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低应变反射波曲线分析
典型低应变反射波形曲线分析
关键词：低应变发射波 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-SANYUA1688】
低应变反射波曲线分析
典型低应变反射波形曲线分析
关键词：低应变发射波法 完整桩 缺陷桩
近年来，随着高层建筑的发展，桩基作为主要承重部分，其质量的好坏倍受关注，桩基的无损检测也获得了广泛应用。低应变反射波法是在20世纪70年代发展起来的，它以方便快捷、成本低、方法可靠等优点应用于桩基的完整性检测。
1 原理
反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播。在桩身明显存在波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩颈）部位，将产生反身波。经接收、放大滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。
当桩嵌于土体中，将受到桩周土的阻尼作用，桩的动力特性满足一维波动方程。
其波动方程为
式中c是弹性波纵波传播速度，它是由材料常数ρ和E所决定的常值：
2各种完整桩的波形
灌注桩桩型一般分为两种：摩擦桩、嵌岩端承桩；其在低应变反射波法的
图1 a为完整桩波形b为摩擦桩波形c为嵌岩端
⑴ 当桩为摩擦桩时，桩身阻抗大于桩底持力层土层的阻抗，此时桩底反射波速度符号和入射波符合一致，桩底处反射波应力的速度的幅值低于入射波,随着桩底土质变软,(如桩底沉渣)桩底土的波阻抗变得更小,此时除桩底反射波速度符号和入射波符合一致外
,反射波幅值也变大。当把桩底土波阻抗小到可以忽略时，则可有：下行的压力波变上行拉力波，入射波全反射，质点速度加倍。(由此说明桩底反射波的幅值变得更大，人们可以利用它定性确定端承桩的沉渣厚薄)。
⑵ 当端承桩和嵌岩端承桩的桩底岩土波阻抗逐渐增大时，反射波的幅值变小，若桩底岩土波阻抗大于桩身波阻抗时，此时桩底反射波符合与入射波反向。（由此人们利用这一特征可以定性判断桩尖打入坚硬持力层的程度及深度）
3 缺陷桩的波形曲线
图2 a深部断桩波形b中部断桩波形c浅部断桩波形
⑴ 深部断裂：近似于摩擦桩的沉渣桩桩底反射，有高幅值的桩间反射，反射波相位与初始入射波相同，往往可见到2次或3次，但按平均波速算桩长却远比设计桩长要短，或按设计桩长算波速远大于一般桩的波速，如按常规公式2L/△t计算后得到的Vp达到4300m/s以上，这时就应该考虑到可能是桩基未打到设计的深度，或者是桩在深部有断桩现象
⑵ 桩中部断裂：表现在反射波曲线的多次等周期衰减，反射曲线、反射子波的第一子波相位由于是高阻抗材料传向低阻抗的水、空气或充泥材料，故其相位与桩的初始入射波同相位，而后续波由于从低阻抗的软材料进入高阻抗的硬材料，故其相位表现为与初始入射波相反。我们可以从各反射波的等距峰峰△f值来计算断裂处的度。
⑶ 桩浅部断裂：是指桩的断裂部位在5m内，这往往是由于机械