应用反射波法对桩基进行检测
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［ 关键词 ］基桩 低应变 反射波 法
１发展 现状 ． 基 桩 低 应变 检 测 技 术近 ２ 来我 国发 展 较快 ，由 于它 的 ０年 适 应范 围广 、仪器 设备 轻便 简 单 、检测 速度 快 、判 读直 观 、成 本 较低 ，已被 工程 界广 泛接 受 。低 应变 法是 利 用低 能量 的 瞬态 或 稳态 激振 ，使桩 在 弹性 范 围内作 弹性 振 动 ，利用 振动 和波 动 理 论检 测桩 身结 构完 整性 。 １９ ９ ５年底 出台 了 《桩基 低 应 变动 力 检测 规 程 》 （Ｇ ／ ＪＪ Ｔ ３ ９ ）， 规程 规定 的检 测方 法有 反射 波 法 、 械 阻抗法 、 ９— ５ 该 机 动力参数法和声波透射法。以反射波法为例介绍基桩低应变检 测 技术 的方 法 和步骤 。 ２ 基本 原理 ． 桩 身质 量 检测 是依 据一 维 波动 理论 ，将 桩 身等 价 于一 维杆 材料均质各向同性 ， 并遵循胡克定律 ， 桩的截面积保持为平面， 而 且每个 截 面上 应力 是均 匀分 布 的。 设 桩为 一 均质 弹性 体 ，当 桩顶 作用 一脉 冲 力后 ，便 有应 力 波 沿桩 身传 播 ，若 桩身 质量 有 问题 ，存 在 明显 波阻抗 差 异 的界 面 （ 桩底 、断桩 和严 重离 析 等部 位 ）或桩 身 截面 积变 化 （ 如 如 缩径 或 扩径 ）部位 ，将 产生 发射 和 透射 。经 接受 放 大 、滤波 和 数据 处 理 ，可识 别 来 自桩身 不 同部位 的发射 信 息 ，据此 判断 桩 身 结构 完整 性 及估 计混 凝土 强 度等 级 ，还可 以 根据 波速 和桩 底 反射 波 到达 时 间对 桩 身 的实际 长度 加 以核对 。 ３ 适用 范 围 ． 反 射波 法适 用 于检 测桩 身混 凝 土 的完整 性 ，推定 缺 陷类 型 及 其在 桩身 上 的位 置 。也可 对桩 长 进行 核对 ，对 桩 身混 凝土 的 强度 等级 作估 计 。 ４仪 器设 备 ． （ ） 器 由传 感器 、 大 、 波 、 录 、 理 和监 视系 统 ， １仪 放 滤 记 处 激振设备及专用附件组成。 （ 传 感 器 可 选用 宽 频 带 的速 度 型 或加 速 度 型传 感 器 。 ２） 速度型传感器灵敏度应大于 ３０ Ｖｅ ／， ０ ｍ ／ｍｓ 加速度型传感器灵敏 度应 大 于 １０ Ｖｇ ０ ｍ ／。 （ ３）放 大系统 的增益 应大 于 ６ｄ ， ０Ｂ 长期 变化 量应小 于 １ ％。折合输入 端的噪声水平应低于 ３ Ｖ ｕ 。频带宽度应不窄于 １ ０～ １ｏ Ｈ ，滤波频率可调整。 ００ ｚ （ ４）模 数 转 换 器 的倍 数 不 应 小 于 ８ ｉ 采 样 时 间 宜 为 ｂｔ 。 ５ ０～ ｌＯ ｓ Ｏ ｕ，可 分数 档调 整 。每 个通 道 数 据采 集暂 存 器 的容量 不应 小 于 １ ｂ Ｋ．
苣 业研 究
来自百度文库
应用反射 波法对 桩基 进行楦测
刘颖青 ／安 阳市公路 管理局
［ 摘 要 ］介绍 了反射波法桩基低应变检测 的原理 、 方法 、 步骤及应注 意的问题 ， 析 了应力波在 各种桩基缺陷情况下的 时域 曲线特征 ， 分 并介绍 了 各种 情况下的判读 方法，为正确判断基 桩的完整性提供科学依据。
