在桩基检测中弹性波反射法的应用论文_徐晓明

在桩基检测中弹性波反射法的应用论文_徐晓明

南京东南建筑结构技术研究所 江苏南京 210000

摘要:在基础施工中,桩基的应用广泛而广泛,桩基质量也存在很多待解决的问题,尤其是桩基检测问题。因此,本文通过两个实例分析了弹性波反射法在桩基检测中的应用。

关键词:桩基检测;弹性波反射法;应用

前言:弹性波反射法是低应变测试的一种方法,其实质是用力锤敲击桩头,产生一弹性波,该弹性波在桩身传播过程中形成透射波和反射波,我们测定反射波的走时、振幅、相位、频响等参数来评价桩身质量。

1 桩基检测中主要存在的问题分析

1.1 检测单位软硬件设备差别巨大

在众多环节的桩基础检测基础中,最大的限制条件是检测单位的经济实力和技术手段。桩基础的检查需要单位具备一定的设备管理与维护条件,需要单位在检测技术的手段、技术设备的配置方法上达到一定标准。尤其是在某些经济发展相对落后的地区,桩基础的检测精细程度由于单位缺少大小应变检测设备的原因而受到影响,检测周期也明显被延长。

1.2 检测机构内部管理制度不完善

由于桩基础在实际的检测中,需要检测单位有一套完善的管理制度。所以假如检测机构内部管理制度不够完善,检测人员在实际工作中没有上岗工作证,检测报告的审核签约不符合规定,那么桩基础的施工质量检测水平也会降低,其权威性也就降低了。

1.3 检测市场运作体系不规范

在当前国内的建筑工程检测市场中,相关的主要检测部门是法定的检测部门和社会中介检测单位,由于检测市场的运作体系很不规范,某些单位为了更好的谋取更多利益而在工程检测中非常不负责任的处理检测数据,甚至把单位的资质出卖给一些急于谋取利益的人,单位的资质被交给缺乏检测能力并想谋取利益的单位或个人,有些人甚至会将盖好章的空白检测报告出卖,而检测单位也会在工程中将规定的三类桩用二类代替,这些不规范的随意变卖行为对建筑工程质量带来了很大的威胁。

2 弹性波反射法测试原理

一般嵌入地层的桩具有较大的长径比,可近似看作一维弹性杆件,当在桩头施加一机械脉冲力琊)时,桩顶在发生阻尼振动的同时,将产生一弹性波,并沿桩身向下传播。当波传至桩底或桩身某一缺陷时,由于这些部位均存在明显的波阻抗差异(形成波阻抗界面),因此,在这些波阻抗界面上除一部分弹性波以透射波的形式往下传播和被介质吸收外,另一部分能量以反射波的形式往上传播。而反射波的走时和振幅、相位、频响等运动学特征和动力学特征不仅与桩底、桩间缺陷位置有关,而且与缺陷性质、类型密切相关。因此,只要我们在桩头激振的同时,用安置在桩头的检波器接收来自桩底、桩间的反射信号及桩土体系的振动信号,同时进行滤波放大和必要的数据处理,就能获得桩间缺陷位置与性质等方面的参数,可以确定桩身缺陷位置、性质。

3 工程实例分析

实例1:

上海某工地,基坑开挖深度1.3m,桩型为预制方桩,混凝土强度为C30,沉桩工艺锤击贯入,桩截面尺寸250mmx250mm,桩长20m,桩号1、桩号2、桩号3、桩号4是该工地浅部有缺陷工程。它们有一个共同的明显特征,即起始波波长宽,且整个波在传播过程中带有低频振荡。经初步判定这些桩桩身在浅部0.5~1.0m处存在明显缺陷。经开挖验证,这4根桩桩身确实存在断裂,但判定的深度与实际深度稍有出入,大约判定位置与实际位置偏浅0.10~0.15m。原因是波速取值稍低,波速取值稍高一些,缺陷位置就于实际位置一样了。

实例2:

