低应变反射波法激振系统浅析

<正>1低应变反射波法基本原理低应变反射波法检测桩身混凝土完整性的基本原理:通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲,应力波沿桩身向下传播过程中,当桩身存在明显波阻抗差异界面(如桩底、断桩或严重离析等)或桩身截面积发生变化     

工程中常见缺陷桩的低应变反射波波形曲线分析

介绍低应变反射波法检测基桩完整性的基本原理,对工程中常见的缺陷桩,结合实例分析缺陷在桩身浅部、中部和深部时低应变反射波的波形特征。一般浅部缺陷反射波比深部缺陷反射波明显,且浅部缺陷反射常有多次反射出现;当以低频重锤激振时,浅部缺陷桩的低应变反射波实测波形表现为宽峰或者低频振荡曲线,如用高频小锤轻敲则可以检测出断桩部位,用轻的刚性锤激振时,出现多次等间隔或下拉式等间隔振荡峰;桩身中的离析、断裂、夹泥和桩身缩径的反射波形大体一致,据此难以确定缺陷性质,应结合波形特征、桩的类型、施工工艺、地质条件综合分析判识。     

桩柱式基础反射波法检测合理激振及拾振位置的分析

通过分析桩柱式基础激振后应力波的传播特点,探讨了桩柱式基础反射波法检测激振及拾振的合理位置。通过讨论盖梁顶部竖向激振、桩柱结合部竖向激振、墩柱外壁竖向激振等激振方式在桩柱内形成的应力波特征,提出了合理的激振位置。通过行波分析,讨论了盖梁顶部竖向激振、桩柱结合部竖向激振时,桩柱式基础体系内的信号特点,并提出了合理的拾振位置和拾振方法。     

低应变反射波法在灌注桩浅部异常检测中的应用

阐述低应变反射波法的工作原理,并通过在混凝土灌注桩桩身完整性检测中的应用实践,总结桩身浅部常见缺陷类型及检测波形,举例说明低应变反射波法在桩身浅部缺陷检测中的成功应用。     

基于一维波动方程的桩基完整性检测方法

通过以一维应力波理论为基础的低应变反射波法分析出病害处的波形传播规律及特征,并运用有限元数值方法对混凝土桩基某处出现不连续、离析、空洞等缺陷进行分析,得到频域和时域导纳曲线。将低应变反射波法得到的结果与有限元数值模拟结果进行对比分析,结合现场钻芯法验证,可确定桩身缺陷程度及类型,为提高桩基质量检测的精确性和可靠性提供参考依据。     

暗挖导洞内大直径桩施工关键技术研究

针对北京地铁15号线新建奥林匹克公园站顺行密贴下穿大屯路隧道的施工技术难点,对传统泵吸反循环钻孔灌注桩施工设备进行改进,使其满足导洞内复杂环境下桩基施工的要求,并对施工工艺进行优化,保证施工安全和成桩质量。桩基施工完成后,通过自平衡法静载试验得到单桩竖向抗压承载力特征值,采用超声波透射法和低应变反射波法对大直径桩桩身完整性进行检测。试验和检测结果均表明,大直径桩均为Ⅰ类桩,桩身完整性良好,实测的单桩竖向抗压承载力特征值均满足设计要求。说明暗挖导洞内大直径桩成套施工技术能够满足成桩质量和效率的要求,保证工程的施工安全。     

竖向透射法长桩完整性检测新技术研究

研究目的:目前常用的基桩完整性检测方法有低应变反射波法和声波透射法,对于长桩的检测均有其局限性。高速铁路桥梁基础多采用桩基,第四系松散地层中大多为长桩,针对长桩桩身完整性检测,开发一种新的桩身完整性检测方法以弥补现有方法的不足。研究结论:(1)提出了一种新的检测方法——竖向透射法,该方法能可靠地接收来自桩体深部的弹性透射波信号,检测桩长度可达70 m;(2)提出了计算桩身弹性透射波波速、波幅相对衰减和频率的方法;(3)提出的竖向透射法,该方法在长度超过50 m的126根桩上进行了试验,均能检测到桩底透射信号,效果良好,能在一定程度上解决长度超过40 m的长桩桩身完整性检测难题;(4)该研究成果可应用于土木工程桩基检测领域。     

铁路路基螺杆桩质量检测技术

近年来螺杆桩因其施工快捷、高经效比等特点被应用于铁路路基处理,但由于螺杆桩上端直杆、下部螺杆的异形特点,其检测施工质量是个难题。本文通过对螺杆桩成桩工艺的分析和现场桩基试验提出了路基螺杆桩质量检测的解决方案。低应变反射波法能解决螺杆桩桩长及直杆段问题,但对螺杆段的螺纹叶片裂损、破坏检测效果不明显。现场检测应在保持低应变法检测的桩基数量比例不变的基础上,增加钻孔取芯与静载测试的比例。     