（ 多通 采集 系统 应具 有一 致性 ， 振 幅偏差 应小 于 ３ ， ５） 其 ％ 相位 偏 听偏信 差 应小 于 ０１ ｓ ． 。 ｍ （ ）根据 激 振 条件 试 验 要 求及 改变 激 振 频谱 和能 量 ，满 ６ 足不 同的检 测 目的 ，应 选择 符合 材 质和 得量 要 求 的激振 设备 。 目前 反 射波 法使用 的激振 设备 形式 多样 ，有力 棒 、手锤 、 击 、 球 电火 花方 式 等 。 ５ 测试 方法 ． （ ）被测 桩 应 凿 去 浮浆 ，平整 桩 头 ，切 除桩 头 外 露过 长 １ 的 主钢筋 。 （ 检测前应对仪器设备进行检查 ， ２） 性能正常方可使用 。 （ ３）每个 检 测 工地 均 应 进 行激 振 方 式 和接 受 条 件 的选 择 试验 ， 定最 佳激 振方 式 和接受 条件 。因为不 同Ｔ 区桩 的类 型 、 确 桩径大小、桩头混凝土质量 、土层地质情况等条件差异较大， 检测 时 ，对 激振 和接 受 的最 佳条 件 选择 只能 通 过现 场试 验对 比 来确 定 。通 过调 节放 大 器增 益 ，使 波形 不产 生 畸变 ，改 变滤 波 频率提高分辨率和信噪比。 （ 激振点宜选择在桩头中心部位 ，传感器宜稳 固地安 ４） 置 在桩 头 上 。对 于桩 径 大 于 ３ ０ ｍ 的桩 可 安 置 两 个或 多 个 传 ５ｍ 感器 。 （ ５）当随 机 干 扰较 大 时 ，可采 用 信 号增 强方 式 ，进 行 多 次重 复激 振与 接受 。 （ ６）为提高检测的分辨率 ，应使用小能量激振 ，并选用 高截止频率的传感器和放大器。 （ 判 别 桩 身浅 部 缺 陷 ，可 同时 采 用横 向激 振 和水 平 速 ７） 度型传 感 器接 受 ，进行 辅 助判定 。 （ 每 一根 被检 测 的单桩 均应 进行 两 次及 以上 重复 测试 。 ８） 出现 异 常波形 应 在现 场及 时 研究 ，排 除 影响 测试 的 不 良因素 后 再 重 复测 试 。重复 测试 的波 形 与原 波形具 有相 似 性 。 ６检测数据的处理与判定 ． （ ）应 根 据 波形 图 中的 入 射波 和反 射 波 的波 形 、相 位 、 １ 振 幅 、频 率及 波 的到达 进 间等特 征 ，推 定桩 的完整 性 。 （ 桩 身混 凝 土 的波速 ｖ 、桩身 缺 陷深 度 Ｌ可分 别按 下 ２） ｐ 列 公式 计 算 ：
１发展 现状 ． 基 桩 低 应变 检 测 技 术近 ２ 来我 国发 展 较快 ，由 于它 的 ０年 适 应范 围广 、仪器 设备 轻便 简 单 、检测 速度 快 、判 读直 观 、成 本 较低 ，已被 工程 界广 泛接 受 。低 应变 法是 利 用低 能量 的 瞬态 或 稳态 激振 ，使桩 在 弹性 范 围内作 弹性 振 动 ，利用 振动 和波 动 理 论检 测桩 身结 构完 整性 。 １９ ９ ５年底 出台 了 《桩基 低 应 变动 力 检测 规 程 》 （Ｇ ／ ＪＪ Ｔ ３ ９ ）， 规程 规定 的检 测方 法有 反射 波 法 、 械 阻抗法 、 ９— ５ 该 机 动力参数法和声波透射法。以反射波法为例介绍基桩低应变检 测 技术 的方 法 和步骤 。 ２ 基本 原理 ． 桩 身质 量 检测 是依 据一 维 波动 理论 ，将 桩 身等 价 于一 维杆 材料均质各向同性 ， 并遵循胡克定律 ， 桩的截面积保持为平面， 而 且每个 截 面上 应力 是均 匀分 布 的。 设 桩为 一 均质 弹性 体 ，当 桩顶 作用 一脉 冲 力后 ，便 有应 力 波 沿桩 身传 播 ，若 桩身 质量 有 问题 ，存 在 明显 波阻抗 差 异 的界 面 （ 桩底 、断桩 和严 重离 析 等部 位 ）或桩 身 截面 积变 化 （ 如 如 缩径 或 扩径 ）部位 ，将 产生 发射 和 透射 。经 接受 放 大 、滤波 和 数据 处 理 ，可识 别 来 自桩身 不 同部位 的发射 信 息 ，据此 判断 桩 身 结构 完整 性 及估 计混 凝土 强 度等 级 ，还可 以 根据 波速 和桩 底 反射 波 到达 时 间对 桩 身 的实际 长度 加 以核对 。 ３ 适用 范 围 ． 反 射波 法适 用 于检 测桩 身混 凝 土 的完整 性 ，推定 缺 陷类 型 及 其在 桩身 上 的位 置 。