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桩基检测低应变法波速2大影响因素探讨分析

发布时间:2019-12-21 21:31    点击次数:173次   

  桩基低应变动测法曲线分析的过程中,波速是一个很重要的参数,波速的准确性直接影响桩身缺陷位置判断的准确性。岩联小编在本文仅对桩基检测实地测试中的测试波速做相关讨论,主要影响因素为介质及人工操作的差异性。

  假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2=E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC;推导可得桩的一维波动方程:

  弹性波在桩身传播速度的影响因素有很多,如砼强度、施工工艺、骨料的品种、粒径等。但一般认为砼强度影响最大,在相同情况下,弹性波在桩身的传播速度和桩身砼强度呈正相关关系。

  该案例为湖北荆州某工地基桩检测曲线,弹性波在桩身传播速度为3.56km/s,和武汉地区桩身砼强度同为C30的传播速度差距较大。据了解,该项目砼生产厂家使用的骨料与武汉区别很大,这可能是引起波速差距大的主要原因之一。

  ①按照理论,数据处理时应以入射波起跳点为时间零点,若以入射波波峰为时间零点,因波在桩身传播能量衰减会导致频率降低,反射波脉冲宽度增加,产生误差。但在实际操作中,因反射波起跳位置不易确定,往往以入射波波峰为时间零点,而激发位置与检波器间距越远,脉冲宽度越宽,所测波速误差越大。

  ②如图4所示,d为激发位置与检波器间距,l为桩长,波的传播速度为v,波水平传播时间为t1,波竖直传播时间为t2,测试波速为v,测试所得时间为t。检测时,波沿桩面传播到检波器位置处,检波器才打开。

  图5为武汉某工地同一根桩上采集的曲线 m。其中a、c为同一条曲线,a曲线 cm,a以入射波波峰为时间零点,c以入射波起跳点为时间零点;b、d为同一根工程桩的测试所得的另一条曲线,激发位置与检波器间距50 cm,b以入射波波峰为时间零点,d以入射波起跳点为时间零点。按相关波动理论应以入射波起跳点为时间零点,若以入射波波峰为时间零点,因波在桩身传播能量衰减会导致频率降低,会因反射波脉冲宽度增加而导致误差的产生。但在实际操作中,因反射波起跳位置不易准确判定,往往以入射波波峰为时间零点。从图中可见:

  ①激发位置与检波器间距越大,脉冲宽度越宽,以入射波波峰为时间零点,产生速度误差越大,a、c相差13m/s,b、d相差81 m/s;

  ②在相同情况下,激发位置与检波器间距越大,所测的波速越高,a、b相差44 m/s,c、d相差212m/s;

  低应变动测中,波速是桩身完整性判断的重要参数。影响测试波速的因素众多,因此测试过程中应按规范确定波速平均值,不能草率使用地区经验波速进行判别;采集曲线时传感器安装位置和激发位置应满足规范相关要求,尽可能地降低主观因素对波速判别造成的影响。


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