地铁盖挖换乘车站桩基自平衡极限承载力检测技术

基于长春地铁6号线盖挖换乘车站钢管柱桩基承载力检测,研究采用桩基自平衡极限承载力检测技术对中间桩基极限承载力进行测试检定。在中间桩基桩身平衡点处安装组合式荷载箱,利用加压泵对荷载箱施加垂直荷载并通过传感器传递至桩身;通过位移杆及位移传感器得出静载检测参数,经位移、应力关系计算分析获取桩基极限承载力数据。结果表明,采用自平衡检测技术可测试大吨位桩身轴力及位移,并可判断同一地质条件下桩基的承载性能;相比应变法、钻芯法,该检测技术对地铁工程深孔桩基检测更加准确、可靠、便捷。     

路基挡土抗滑桩施工应注意的问题

研究目的:采用声波法、反射波法对路基挡土抗滑桩进行完整性检测,发现一些抗滑桩在同一深度出现声波低速、反射波曲线出现多次反射特征,钻芯验证此深度为砂浆,混凝土呈严重离析,需对其进行研究.研究结论:一些抗滑桩在同一深度存在砂浆是抗滑桩分二次混凝土灌注引起,对于同一抗滑桩混凝土灌注应一次性施工完毕;同时混凝土灌注要连续,且分层不超过1 m用振动棒分层振实,并重视护壁施工质量和严格控制混凝土坍落度在180 mm,确保桩底无沉渣,护壁不漏水;若必须实施二次混凝土灌注,则应进行二次桩身完整性检测,确保第一次混凝土灌注抗滑桩顶无砂浆;对于挖方路基应先施工抗滑桩后开挖路基,同一排抗滑桩施工需要采取间隔施工,待第一批间隔抗滑桩的混凝土灌注时间达28 d后,再施工第二批间隔抗滑桩.     

架空式桩板结构动力特性原位激振试验研究

架空式桩板结构路基在非埋式桩板结构路基的基础上不再设置桩周路基填土,具有一定架空高度,有效减少了路基填料用量,降低了路基建设占地和缩减了施工周期。然而,由于板-土之间无直接传力,架空式桩板结构路基动力荷载传递模式发生改变,其是否还具有良好的动力特性尚处未知。因此,依托贵南高铁某架空式桩板结构路基试验段工程,开展了原位扫频激振试验。试验结果表明,在2～15 Hz变频动载作用下,架空式桩板结构路基动力响应随加载频率增加呈指数式增长规律,各项振动响应参数变化无峰值,反映在激振频率范围内架空式桩板结构路基未发生共振现象;承载板、托梁和桩基动应力总体上随激振频率的增大呈线性增长,架空式桩板结构主筋动应力从上部承载板至下部桩基呈较小增大规律,这说明架空式桩板结构路基能够有效地将上部动载产生的动应力通过承载板和托梁传递至桩基;架空式桩板结构路基综合动刚度随加载频率增加呈线性增大规律,对比非埋式桩板结构路基和传统土质填筑路基,架空式桩板结构路基具有更大的综合刚度,能有效抵抗外荷载引起的变形。综合变频试验结果可知,架空式桩板结构路基具有良好的受力与变形协调特性和振动特性。研究成果可为架空式桩板结构路基的...     

铁路桥梁基桩的扩径桩反射波速度研究

<正>1问题的提出某铁路桥梁灌注桩,采用冲击成孔施工,C30混凝土灌注,桩身完整性检测采用反射波法、声波透视法,以1#线路里程、2#线路里程、5#线路里程大桥基桩完整性检测为例,有些桩的反射波曲线出现一组反向与正向信号、有桩底信号,有些桩的反射波曲线出现多次反射、无桩底信     

桩身完整性不同检测方法的对比试验

通过现场对低应变反射波法和声波透射法检测基桩完整性的对比分析,得出低应变反射波法适用于检测桩直径小于2.0 m的中型和小型桩,桩长一般不宜大于40 m;桩径大于等于2.0 m的桩,或桩长大于40 m的长大桩,应采用声波透射法检测.为安全起见,桩身完整性检测宜采用低应变法和声波透射法联合检测,做到优势互补,提高检测结果的可靠性.     

低应变检测灌注桩曲线特征分析

低应变反射波法检测技术以其简便、快速、经济、有效的特点,广泛地应用于基桩的质量检测中.通过对工程实例进行分析,对灌注桩常见异常曲线的反射特征进行分析,归纳总结其成因及相应的处理方法,在实际检测工作中有利于提高桩身质量评价的准确性.     