也可 对桩 长 进行 核对 ，对 桩 身混 凝土 的 强度 等级 作估 计 。 ４仪 器设 备 ． （ ） 器 由传 感器 、 大 、 波 、 录 、 理 和监 视系 统 ， １仪 放 滤 记 处 激振设备及专用附件组成。 （ 传 感 器 可 选用 宽 频 带 的速 度 型 或加 速 度 型传 感 器 。 ２） 速度型传感器灵敏度应大于 ３０ Ｖｅ ／， ０ ｍ ／ｍｓ 加速度型传感器灵敏 度应 大 于 １０ Ｖｇ ０ ｍ ／。 （ ３）放 大系统 的增益 应大 于 ６ｄ ， ０Ｂ 长期 变化 量应小 于 １ ％。折合输入 端的噪声水平应低于 ３ Ｖ ｕ 。频带宽度应不窄于 １ ０～ １ｏ Ｈ ，滤波频率可调整。 ００ ｚ （ ４）模 数 转 换 器 的倍 数 不 应 小 于 ８ ｉ 采 样 时 间 宜 为 ｂｔ 。 ５ ０～ ｌＯ ｓ Ｏ ｕ，可 分数 档调 整 。每 个通 道 数 据采 集暂 存 器 的容量 不应 小 于 １ ｂ Ｋ．
苣 业研 究
来自百度文库
应用反射 波法对 桩基 进行楦测
刘颖青 ／安 阳市公路 管理局
［ 摘 要 ］介绍 了反射波法桩基低应变检测 的原理 、 方法 、 步骤及应注 意的问题 ， 析 了应力波在 各种桩基缺陷情况下的 时域 曲线特征 ， 分 并介绍 了 各种 情况下的判读 方法，为正确判断基 桩的完整性提供科学依据。
（ 多通 采集 系统 应具 有一 致性 ， 振 幅偏差 应小 于 ３ ， ５） 其 ％ 相位 偏 听偏信 差 应小 于 ０１ ｓ ． 。 ｍ （ ）根据 激 振 条件 试 验 要 求及 改变 激 振 频谱 和能 量 ，满 ６ 足不 同的检 测 目的 ，应 选择 符合 材 质和 得量 要 求 的激振 设备 。 目前 反 射波 法使用 的激振 设备 形式 多样 ，有力 棒 、手锤 、 击 、 球 电火 花方 式 等 。 ５ 测试 方法 ． （ ）被测 桩 应 凿 去 浮浆 ，平整 桩 头 ，切 除桩 头 外 露过 长 １ 的 主钢筋 。 （ 检测前应对仪器设备进行检查 ， ２） 性能正常方可使用 。 （ ３）每个 检 测 工地 均 应 进 行激 振 方 式 和接 受 条 件 的选 择 试验 ， 定最 佳激 振方 式 和接受 条件 。因为不 同Ｔ 区桩 的类 型 、 确 桩径大小、桩头混凝土质量 、土层地质情况等条件差异较大， 检测 时 ，对 激振 和接 受 的最 佳条 件 选择 只能 通 过现 场试 验对 比 来确 定 。通 过调 节放 大 器增 益 ，使 波形 不产 生 畸变 ，改 变滤 波 频率提高分辨率和信噪比。 （ 激振点宜选择在桩头中心部位 ，传感器宜稳 固地安 ４） 置 在桩 头 上 。对 于桩 径 大 于 ３ ０ ｍ 的桩 可 安 置 两 个或 多 个 传 ５ｍ 感器 。 （ ５）当随 机 干 扰较 大 时 ，可采 用 信 号增 强方 式 ，进 行 多 次重 复激 振与 接受 。 （ ６）为提高检测的分辨率 ，应使用小能量激振 ，并选用 高截止频率的传感器和放大器。 （ 判 别 桩 身浅 部 缺 陷 ，可 同时 采 用横 向激 振 和水 平 速 ７） 度型传 感 器接 受 ，进行 辅 助判定 。 （ 每 一根 被检 测 的单桩 均应 进行 两 次及 以上 重复 测试 。 ８） 出现 异 常波形 应 在现 场及 时 研究 ，排 除 影响 测试 的 不 良因素 后 再 重 复测 试 。重复 测试 的波 形 与原 波形具 有相 似 性 。 ６检测数据的处理与判定 ． （ ）应 根 据 波形 图 中的 入 射波 和反 射 波 的波 形 、相 位 、 １ 振 幅 、频 率及 波 的到达 进 间等特 征 ，推 定桩 的完整 性 。 （ 桩 身混 凝 土 的波速 ｖ 、桩身 缺 陷深 度 Ｌ可分 别按 下 ２） ｐ 列 公式 计 算 ：