SH波散射的解析解。通过研究半圆形山岭衬砌隧道对SH波散射的影响,得到的计算结果表明:对于软性和硬性衬砌隧道而言,凸起地形对地震波有明显的放大作用,当入射频率增大时,地表位移幅值也增大,这种现象在凸起地形范围内尤为明显;当入射频率较低时,位移幅值在凸起地形附近变化明显。与此同时,刚性衬砌表面的动应力集中现象尤为显著。除此以外,结果还表明动力反应特征主要影响因素包括入射波角度、入射波频率及衬砌材料属性等。     

引水隧洞衬砌质量检测的冲击弹性波无损检测技术

提出利用冲击弹性波的综合无损检测技术检测隧洞衬砌混凝土强度、厚度以及裂缝深度的检测技术,并结合瓦屋山水电站引水隧洞的检测说明其应用实例.