王東研

摘要：在樁基檢測的過程中，最為常見的檢測方法為低應變反射波法，這種方法具有數(shù)據(jù)采集快，使用成本低和檢測準確等優(yōu)勢，為了提高低應變反射波法在樁基檢測中的實際利用效果，本文在對低應變反射波法的基本原理進行研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際的案例，對低應變反射波法在樁基檢測中的有效利用進行分析。

關(guān)鍵詞：低應變反射波；樁基檢測；有效利用

引言

在城市現(xiàn)代化進程的不斷加快中，各種大規(guī)模建筑物使建筑結(jié)構(gòu)逐漸向著高層化和大型化的方向進行發(fā)展，而在對這些建筑物進行建設(shè)的過程中，常常會采用樁基作為工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式，樁基屬于一種地下隱蔽工程，由于施工流程銜接較為緊密，施工技術(shù)較為復雜，極易受到外界因素的影響，從而對樁基的整體承受能力進行影響，針對這樣的情況，就需要對樁基質(zhì)量進行檢測，以此來對樁基工程質(zhì)量進行控制，而低應變反射波法就是目前樁基檢測中較為有效準確的一種檢測方法。

1低應變反射波法的基本原理

低應變反射波法又被成為時域法，主要指的是在一定時間中對樁基的振動曲線進行分析，也就是說在采用相應的設(shè)備對樁基進行瞬態(tài)振動，對樁頂速度隨時間的變化曲線和規(guī)律進行研究，以此來對樁基的質(zhì)量進行判斷，而進行瞬態(tài)振動最為簡單的方法就是采用錘子用力敲擊樁頂，使樁基頂部的速度傳感器接收到樁頂?shù)恼駝忧闆r，以此來獲得振動曲線。

在對低應變反射波的基本原理進行研究之前，需要對樁身完整性和質(zhì)量對脈沖波之間的關(guān)系進行分析，在對樁基的振動曲線進行研究的過程中，可以將樁基看成一維彈性桿，在對樁基一端進行瞬態(tài)激振的時候，會產(chǎn)生相應的瞬態(tài)脈沖力，這樣的應力會按照一定的速度沿著樁基向另外一端進行傳播，應力在傳播的過程中如果遇到界面的波阻抗的時候會發(fā)生變化，也就是說會在此波阻抗的影響下產(chǎn)生反射波，而另外一部分應力會繼續(xù)向另外一端進行傳播，這一部分應力被稱為透射波，透射波和反射波共同構(gòu)成所產(chǎn)生的應力。

根據(jù)以上公式和樁基界面中完整程度，可以得出這樣幾個方面的內(nèi)容：首先是樁基的質(zhì)量和完整性沒有發(fā)生變化，波阻抗不變，此時在樁基中所傳播的全部應力能夠直接透過界面向另外一端進行傳播；在另外一個方面，如果說樁基本身存在有質(zhì)量問題，比如說樁身中夾雜了水泥或者沉渣等，界面下段的阻抗會變小，反射波與入射波保持一致；在樁身出現(xiàn)擴徑的現(xiàn)象時，擴徑部分的阻抗會變小，而反射波與入射波反相；樁基如果在風化基巖上的時候，由于樁身密度的變化，樁身上端的阻抗要比下段的阻抗低，反射波與入射波同向，如果說樁基本身的密度與風化基巖的密度保持大致一致的情況下，樁基底部將不會出現(xiàn)反射波。根據(jù)以上屬于可以知道低應變反射波法檢測樁基質(zhì)量的基本原理，在實際的樁基檢驗當中，需要根據(jù)樁基本身所處的環(huán)境和實際情況，采用此方法來對樁基的質(zhì)量進行確定。

2低應變反射波法在樁基檢測中的有效利用

2.1數(shù)據(jù)采集技術(shù)

