[摘要] 本文对低应变换力检测中保存的几个难点问题 ，，，，，，如桩身平均波速确定﹑浅部缺陷识别及低应变定量
化等问题划分举行了剖析和探讨。。。。
前言
低应变换测是现在海内外检查桩身质量最为快速有用的手段 ，，，，，，特殊是其中的反射波法。。。。随着美国 PDI 公司生产的 PIT-X桩身完整性测试仪从软件到硬件的长足生长和优异的应用效果 ，，，，，，低应变换测已经获得工程手艺界的普遍认可和接纳。。。。
低应变换力测桩基来源理 ，，，，，，即首先将桩体简化并假设为一维弹性杆件模子 ，，，，，，且界说波阻抗看法来形貌桩身截面转变 ，，，，，，然后凭证弹性波的撒播理论 ，，，，，，通过桩顶的激励作用使桩身内部爆发波动 ，，，，，，由装置在桩顶的加速率型或速率型传感器吸收差别波阻抗截面的反射波 ，，，，，，纪录下自桩顶至桩身弹性波撒播的幅值-时间曲线 ，，，，，，最后由曲线相位和幅值转变情形即桩身波阻抗的转变情形 ，，，，，，判断桩身缺陷性子 ，，，，，，确定缺陷位置 ，，，，，，盘算桩长 ，，，，，，并由实测波速定性评价桩身混凝土强度 ，，，，，，详细盘算历程如下：
Z = ρAc = ρA
√E/ ρ (1)
L=ct/2 (2)
L’=ct’/2 (3)
式中： Z—桩身波阻抗；；；；
ρ—桩身混凝土密度；；；；
E—桩身混凝土弹性模量；；；；
A—桩身横截面积；；；；
L—桩长;
L’—缺陷位置；；；；
t—桩底反射双程旅行时间；；；；
t’— 缺陷处反射双程旅行时间。。。。
从上述的盘算公式中我们可以看出 ，，，，，，低应变换测主要涉及三个参数 ，，，，，，即桩长﹑桩身平均弹性波速及反射时间。。。。由于反射时间可以使用 P.I.T 等先进的
桩身测试仪器准确地量测 ，，，，，，另外两个未知量其中之一就必需首先举行假定 ，，，，，，因此低应变自己保存着先天缺乏 ，，，，，，它直接影响到检测效果的精度及低应变的定量化 ，，，，，，在现实检测中面临着许多问题。。。。现就几个经常遇到的突出难点问题举行剖析与探讨。。。。
几个难点问题
a．桩身平均波速问题
笔者以为桩身平均弹性波速是低应变换测中最主要的参数。。。。通常在盘算桩长时 ，，，，，，凭证公式（2）和桩身混凝土强度品级 ，，，，，，假定一平均波速履历值 ，，，，，，由实测桩底双程旅行时间来获得桩长。。。。可是桩身波速与混凝土强度之间尚没有明确的关系 ，，，，，，有人以为桩身混凝土强度在 C18 以下时与平均波速之间呈线性的 ，，，，，，凌驾 C18 呈非线性 ，，，，，，这种说法虽然有一些原理 ，，，，，，但在现实盘算中很难掌握 ，，，，，，以是较为准确地给定桩身平均波速经常不是一件容易的事。。。。如图 1 为一根桩长 26m、砼强度 C25 的完整桩 ，，，，，，实测曲线在指数放大 15 倍后可以清晰的看到桩底反射 ，，，，，，给定波速 3900m/s 时即是设计桩长；；；；而给定 3600m/s 时 ，，，，，，桩长为 24m ，，，，，，二者竟相差 2m 桩长 ，，，，，，如图 2 所示。。。。
图 1 平均波速 3900m/s 时 图 2 平均波速 3600m/s 时
至于缺陷桩 ，，，，，，由于桩身平均波速的不确定性很难准确盘算缺陷位置。。。。如图 3 为一根桩长19m、砼强度 C20 的缩径缺陷桩 ，，，，，，当平均波速 3350m/s 时 ，，，，，，知足设计桩长 ，，，，，，盘算缺陷位置为9.4m 处；；；；当平均波速 3000m/s 时 ，，，，，，盘算缺陷位置为 8.2m ，，，，，，二者相差 1.2m ，，，，，，如图 4 所示。。。。
