浅析基桩低应变检测技术

时间：2021-12-19

伴随着在我国公路桥梁和高层住宅的发展趋势，桩基础工程愈来愈多的做为一种常见的基础形式而被普遍选用，现阶段**一般优选的是应力波反射法(捶击波动法)、声波频率电子散射法。在其中因为低应变法方式检测*、简易等特性运用较普遍。

低应变法已经广泛用以检验混泥土桥桩的桩身一致性，判断桩身是不是存有缺点、缺点的水平以及部位。通过十几年的发展趋势，如今己经产生比较完善的工艺工作经验。其基本概念低应变力反射波法是以一维延展性杆平面图应力波波动基础理论为基本的。将桩身假定为一维延展性构件(桩长>直徑)，在桩**捶击力功效下，造成一缩小波，沿桩身往下散播，当桩身存有显著的波阻抗z转变页面时，将造成反射和电子散射波，反射的相位差和幅度值尺寸由波阻抗z转变决策。安裝在桩**部的感应器，将接受到来源于桩身每个波阻抗z转变页面处反射上去的信息内容，经接纳变大、过滤和数据处理方法依据这种信息内容，可对桩身一致性品质开展具体分析。

低应变力无损检测技术关键点剖析

桩帽解决

在现场数据信号收集工作上，桩帽的解决是检测完成的**重要，但在大多数状况下，许多测试工程师忽视了这一点。因为工程施工的缘故，通常桩帽一部分有细石混凝土(浮浆)，这层浮浆残渣多，有许许多多小蜂窝状、抗压强度低，对应力波散播损耗*，使应力波不可以沿桩身往下散播，所测量的频域波型不可以体现桩的实际上状况。有一些测试工程师忽视了对桩帽的解决，立即就在细石混凝土(浮浆)上开展检测，結果不管如何更改感应器及其感应器的安裝，不管如何更改振源，检测数据信号也不理想化，通常在检测数据信号的浅表层位置存有较明显的反方向单脉冲。

桩**标准和桩帽解决质量好坏可以直接影响到检测数据信号的品质，因而尽量开展桩帽解决，解决后应确保桩帽的材料、抗压强度应与桩身同样，桩帽的横截面规格不适合与桩身有显著差别；桩墙**应整平、密实度，并与桩中心线基本上竖直。钻孔灌注桩应凿去桩**浮浆或疏松、损坏一部分，外露硬实的混泥土表层；桩**表层应整平整洁且无存水；防碍一切正常检测的桩**露出梁主筋应切掉。针对预应力预制桩，当法兰片与桩身混泥土中间融合密切时，并不开展解决，不然，应选用钢锯将桩帽锯平。

当桩帽与桩承台或基础垫层相接时，等同于桩帽处存有非常大的横截面特性阻抗转变，对检测数据信号会发生危害。因而，检测时桩帽应与混泥土桩承台断掉；当桩帽侧边与基础垫层相接时，除非是对检测数据信号沒有危害，不然应断掉。

对低应变化测来讲，分辨桩身特性阻抗相对性转变的标准是桩帽位置的特性阻抗。在解决桩帽时还应留意不可以将桩身抗拨，留有潜在性缝隙，桩帽的粉碎一部分应快速清理，桩面脸应成详细的平面。特别是在应将敲打点和感应器安裝点位置打磨，这般就可防止检验流程中造成欺诈的讯号而危害评定結果。多次捶击数据信号重复较弱时，多与敲打或安裝位置不整平相关。