上海浦东某工地,根据工程勘察资料,基坑开挖深度1.5m,桩型为预制方桩,混凝土强度为C30,沉桩工艺为锤击贯入,桩截面尺寸300mmx300mm,桩长27m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它们有一个共同的明显特征,起始波波长较窄,之后,波长偏宽并带有低频振荡。经初步判定这些桩桩身在浅部1.0~1.8m处存在“明显缺陷”。经开挖验证,这4根桩桩身实际完整,其实是该地块的特殊的地厨情况引起的一种干扰,在这4根桩桩顶以下0.2~0.3m存在一层坚硬的钢碴,钢碴层底在桩顶以下1.0~1.8m处,造成这种现象的更深层次的原因是什么?经过分析研究,取得了弹性波反射法判断在此类地层中预制方桩桩身质量的突破。下面介绍给大家,供大家讨论。为什么初步判定这4根桩桩身质量不准?首先,业主提供的工程勘察资料不准,工程勘察资料1、2层分别为杂填土、暗浜填土,未注明部分填土为坚硬的钢碴。根据有关应力波的理论,如果桩身是均质的,而桩周土层发生变化,当下行波在界面上、下传播时,设下行波在界面以上的应力为Pl下,界面以下的应力为P2下,摩阻力为置,则应力波的传播条件如下式表示:

P2下=P1下一R1/2

当土层变化较大时,如上部土层较硬时,下部地层较软时(即波阻抗Z1>Z2),应力波由上段通过界面时,由于桩周阻力急剧减少,在界面处引起阻抗降低,此时下行压缩波将产生反射,反射波为上行拉力波。我们知道,上行拉力波与下行压缩波的方向一致,所以会在桩顶得道一个较强的反射。我们初步判定4根桩桩身在浅部1.0~1.8m处存在“明显缺陷”,其实就是桩周土引起的反射。所以,弹}生波反射法判定桩身质量时,起始波长窄且带有低频振动,要具体情况具体分析,搞清楚地匠封靓,硐要粼有起跳点,桩身就存在缺陷。

4 建筑桩基检测的相关控制对策

4.1 提高作业人员安全意识

必须要实行安全教育培训。只有在实行了安全教育培训之后,员工安全意识才能得到实质性提升。除此之外,检测人员在掌握了专业的知识技能之后也可以使得桩基检测工作风险得以降低。因此,必须要加强作业人员的技术能力训练。检测人员素质要得到保障,检测人员需要在受过一定培训之后方能持证上岗。要提高作业人员的安全意识,为他们普及桩基检测中的有害因素。除此之外,还可以通过召开技术交流会以及研讨会的方式增长工作人员的知识、经验、检测技术和方法。

4.2 健全管理制度

使用安全生产责任制来划分每一个人的责任,力求在检测现场实现全覆盖管理。在明确了个人责任之后,检测人员的安全管理热情得以提升,从而进一步确保了作业人员的安全。其次,可以建立起安全检查制度。在安全工作之中,安全检查工作至关重要,在实行了全面的安全检查之后才可以及时发现工作中的安全隐患,并可以及时处理这些安全隐患。安全检查制度主要就是包括管理制度以及隐患问题在内的诸多方面。在现场检测的过程中需要严格的按照相关的标准来进行,有关技术主管则负责建立安全技术档案并做好相应的交底工作和维修工作。

4.3 做好安全验收工作

第一步,要将警示标牌设置在对应作业区之中以避免闲杂人员误入。第二步,需要对作业人员配备物品进行检查,检查其是否配套齐全所有物品,检查其是否穿工作服,检查其是否使用统一的安全帽。保障作业人员穿着好防扎伤的劳保鞋;保障作业人员在打磨桩头的时候佩戴好防尘面具;保障作业人员在吊装现场戴好安全帽;保障作业人员系好安全带和保险钩。第三步,需要对一些设备的证件进行严格检查以避免出现设备不合格的问题。第四步,需要确保设施安装好漏电保护设施并要确保电缆的完整性[3]。在一些关键的电缆周围需要架设起围墙。除此之外,还需要给主要配电箱安装接地防护以防止配电箱感应电伤人。第五步,检测现场环境是否满足现场检测的要求,要保持场地的平整度、宽敞度,四周无振动的干扰。检测材料和设备需进行分区堆放。

结束语

用弹性波反射法判定桩身质量,要多注意收集工程勘察资料,搞清楚地层分布情况,对于提高判定桩身质量的准确性,有很大的帮助。

参考文献:

[1]翁钢,张增毅.建筑工程桩基检测技术实践与探究[J].住宅与房地产,2017(23):220.

[2]张璐.建筑工程桩基检测中存在的问题与对策分析[J].建材与装饰,2016(39):61-62.

论文作者:徐晓明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/1

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在桩基检测中弹性波反射法的应用论文_徐晓明
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