為了提高低應變反射波法在樁基檢測中的實際效果，需要在數(shù)據(jù)采集和分析的過程中注意以下內(nèi)容：首先是需要根據(jù)樁基的實際情況和施工現(xiàn)場情況，采取合適的激振設(shè)備來對樁基進行敲打，以此來獲得所需要的震蕩信號，從而形成低應變曲線圖，并且在錘擊的過程中，為了保證信號的可靠性，消除其中所產(chǎn)生的干擾信號，一般情況下可以增加安裝點點和錘擊點，傳感器的安裝位置與樁基頂部需要保證緊密結(jié)合，對于不同種類的樁，需要對傳感器的位置進行合適選擇。注意錘擊的方式，一般情況下，激振能量與脈寬取決于激振工具的形式、重量和打擊力度，激振工具對樁的作用力度越短促，所形成的脈沖時間越窄，而作用的時間越長，激發(fā)頻率也會相對應的提高，所以說針對不同形式的樁基檢測，需要對激振工具和作用的力度進行控制和確定。

2.2數(shù)據(jù)處理技術(shù)

為了提高低應變曲線圖的明顯程度，可以在實際的樁基檢測當中應用濾波技術(shù)，針對不同形式和不同直徑的樁需要采用不同的低通濾波值。另外一種是曲線放大技術(shù)，曲線放大技術(shù)主要包括了線性放大和指數(shù)放大，線性放大主要指的是對細小缺陷的放大，而指數(shù)放大主要能夠?qū)⒏鱾€反射面更加明顯，但是在采用指數(shù)放大技術(shù)的過程中，可能會使曲線出現(xiàn)扭曲的現(xiàn)象，在一定程度上影響檢測結(jié)果的準確性，所以說一般采用線性放大技術(shù)。最后是缺陷處信號重復反射問題的識別，如果缺陷產(chǎn)生在一半樁長以內(nèi)，就會產(chǎn)生二次反射疊加在曲線上，這樣的曲線疊加會影響檢測的實際過程，從而導致誤判現(xiàn)象的出現(xiàn)，針對這樣的問題需要進行認真區(qū)分，一般情況下，可以通過對反射界面等時距的現(xiàn)象進行分析，來對信號疊加問題進行區(qū)別。

3實例分析

該樁基的直徑為500mm，有效樁長為17.50m，在對樁基進行檢測的過程中，采用尼龍錘對樁基頂部進行敲打，但是所采集到的信號為低頻率震蕩信號，根據(jù)這樣的信號無法對樁基所存在的問題進行判斷，結(jié)合樁基周圍的實際情況，可以基本判斷出樁基出現(xiàn)問題的部位為樁基淺部，但是這一部分為檢測盲區(qū)，根據(jù)這樣的實際情況，可以采用高頻激振設(shè)備來獲得相應的震蕩信號，也就是說采用鐵錘敲打樁基，獲得變化更為明顯的低應變曲線圖，在對所產(chǎn)生的高頻率震蕩信號進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，在樁基0.70m處出現(xiàn)同向反射，并且在1.30m處伴隨有二次反射，并且根據(jù)低應變曲線可以發(fā)現(xiàn)在樁基0.70m處的同向反射波較為尖銳，根據(jù)低應變發(fā)射波的檢測原理可以知道，在此樁基的0.70m處有裂紋出現(xiàn)，為了保證驗證結(jié)果的有效性和準確性，對此樁基開挖1m，經(jīng)過實地觀察發(fā)現(xiàn)，樁基的0.70m處確實有裂紋的出現(xiàn)，與采用低應變反射波法檢測的結(jié)果一致。另外經(jīng)過對施工現(xiàn)場的勘察之后，發(fā)現(xiàn)樁基出現(xiàn)裂縫的主要原因是在實際施工的過程中，樁基的樁頂較高，在樁成型之后，采用機械開挖的過程中碰撞到了樁體，從而形成了裂縫。

4結(jié)語

作為一項比較方便的樁基檢測方法，低應變反射波法在實際的應用過程中包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析等兩方面的內(nèi)容，結(jié)合樁本身的特點和樁基的施工情況，對其中的檢測細節(jié)進行認真對待，以此來提高檢測的準確程度，但是由于樁基問題形成的原因不同，目前低應變反射波法在實際的應用中還存在一定的局限性，這就需要人們對其進行不斷的研究，促進此檢測方法的不斷成熟。