低应变法和声波透射法在桩基结构检测鉴定中的应用
当前,在建筑工程中,桩基础的应用越来越普遍;为保证桩基工程施工质量桩基结构检测鉴定工作必不可少,结构检测鉴定工作质量怎么样、测试方法是否先进,都会对建筑物整体安全与使用的判断和结论造成一定的影响,下面会介绍桩基结构检测鉴定中最常见且普遍的低应变法和声波透射法两种方法,让您简单了解其在桩基结构检测鉴定中的应用及特点。机械机械装备、地质环境、施工人员等都会成为桩基础工程在施工过程中的影响因素,其工程质量直接影响到其上部主体的稳定和结构的安全。因此,对桩基进行质量结构检测鉴定能有效排除工程安全隐患。常见的桩基结构检测鉴定方法有声波透射法、低应变反射波法、高应变法和钻芯法。
1、结构检测鉴定原理
(1)低应变反射波发
低应变法是基于一维波动理论,结构检测鉴定桩基时假定桩身为一维、均匀连续各向同性的弹性直杆件,且桩周土介质均匀,土介质对桩体的功能是沿桩身向的阻尼力功能。在结构检测鉴定桩基时,对桩顶进行敲击使产生一股脉冲力功能于桩,这时桩身顶部会受到瞬态竖向激振而会产生竖向弹性应力波,应力波会沿桩身向下传播,这时若出现桩底虚土、断桩、沉渣或严重离析以及桩身截面积缩经或扩径时,便会出现明显波阻抗差异界面,产生反射波。通过滤波、数据处理,从而判断出桩身各部位反射信息,据此得出该桩身是否完整或缺陷,以及缺陷的位置及程度等。
低应变法并不能结构检测鉴定到桩基的所有问题,当被结构检测鉴定的桩身存在呈过渡性变化特点时便没有较为明显的界面变异,有关的缺陷信息便难以在低应变法测得的曲线中看出。此外,若被结构检测鉴定的桩周围土层或岩介质阻力太大,这时缺陷桩基本身发出的反射信号会被削弱或抵消,难以被结构检测鉴定出。
(2)超声波透射法
声波透射法是基于声波在被结构检测鉴定的桩基中传播过程中是否会出现透射、反射以及绕射等现象从而判断桩基是否完整或存在缺陷的一种方法。具体而言,当人工法发射出的超声波在没有缺陷、介质均匀的桩基中传播时波速正常,波形也完整,不会呈现出明显的畸变现象;当桩基内部存在断裂、离析、空洞、夹泥等缺陷时,超声波在有缺陷的桩基中传播时波形就会受到较大影响,缺陷与混凝土之间形成界面会改变超声波的传播状态(如出现反射、散射甚至绕射等情形),波形缺失或畸变,波速也会明显低于正常值。据此可以判断出桩基是否存在缺陷。
2、低应变反射波法、声波透射法应用特点
从结构检测鉴定原理筛选看,低应变法针对的是桩基的完整性结构检测鉴定,通常是将激振点设置于桩中心,结构检测鉴定时,将传感器固定于距桩中心半径2/3处。低应变法结构检测鉴定是通过桩身阻抗变化情况来性判断桩身是否在缺陷,以及缺陷的程度。对于存有缺陷的桩基缺陷方位、类型或缺陷范围大小则难以判断。此外,低应变法结构检测鉴定的结果常常受到结构检测鉴定技术人员的技术水平、桩长、桩径和场地条件的影响。低应变法测试简便,成本较低,结构检测鉴定的结果可靠,但受到外界因素的干扰较大,当被结构检测鉴定的桩基存在多个缺陷时难以有效判别。
声波透射法结构检测鉴定细致准确,受桩径、桩长和场地等因素影响较小,但声波透射法只能定性确定完整性,难以定量,且需要预埋声测管,结构检测鉴定程序较为繁琐,成本也较高。此外,在实际结构检测鉴定时,由于有关保护措施不到位,容易造成声测管堵塞或倾斜,这些都极易造成结构检测鉴定数据值变异或不完整。
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