图 3 平均波速 3000m/s 时 图 4 平均波速 3250m/s 时
混凝土在现场搅拌时纵然统一工地由于种种缘故原由经常与设计混凝土配合比收支较大 ，，，，，，使得混凝土强度不稳固 ，，，，，，这也是造成桩身平均波速难于准确假定的一个缘故原由。。。。因此 ，，，，，，在统一工地桩身平均波速也是转变的 ，，，，，，用统一波速盘算差别桩的桩长和缺陷位置显然不对理。。。。要想提高检测精度只有周全掌握相关资料 ，，，，，，如园地勘探报告、施工纪录等举行综合剖析及盘算。。。。
另外一种普遍熟悉以为 ，，，，，，当桩身保存缺陷时一定减小平均波速。。。。这是切合理论依据的 ，，，，，，但在实践中经常发明有些缺陷 ，，，，，，特殊是较轻的缺陷并没有显着的影响平均波速 ，，，，，，有时还略高于同园地的完整桩。。。。笔者加入过多种常见桩型的施工并举行自检 ，，，，，，就经常发明上述情形 ，，，，，，因此笔者以为在现实盘算中应突破古板限制 ，，，，，，凭证现真相形确定桩身平均波速。。。。
b． 浅部缺陷识别问题
低应变换测在桩顶实验的激励一样平常为手锤或力棒 ，，，，，，敲击桩顶时为点击引起质点振动形成波动撒播 ，，，，，，在桩头周围可近似以为半球面波 ，，，，，，远离桩头后可近似为平面波。。。。由于检波器吸收的是平面波 ，，，，，，在桩头周围就会保存测试“盲区” ，，，，，，若是“盲区”规模内保存缺陷 ，，，，，，我们很难区分出来 ，，，，，，以是说桩身浅部缺陷的识别是低应变中另一难点问题。。。。
关于浅部缺陷的识别 ，，，，，，笔者以为最主要的是激振手艺 ，，，，，，接纳差别频率的激振力棒。。。。提高激振脉冲波频率可以提高区分率 ，，，，，，力棒可包管弹性波的笔直撒播 ，，，，，，镌汰浅部折射损失 ，，，，，，另外在敲击时 ，，，，，，敲击位置只管靠近检波器 ，，，，，，便于拾取入射波 ，，，，，，提高迅速度 ，，，，，，接纳差别频率敲击 ，，，，，，可以有用地识别浅部缺陷。。。。笔者使用这种要领开挖验证了大宗的浅部缺陷桩。。。。
如图 5 当用低频力棒敲击时的实测曲线 ，，，，，，曲线泛起大低频特征 ，，，，，，说明桩身浅部保存严重缺陷 ，，，，，，但缺陷的大致位置难于区分。。。。此后改用高频力棒敲击 ，，，，，，实测曲线如图 6 ，，，，，，可以清晰地看到 1.6m 处周围泛起多次反射 ，，，，，，并伴有大低频的配景反射 ，，，，，，此桩已经被开挖证实。。。。
图 5 低频力棒敲击时的实测曲线 图 6 高频力棒敲击时的实测曲线
关于更浅部的缺陷（0.5m 或以内） ，，，，，，若是缺陷较量严重 ，，，，，，好比断桩、严重缩径、夹泥等可以通过实测曲线特征识别 ，，，，，，一样平常来说曲线呈不规则的“Λ“形 ，，，，，，并带有更大低频曲线特征 ，，，，，，比大低频曲线更不规则 ，，，，，，如图 7 所示。。。。凭证履历可以嫌疑桩身很浅部位有较为严重的缺陷 ，，，，，，且敲击中能够听到”空空“声 ，，，，，，此时应用力棒水平敲击桩侧 ，，，，，，通？？？？？？梢钥吹阶返幕味！。。剖析缘故原由笔者以为是由于桩顶受激振后没有形成质点压缩的波动 ，，，，，，而只是浅部缺陷块体的振动 ，，，，，，实测曲线为检波器与块体的共振曲线。。。。这种情形一样平常来说是由于施工中浇注混凝土时在桩顶周围地层水侵入造成断桩或夹泥 ，，，，，，另外机械开槽碰撞桩顶爆发断桩也是其中主要缘故原由之一。。。。
