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如何提升检测工程桩应力波反射法的质量

来源:www.daxuelw.org  发布时间:2017-06-24  
从实际工程工作角度来看,存在诸多因素影响着工程桩的检测质量。由于反射波形具备时域、频域等特征,且通过合理检测能够保证工程桩的检测质量,因此长期以来在工程桩检测中,应力波反射法应用广泛[1]。为了全面提高工程桩的检测质量,鉴于此本文对“工程桩应力波反射发检测质量”进行探讨意义重大。

  1、桩基检测中反射波的应用依据概述

  在桩基检测过程中,反射波法的应用原理指的是:基于桩顶竖向发生激振,弹性波沿桩身朝下方向传播,在桩身具备显着的波阻抗差异的截面情况下,比如:离析或者断桩时,又或者桩身截面产生了改变,便会有反射波出现;进一步通过接收、滤波以及数据处理等环节,将源自于各个位置的发射信息识别出来。在利用反射波对桩基进行检测过程中,认真分析声脉冲反射波法的信号非常关键,在实际分析过程中,需以经典的纵波基于杆中传播的理论作为依据,进一步对波动方程加以明确,同时掌握入射波与反射波质点速度之间的关联性,然后推算出计算公式。从研究现状来看,在桩身完整性测量过程中,常采取低应变反射波法。虽然此种方法能够取到一定效果。然而,依旧存在诸多因素会对工程桩的检质量产生影响。目前,可将桩基分为四类,具体的质量分类评价内容如下:

  (1)I类桩。通过检测,发现此类桩的桩波形呈现规则的特点,同时桩底反射波显着存在,波速正常。此外,在桩身结构上具备规范的特点。

  (2)II类桩。通过检测,可知此类桩的波形较为规则,能够发现桩底存在反射波,波速处于正常范围当中,在桩身上存在同相反射信号,且桩身结构基本规范。

  (3)III类桩。此类桩经检测,基于桩身浅部位置有缺陷存在,波形比较复杂;在桩底没有反射信号的波形存在,通常是由于反射信号缺陷导致的现象,且会对桩身承载力产生较为严重的影响。

  (4)IV类桩。通过检测,发现此类桩的波形呈现规则的特点,在桩身方面存在强烈同相多次反射波信号,在波速上非常高,但是桩身存在断裂以及缩颈等缺陷。

  2、检测影响因素及策略分析

  在上述分析过程中,对反射波的应用原理有了初步了解,也对通过反射波测量的桩基础的质量有了一定认识。

  从实践角度来看,将反射波应用到桩基测量当中,需规范设置仪器参数、合理选取激振方式以及做好信号质量的检测。此外,根据多年的工作经验,本人认为最为关键的还是通过常见反射波形特征的了解,进一步分析在实际检测过程中可能存在的一些影响因素,并在实际检测中规避这些因素,进而保证桩基的检测质量。

  2.1、检测影响因素及处理方法

  在桩基测量过程中,诸多因素会影响到测量的结果,主要包括:地质条件、基桩型号以及施工工艺等。一方面,对于人工挖孔桩和预制桩来说,是不会有缩颈缺陷发生的,如存在则会对测量的结果产生较大程度的影响。另一方面,如果地层交接位置发生了很大程度的改变,那么当流砂层或者桩侧在土阻缺失的状况下,便会有应力波反射发生。针对这些影响因素,便需要在对曲线进行分析的时候充分重视,了解具体的地质条件以及施工情况,将各种检测桩基之间的相似之处查找出来,这样能够对检测质量的提高提供一定的帮助。除此之外,还有必要对信号质量检测中的影响因素加以重视。在实际检测过程中,部分信号不能够被作为桩基检测的特性信号。例如:受到一些干扰偶然采取到的信号、速度传感器的欠阻尼振荡信号等[2]。对于速度传感器的欠阻尼振荡信号来说,在传感器安装不规范的情况下,会使得频域范围当中的信号大面积减弱,就算此类信号的重复性非常之高,但是在质量上显得很差,所以将这些信号用于质量检测分析显然不够充分。因此,在工程桩检测过程中,还需要注重检测信号的分析,保证高阻尼传感器安装合理、规范,同时保证加速度传感测试信号的平滑等。

  2.2、时域分析策略

  对于常见的反射波来说,时域特征明显。因此,可利用反射波的时域特征,才有效测量策略。当速度传感器存在问题的情况下,经分析可知通常是安装的谐振频率与测试范围太过于接近,使欠阻尼振动发生,进而使正常对缺陷进行识别的困难程度加大。针对这类信号,有必要通过频域对其影响加以明确,然后使用合理的数字滤波将由振动产生的影响除去。与此同时,由于加速器传感器所采集获取的信号需经过积分,并通过速度波的方式展现出来。所以,需对积分起点与信号整体漂移加以重视。若信号高频成分偏多,有必要给予平滑技术加以解决。通常情况下,较长的桩的尾部信号偏弱,导致桩底识别比较难,针对此类状况有必要采取信号放大技术,使桩底的信号识别效果增加。

  2.3、频域分析策略

  对于大部分的缺陷来说,不单单只是在时域内产生应力波的反射而出现。比如:基于频域当中,便会有共振峰形成。在这样的情况下,桩的特性信息在频域中便展现地更加清晰。通过实际工作可以发现:对长桩桩底加以识别,通过频域识别显得更加简单。如果信号干扰因素比较多,同时时域曲线呈现复杂的特点,但是干扰成分基于频域内存在比较单一的频率成分,且较易识别,便可以采取频域分析方法,从而为检测质量的提高奠定基础。因此,在对工程桩进行检测过程中,需对频域分析策略的应用加以重视。

  3、结 语

  通过本文的探究,认识到桩基础是土木工程的一种主要基础模式,为了保证桩基础的质量,需采取有效质量检测方法。对于反射波法来说,是常用于工程桩质量检测的方法。此类方法虽然具备一定效果,但是依旧会受到诸多因素的影响。

  因此,除了需要明确桩基类型的分类之外,还需要在现场实际测试过程中,规范设置仪器的参数、合理选取激振的方式以及加强信号质量的检测等。除此之外,从实际工作经验来看,还有必要对反射波的时域特征以及频域特征加以了解,在分析检测客观影响因素的基础上,利用反射波的特征,进一步采取有效策略,使工程桩的检测质量得到有效提升,进一步为实际工程整体质量的提升奠定坚实的基础。

  参考文献
  [1]江幸莲.低应变反射波法在桩基完整性检测中的研究进展[J].广东土木与建筑,2013,08:32~34.
  [2]尹新龙,杨永民,张君禄.低应变反射波法在钻孔灌注桩检测中的工程实例解析[J].广东建材,2015,04:25~28.

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