端承桩水平振动响应能量变分分析方法

考虑竖向荷载对桩基水平承载力的影响,采用能量法对地基土中端承桩的水平振动问题进行理论研究。根据分析动力学建立在水平动荷载作用下桩土系统的拉格朗日方程,通过复变函数和广义变分原理分别建立桩基和土体控制方程,采用分离变量法推导出土体位移表达式,结合桩土耦合振动条件和迭代程序得到桩基位移、内力和桩顶水平动力复阻抗解析表达式。通过算例分析,研究竖向荷载对桩顶动力复阻抗的影响以及桩周土剪切模量和桩长对桩身位移分布规律的影响。研究结果表明:动力复阻抗随竖向荷载增大而逐渐降低,桩身水平位移和转角随桩周土剪切模量增加而注浆降低;桩长达到有效桩长时,桩土系统有效耦合振动长度不发生变化。     

地下水活动对灌注桩完整性的影响研究

研究目的:《铁路工程基桩检测技术规程》(TB 10218-2019)中3.1.4规定:桩身完整性检测对于反射波法、声波法的检测结果,有怀疑或争议时,采用钻芯法验证;但现场有时验证的芯样结果与反射波法、声波法的检测结果不吻合,分析是与地下水活动影响有关,由此有必要就反射波法、声波法、钻芯法的检测结果结合工程地质,进行地下...     

低应变反射波法检测扩径桩问题探讨

低应变反射波法具有仪器设备轻便、检测速度快、费用低、对场地要求小等特点,被广泛应用于工程桩的施工质量检测中.结合低应变反射波法在蓟港铁路桥梁基桩桩身完整性质量检测中的应用实例,对软土地层中普遍存在扩径这一"良性缺陷"现象的基桩质量问题进行了探讨;并对扩径产生原因进行了分析,提出了相应的解决方案.     

低应变反射波法在青藏铁路基桩质量检测中的应用及分析

介绍低应变反射波法检测基桩完整性原理,通过对青藏铁路基桩质量检测,发现在高原冻土环境下,基桩的质量问题主要是扩颈。产生桩身扩颈的原因是:施工期进入6月以后,气温相对升高,冻土层在机械施工扰动下,破坏了原来冻土环境,造成冻土融化后形成扩孔。根据有关冻土资料表明,地基土的法向冻胀力取决于地基土的冻胀性,基础底板受法向冻胀力随基础埋深的增加而减小;切向冻胀力在桩身缺陷处,会产生应力集中,使桩身破坏。对于扩颈桩,由于扩颈处桩周侧面积增大而使切向冻胀力增大对桩产生不利影响。针对冻土区冻胀力对基桩的危害,提出了改善基桩施工质量的措施。     

隧道锚杆锚固质量无损检测误差控制技术研究

研究目的:隧道锚杆施工具有隐蔽性强和不易检测的特点,以往采用拉拔试验的检测方法对隧道结构支护体系具有破坏性且不适用于大批量检测,因此有必要采用无损检测技术对锚杆的锚固质量进行检测。而现有的无损检测技术精度受多种因素影响,导致检测精度参差不齐,影响检测结果。为了在不破坏既有支护体系的前提下批量检测锚杆锚固质量,有必要对锚杆无损检测误差控制技术进行研究。研究结论:(1)激振信号质量、振动信号提取能力以及计算波速精度对锚杆锚固质量无损检测精度有重要影响;(2)通过控制激振频率、力度以及激振方位,可有效提高激振信号质量;(3)改良传感器与锚杆的连接方式以及灵活选取传感器位置对增强振动信号的拾取能力有明显作用;(4)鉴于标定法确定计算波速的缺点,提出了预设法确定计算波速,通过综合采用标定法和预设法可有效提高计算波速精度;(5)本研究成果可为隧道锚杆锚固质量无损检测技术的改进提供思路和方法。     

复杂地质条件下低应变法基桩检测研究

在岩溶地区、软硬岩交互等复杂地质条件下,由于施工工艺的局限性,桩基成孔易不规则,这给低应变桩基检测带来不利影响。为了研究低应变法在复杂地质条件下基桩检测分析判定的准确性问题,以低应变基本原理为出发点,从理论层面分析了常见基桩缺陷的特征表现;通过对几种实测典型基桩低应变缺陷的分析,探究其产生的原因,并利用现场开挖、钻芯法对低应变检测结果进行对比,验证了低应变法在复杂地质条件下判定桩身质量的适用性和准确性。研究结果表明,低应变法在复杂地质条件下仍能有效地判定桩身缺陷,宜结合现场开挖、钻芯法和声波透射法综合判定。