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超长钻孔灌注桩检测方法
146中外公路第25卷第4期2005年8月
文章编号:1671—2579(2005)04—0146—03
超长钻孑L灌注桩检测方法
张宏
(长沙理工大学,湖南长沙410076)
摘要:该文介绍了基桩检测中反射波法和超声透射法的理论依据,结合工程实例,对
超长钻孔灌注桩采用该两种检测方法进行对比检测,并应用FORTRPuN语言自编程序对两
,可得到基桩质量状况.
关键词:反射波法;超声透射法;超长钻孔灌注桩
钻孔灌注桩广泛应用于大型,特大型土木工程建
设项目中,而超长钻孔灌注桩的应用也越来越广泛,其
主要特点是:承载力高,工程造价昂贵,施工难度大,成
检测中,一般采用单一的检测方法,但相对于综合检测
方法,用单一的检测方法(尤其是反射波法)难以达到
满意的检测效果,须借助于多种检测方法的综合应用,
(反射波法和超声透射法)的应用,借助有效的计算机
数据处理功能,综合分析判断超长钻孔灌注桩的质量
状况,经工程实例检验,取得了良好的检测效果,充分
证明了其方法具有有效性.
1基本理论
利用一维波动理论来研究杆(桩)的波动问题,当
考虑均匀等截面直杆的纵向运动,理论推导得到弹性
杆状体(桩体)的纵向振动方程为:
=C20≤z≤l(1)
d￡口Z
式中:":"(z,t),为z处截面的位移;￡为桩长度;C
为桩体内的波速.
根据位移连续和力平衡条件,得到在界面z=口
收稿日期:2004—10—24
作者简介:张宏,男,大学本科,副教授
(图1)处反射波R和人射波之间的关系式:
肌㈩+号)
波
反射波R
(2)
图1波阻抗差异界面产生反射,折射和透射
从而得到反射系数K如下式:
K(3)
式中:Zl=lDlVlAl,Z2=lD2V2A2为线性杆状体界面
(3)也可表达为:
K:(4)V'PllAl+P22A2,'
式(4)是基桩检测时,在时域曲线上判断桩体质量
的很重要的公式.
依据波动理论,如图1所示,当波在桩顶向下传播
时,若遇到明显的波阻抗差异界面时,就会产生波的反
4期超长钻孔灌注桩检测方法147
式(4)可知,要在桩顶能接收到反射波,反射系数K≠
,PlVl=P2V2,Al=A2桩体中不
存在波阻抗差异界面,所接收到的反射波就是桩底反
射信号;对于缺陷桩,桩体缺陷部位具有广义波阻抗
lDV的差异界面存在,也就必然产生桩间反射信号,
使得K值在一1～+1范围内(K≠
波阻抗差异,引起反射系数值的变化,此时,PV=
<0时,反射子波与入射波反相,相当于
桩体扩径,即A1<A2;当K>0时,反射子波与入射
波同相,相当于桩体缩径,即A】>,当A】=
A2的条件下,可根据PlVl与P2V2的差异判断桩体
质量的变化.
超声透射法检测混凝土质量是基于波的基本传播
原理,根据超声波穿透混凝土时接收到的波速,波幅和
频率的变化来判断混凝土质量的一种有效检测方法.
其基本分析判据有声速和概率法.
由弹性波理论可知,纵波速度与介质