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    浅谈低应变反射波法的局限性

    2021-02-26 12:58:07  来源：沧州科兴仪器设备有限公司

    浅谈低应变反射波法的局限性
    1、我们再回过头来看一看一维应力波理论成立或近似成立所需要的条件，桩顶面的敲击点可视为点振源，它将产生一个半球面波，除了纵波外，还有横波和表面波，只有传到一定深度，球面波才能近似看作平面波，一维应力波理论有一个重要的假设——平截面假设，假设力和速度等力学量只是深度和时间的函数。理论上讲，杆的长度L远大于杆的直径d，可将其视为一维杆，实际上，如果L>10d，我们认为可近似作为一维杆件处理；另一方面，考虑到杆的横向惯性效应，应力波在杆中传播时实际上有弥散现象（不同频率分量有不同的相速），可见为使杆中一维应力波理论近似成立，则要求λ>10，即要求入射波脉冲宽度>10d。因此，桩径越大，要求脉冲作用时间越长，越大，则一维应力波理论越容易满足。但是，我们知道，脉冲窄有利于缺陷位置和程度的准确判断，脉冲过宽可能会漏判或误判缺陷，为了解决这一对矛盾，在实测中，对于大直径的桩，建议采用不同的锤进行试验，一个侧重测桩下部和桩底的情况，一个侧重测桩上部的情况。
    2、试验表明，锤击点和传感器安装位置对实测曲线有一定的影响，它包括两个方面：一是桩头表面混凝土的不均匀性，二是当缺陷距离桩顶较浅（相对于较大桩径）时。此时应在桩顶面多选择几个点进行试验。
    3、计算缺陷深度和计算桩长与实际情况的差别，由于桩是非均质材料，桩身各处的弹性波速不尽相同，设定的弹性波速与实际的平均弹性波速会有出入，一般计算缺陷深度（桩长）与实际缺陷深度（桩长）相差百分之几，个别的相差百分之十几。当然还与测试系统和试验人员的素质有关。
    4、由于低应变试验不能定量计算桩底沉渣厚度，对于端承桩的嵌岩效果只能作定性判断。另外，因嵌岩面有时出现较强的负向（嵌岩侧摩阻力）反射波，会严重影响桩底反射波和桩底沉渣反射波的分析判断。
    5、当桩中有多个缺陷时，应力波在桩中产生多次反射和透射，分析起来比较复杂且不准确，第二、三缺陷的判断会有较大误差。一般不要判断第三个缺陷。
    6、对于桩身存在裂缝特别是纵向裂缝等情况，是否为合格桩的判定问题上，低应变动力试验结果可能与静载试验结果会有较大的差别。   
    7、人工挖孔扩底桩，底部离析与截面积增大会抵消，导致测试信号反映不了真实情况。
    对于夯扩桩、人工挖孔扩底桩、钻（冲）孔扩底桩、沉管灌注复打桩等，应考虑桩的截面变化对测试结果的影响，综合分析信号曲线，确定被检测桩的类别。必要时，可采用信号拟合分析技术辅助判断。
    8、一般来说，应力波反射波法适用于检测预制桩和混凝土灌注桩，但不适用于水泥搅拌桩、碎石桩、石灰桩等柔性、半柔性桩。被检测桩的长度不宜大于50m，被检测桩的长径比不宜小于10。当被检测桩与垫层浇在一起时，不宜进行检测。
    9、出现下列情况之一时，桩身结构完整性评价应结合其他检测方法进行：
    （1）实测波形复杂，无规律，无法对其进行准确评价；
    （2）对于混凝土预制桩和预应力管桩，缺陷明显且缺陷位置在接桩位置处；
    （3）桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩；
    （4）根据施工记录桩长计算所得的桩身波速值明显偏低，且又缺乏可靠资料验证。
    由于各地地质条件复杂，施工桩型较多，成桩质量千差万别，反射波法未必能对每根检测桩给出检测结果，因此，对于信号虽无异常反射，但并未测得桩底反射；实测波形无规律，无法用波动理论进行分析；由施工记录给出的桩长计算所得的桩身波速值明显偏高或偏低，且又缺乏可靠资料验证，无法准确获得桩身质量的全部信息，不应勉强提供被检测桩的桩身结构完整性资料。

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