感应器的选取与安裝

感应器是桩基反射波检测中较主要的关键检测元器件之一，它立即与被测桩相互连接，将振动分析参数换为电子信号，它的技术参数的优劣，立即危害到变换电子信号的数据信息是不是真正地体现桩自身的反射信息内容。感应器与被测桩中间，应刚度触碰为一总体，那样的传送特点为较好，检测的信息也越贴近桩体表层的匀速圆周健身运动。感应器的相频特性特点应能达到不一样的检测目标、不一样检测目地的必须。当检验长桩的桩端反射信息内容或深层缺点时，应挑选低频率特性好的感应器；当检验短桩或桩的表浅缺点时，应挑选瞬时速度器或宽频带的转速传感器。对实芯桩的检测，感应器安裝部位宜为距桩心2／3～3／4的半径处；对中空桩的检测，捶击点与感应器安裝部位宜在同一水准表面，且与桩核心连线产生90°交角，感应器安裝部位宜为桩壁厚的1／2处。针对直接在600mm以上的打孔(人力成孔)钻孔灌注桩，应置放2～3个感应器，有标准时在桩上各自置放高减振加速度传感器及转速传感器，根据对多种数据信号的数据分析，提升数字信号处理的精确性。

激振锤与捶击点的挑选

反射波法测桩时，应提前准备几类电锤锤头，对成长桩检测一般理应用劲棒或大铁球或击振，其含量大、动能大、单脉冲宽、工作频率低、损耗小，适合于桩底及深层缺点的检验，桩底及深层缺点的数据信号反射较明显。但从而非常*产生浅表层缺点和细微缺点的错判和错判。当依据数据信号发觉浅表层位置出现异常时，提议用小钉锤或建筑钢筋开展击振，因其净重小、动能小、单脉冲窄、工作频率高，可较精确的明确浅表层缺点的水平和部位。

常常有测试工程师拿把小锤去测成长桩，并体现很准测到桩底反射。按以上的基本原理，那样的测法是错误的。因为铁锤净重小、动能小、单脉冲窄、工作频率高、损耗快，因而数据信号在桩身负散播有可能未到桩底就损耗完或即使传入桩底反射回家的信息也很薄弱不易辨别。不难看出，用铁锤测成长桩，并想要桩底反射，大部分状况下是很不便的。此外，敲打品质的多少将同时危害到检测数据的好坏，要由阅历丰富的熟练工来实际操作。在激振全过程中规定落锤尽可能竖直，有益于抑止质点的横着震动；激振时尽量短，并不必连激，避免后续波的影响；激振动能要适度，频带有效成分的cpu主频与桩身的样子、原材料的化学性质相兼容，以使应力波获得较好的散播。

低应变力检验常见仪器设备

现阶段中国应用较普遍的桩基动测仪器有：武汉生产制造的R ** 系列产品桩基动检测仪、英国的PIT等。桩基动检测仪在野外较较端自然环境情况下应用，因而挑选仪器设备既要考虑到仪器设备的动态性特性达到检测规定、测试工具对评测数据信号的再解决作用，也需要充分考虑仪器设备的稳定性、可维修性、安全系数和合理性等。

R ** -PRT(N) 桩基低应变力检查仪

（服务器、低应变力加速传感器及铁锤）

低应变力反射波法的局限

1、大家再转过头来看一看一维应力波基础理论创立或类似创立所须要的标准，桩墙**的敲打点可视作点振源，它将造成一个半球面波，除开纵波外，也有横波和表面波，仅有传入一定深层，球面波才可以类似当作平面波，一维应力波基础理论有一个关键的假设检验——平横截面假定，假定力和速率等结构力学量仅仅深层和時间的函数公式。理论上讲，杆的长短L远**杆的外径d，可将其视作一维杆，事实上，假如L>10d，大家觉得可类似做为一维构件解决；另一方面，充分考虑杆的横着惯性力效用，应力波在杆中传递时事实上有弥漫状况（不一样工作频率份量有不一样的相速），由此可见为使杆中一维应力波基础理论类似创立，则规定λ>10，即规定入射波脉冲宽度>10d。因而，桩径越大，规定单脉冲的作用時间越长，越大，则一维应力波基础理论越非常*达到。可是，我们知道，单脉冲窄有益于缺点部位和水平的精确分辨，单脉冲过宽很有可能会错判或错判缺点，为了更好地处理这一对分歧，在评测中，针对大尺寸的桩，提议选用不一样的锤开展实验，一个偏重于测桩下边和桩底的状况，一个偏重于测桩上方的状况。

