通能岩土工程有限公司 桩基低应变动测报告
信号很难见到. 图8 所示为某工地工程桩, 该桩在2. 7 m 处断裂, 在图8 中可以见到多次反射. 2. 5 离析、胶结不良桩的波形曲线 在桩身离析和胶结不良处有Q 1 = Q
2 , c1= c2, A 1= A 2, 其反射系数R > 0, 故反射波与入射波理论上应该同
相, 但由于波速发生改变, 使得波的频率也发生变化, 其高频成分衰减较快, 使得波形变得平坦(如图9 所示). 至于是由离析还是胶结不良引起的, 则要结合施工时的情况和地质报告等辅助资料来加以区分.
图8 断裂桩实测波形曲线
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图9 离析桩实测波形曲线
图10 嵌岩桩实测波形曲线 2. 6 嵌岩桩的波形曲线
对嵌岩桩, 如果桩底没有浮渣或浮渣比较少, 桩和 基岩接触良好, 则桩底反射信号不明显, 但经过指数放 大等技术处理, 有时可以见到一反相反射信号. 如果桩 底浮渣较多, 有时可以看到一同相反射波出现, 由于浮 渣对波的吸收较强, 有时也很难见到反射信号(如图10 所
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示).
3 数据分析方法
动态测试与静态测试最大的区别在于动态测试包含了对多种频率成分的动态信号记录问题. 在分析桩身完整性时, 通常只利用了时域波形, 通过对时域曲线的分析来判断桩身的完整性, 而没有利用所测曲线的频谱特性, 这实际上是浪费了一半的资源. 事实上, 频谱分析是研究动态测试系统频响问题的主要手段. 研究波形曲线的频谱特性, 可以更好地指导现场测试和对桩身完整性作出辅助性分析. 如图11 所示为某工地的一根工程桩, 从时域曲线可以看出, 在1. 7 m s 处有一微小的反射波, 可能此处存在缺陷, 但由其频谱曲线可以看到, 各共振峰间距基本相等, 该桩应为完整桩. 图12 所示为同一工地的另一根缩径桩, 由其频谱曲线可以看到, 各共振峰间距不相等. 同时, 在选择传感器的安装方法时, 利用频谱分析各自的安装谐振频率, 然后选择谐振频率最高的安装方法是很有必要的, 因为它将充分延拓系统的测 试范围. 大家都知道, 尼龙锤测试效果比铁锤好, 长大桩时用力棒检测效果最好, 时域里虽然可以比较激振效果 的好坏, 但对于好坏的解释与理解却常常是在频谱分析的基础上使用频率概念进行的.
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图11 完整桩频谱曲线
图12 缩径桩频谱曲线
很多情况下, 由于各种干扰成分的存在, 时域里如不进行滤波处理则难以进行分析, 这时滤波成为一种重要的手段, 但有时候, 滤波容易导致波形畸变以至影响分析判断; 相反, 在频域里, 各种频率成分一目了然, 只要对所用测试系统进行认真分析, 极易排除干扰成分. 当时域信号一致性较差或
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干扰太严重时, 利用频域分析比较各信号的共同点(共振峰) , 分析这些共振峰所对应的缺陷, 然后再反过来在时域里进行验证, 这是相当好的一个办法, 有时候时域里难于发现桩底反射, 频域里反而可以找到, 时域里难于检测的浅部缺陷, 频域里也较易发现. 当然, 频域分析只能成为时域分析的一个必不可少的补充, 因为频域分析本身尚有许多不足之处, 如缺陷性质难于确定, 缺陷位臵计算偏差较大以及对于同一缺陷引起的相邻共振峰难于识别等. 这些影响了频域分析 的效果, 也是频域分析没有广泛应用起来的主要原因. 不过, 频域分析是时域分析的一种有效补充, 这一点是不容臵疑的[ 5 ].
4 检测中的注意事项 4. 1 激振问题
在基桩检测时, 激起高质量的脉冲波是提高检测质量的关键, 理论分析和多年的实践经验表明, 激振技术是反射波法完整性检测的重要环节. 在检测时, 通常使用瞬态激振, 最简单的方法是用手锤或力棒激振, 其机理建立在碰撞理论上. 当桩身较长或桩身砼连续性差时, 用铁质或木质手锤激发很难识别桩底反射信号, 其原因是铁质或木质手锤激发的信号频率较高, 在桩身中传播时衰减较快, 此时可以采用不同质不同材质组成的力棒激振较易获得桩底反射信号. 在检测时应注意, 提高激振脉冲波的频率, 可以提高分辨率, 但容易衰
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