图 7 桩身浅部 0.5m 左右缺陷实测曲线c． 半钢筋笼底部反射问题
在软土地区一样平常的住宅楼普遍接纳半钢筋笼的沉管灌注桩 ，，，，，，这种桩形虽然应用多年 ，，，，，，但
保存许多施工问题 ，，，，，，其中主要就是半钢筋笼底部与素混凝土接壤面处的质量问题。。。。对这种桩的检测经常由于半钢筋笼底部可能泛起的二次反射和桩底反射叠加在一起难于区分而不可准确判断桩身质量。。。。
从理论上来讲 ，，，，，，由于混凝土中含有钢筋使得密度ρ增添 ，，，，，，波阻抗 Z 随之增添 ，，，，，，在钢筋笼底部与素混凝土接壤面处保存波阻抗差别 ，，，，，，在时程曲线上应该有与入射波同相反射。。。。另一方面 ，，，，，，由于施工机具在振动沉管历程中强烈振动等缘故原由 ，，，，，，引起刚刚打完尚未初凝的邻近桩在最为薄弱的接壤面处泛起缩径缺陷 ，，，，，，严重的可能会爆发断桩。。。。
如图 8 为一根桩长 19.0m ，，，，，，钢筋笼长 11.0m 的沉管灌注桩 ，，，，，，从图中可以看出在指数放大 5 倍后桩底较为清晰 ，，，，，，在 11.0m 周围显着有一同相反射泛起 ，，，，，，说明此处保存缺陷 ，，，，，，剖析缘故原由笔者以为是钢筋笼底部混凝土受扰动而爆发缩径所致。。。。
d．缩径﹑夹泥﹑蜂窝和孔洞等缺陷曲线识别问题
缩径﹑夹泥﹑蜂窝和孔洞等缺陷从理论上来讲都引起波阻抗减小 ，，，，，，在时程曲线上均体现为同相反射。。。。由于低应变换测单条曲线的先天缺乏 ，，，，，，笔者以为从实测曲线中是无法将它们区分出来的 ，，，，，，在现实诠释中只能归结为缩径类缺陷。。。。在有些检测效果中明确提出夹泥﹑蜂窝或孔洞等缺陷是没有可靠依据的。。。。
图 8 钢筋笼底部反射实测曲线
e． 应变定量化问题
低应变换测手艺生长到今天 ，，，，，，从桩身完整性测试仪器装备到后处置惩罚盘算机软件包都较量富厚 ，，，，，，然而仍然障碍在定性诠释阶段 ，，，，，，这不可不说是一大遗憾。。。。凭证现实的要求进一步生长低应变定量化手艺是目今动测界的普遍共识。。。。
笔者以为 ，，，，，，低应变定量化应分为三个办法：一是平均波速的定量化；；；；二是桩长及缺陷位置的定量化；；；；三是缺陷巨细的定量化。。。。低应变实测曲线实质上就是激励信号在桩身中的阻尼衰减历程 ，，，，，，低应变的定量化实质上就是激励信号的衰减赔偿问题 ，，，，，，若是我们能够通过某种要领盘算出桩身平均阻尼系数 ，，，，，，那末就可以凭证低应变自己的性子举行定量化。。。。
竣事语
1．低应变换测盘算要领保存单条曲线多未知数的先天缺乏 ，，，，，，在定量化的历程中单独依赖低应变要领自己是不可能实现的 ，，，，，，应辅助其它检测手段。。。。
2．低应变换测判断桩身完整性时应综合勘探、施工等多种资料。。。。
3．低应变换测职员最好亲自加入勘探、施工 ，，，，，，深入熟悉有关地层情形 ，，，，，，掌握施工中容易爆发影响桩身质量的施工因素 ，，，，，，只有具备周全综合知识才华在现有手艺条件下提高检测水平。。。。
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