2、实验表明，捶击点和感应器安裝部位对评测曲线图有一定的危害，它包含2个层面：一是桩帽表层混泥土的不均衡性，二是当缺点间距桩**偏浅（相对性于比较大桩径）时。这时应在桩墙**多挑选好多个点开展实验。

3、测算缺点深层和测算桩长与具体情况的区别，因为桩是是非非匀质原材料，桩身各个地方的延展性波速各有不同，设置的延展性波速与具体的均值延展性波速会有出入，一般测算缺点深层（桩长）与具体缺点深层（桩长）相距百分之几十，某些的相距百分之十几。自然还与检测系统软件和实验工作人员的素养相关。

4、因为低应变力实验不可以定量分析测算桩底沉渣厚度，针对端承桩的嵌岩实际效果只有作表述分辨。此外，因嵌喷护有时候发生较强的负性（嵌岩侧摩摩擦阻力）反射波，会严重影响桩底反射波和桩底残渣反射波的具体分析。

5、当桩中有好几个缺点时，应力波在桩中造成多次反射和电子散射，剖析起來较为复杂且不精确，第二、三缺点的分辨会出现比较大偏差。一般不必分辨*三个缺点。

6、针对桩身存有缝隙尤其是竖向缝隙等状况，是不是为达标桩的判断问题上，低应变力驱动力实验結果很有可能与载荷试验結果会出现比较大的区别。

7、人力挖孔扩底桩，底端混凝土离析与截面扩大会相抵，造成检测数据信号体现不上具体情况。针对夯扩桩、人力挖孔扩底桩、钻（冲）孔扩底桩、沉管注浆复桩基施工等，应考虑到桩的横截面转变对检测数据的危害，综合分析数据信号曲线图，明确被检查桩的类型。必需时，可选用数据信号线性拟合剖析技术性协助分辨。

8、一般来说，应力波反射波法适用检验灌注桩和混泥土钻孔灌注桩，但不适合用以水泥土搅拌桩、碎石桩、石灰粉桩等软性、半软性桩。被检查桩的长短不适合**过50m，被检查桩的长径比不适合低于10。当被检查桩与基础垫层浇在一起时，不适合开展检验。

9、发生下述状况之一时，桩身构造一致性点评应融合别的检验方式开展：

（1）评测波型繁杂，无规则，没法对它进行精确点评；

（2）针对混泥土灌注桩和预应力预制桩，缺点显著且缺点部位在接桩部位处；

（3）桩身横截面渐变色或变化多端，且变化幅度比较大的混泥土钻孔灌注桩；

（4）依据工程施工纪录桩长测算所得的的桩身波速值显著稍低，且又欠缺靠谱材料认证。

因为全国各地地质环境情况繁杂，工程施工桩型较多，成桩品质各有不同，反射波法不一定能对每根检验桩得出检验結果，因而，针对数据信号虽无异常反射，但并没有测出桩底反射；评测波型无规则，没法用波动基础理论做好剖析；由工程施工纪录得出的桩长测算所得的的桩身波速值显著较高或稍低，且又欠缺靠谱材料认证，没法精确得到桩身品质的所有信息内容，不可凑合给予被检查桩的桩身构造一致性材料。

低应变力反射波法的点评

1、运用反射波法可分辨部分横截面波阻抗转变造成的不连续性缺点。

2、反射波法一致性检验不可以得出桩的承载能力和桩尖段处的砂土状况。

3、桩较长、部分扩径或存有比较严重不持续缝隙时，将很难料到桩底的反射。因为在扩径处电子散射波大幅变弱，因而鼓肚下列缺点很难料到。桩底处扩头对数据信号曲线图有显著危害。

4、锤的净重、电锤锤头原材料与几何图形规格和桩帽解决品质对评测曲线图会造成显著危害。

5、在反射波分析法中，键入波的偏向要素、声波频率损耗状况和表面波都是会对結果造成危害，应留意处理。

6、桩内应力波听从一维波动散播基础理论，因而剖析不但取决于实验检测水准，还取决于作业者按波动方程式剖析所做的具体分析工作能力。

7、应融合适合的地质环境数据来剖析一致性实验結果和改动相关土主要参数。

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