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1、第5期(总第129期)中国市政工程No.5(SerialNo.129)2007年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGOct.2007低应变反射波法检测树根桩桩身完整性张杰12,万强(1.江苏省有色金属华东地质勘查局研究所,江苏南京210007;2.江苏广播电视大学,江苏南京210007)摘要:叙述了树根桩的特点,说明用低应变反射波对其进行质量检测的必要性。介绍了低应变反射法检测的特点,从现场采集和室内分析等方面阐述了如何有效地用低应变反射波法检测树根桩的桩身完整性。关键词:树根桩;低应变反射波法;检测中图分类号:TU473文献标识码:B文章编号:10
2、04-4655(2007)05-0074-021树根桩的特点长径比大)、桩身截面阻抗多变(或变幅较大),往树根桩(RootPiles)是指桩径在70～300mm、往应力波尚未反射回桩顶甚至尚未传到桩底,其能长径比大于30、采用螺旋钻成孔、强配筋和压力注量已完全衰减或提前反射,致使仪器测不到桩底反浆工艺成桩的钢筋混凝土就地灌注桩,又称小直径射信号,而无法评定整根桩的完整性。钻孔灌注桩、钻孔喷灌微型桩、小桩或微型桩。树在我国,若排除其他条件差异而只考虑各地区地根桩可以是成束的,也可以是单根的,可以是垂直质条件差异时,桩的有效检测长度主要受桩土刚度的,也可以是倾斜的,树根桩因
3、其直径小,往往布比的制约。各地提出的有效检测范围变化很大(如置较密形如网状“树根”而得名。树根桩常常与原长径比为30～50、桩长为30～50m)。具体工程的有有基础相连,将部分荷载传递到深部土层,从而达效检测桩长应通过现场试验,依据能否识别桩底反到增加地基承载力、控制基础沉降的目的。射信号来确定该方法是否适用。拿桩径300mm的树树根桩采用压力注浆工艺,施工方便、快捷,经根桩举例,15m以上桩的长径比就大于50,很多树实测情况看桩身质量有保证,但在桩上端部位由于根桩桩长在20m以上,长径比甚至达到100,桩底注浆压力损失,特别是由于地下水活动的影响等原反射波极难获得。因
4、,易造成胶结不良,浆液流失,混凝土离析等质3)对于最大有效检测深度小于实际桩长的超长桩量问题。检测,尽管测不到桩底反射信号,但若有效检测长树根桩的成桩工艺决定了其桩身是无砂混凝土,度范围内存在缺陷,则实测信号中必有缺陷反射信无法做混凝土试块,因而树根桩成桩后用低应变反号。因此,低应变方法仍可用于查明有效检测长度射波法来进行质量检测是非常重要的。本文讨论如范围内是否存在缺陷。何做好树根桩的反射波法低应变测试工作。4)反射波法测桩以自由落体和垂直敲击为宜。这2低应变反射法检测特点种方式有利于抑制质点的横向振动,避免了不必要1)树根桩中的钢筋笼对波形采集有一定的影响。的噪声。
5、经过大量实验比较,可得出经验结论如表1树根桩直径较小,桩头可安置传感器的空间有限,所示。钢筋笼离传感器、敲击点较近,故容易产生杂波。表1振源及激振方式的选择2)由于树根桩的桩径较小,故桩的长径比大,不材质激振锤重量接触面积易获得桩底反射波信号。由于受桩周土约束、激振项目软硬重轻大小能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素的脉宽宽窄宽窄宽窄影响,应力波从桩顶传至桩底再从桩底反射回桩顶频率低高低高低高的传播为能量和幅值逐渐衰减过程。若桩过长(或表1的内容是笔者多年的实践总结,与重锤敲击收稿日期:2007-06-18土体的振源脉冲宽度τ的经验公式是一致的。第一作者简介:张杰
6、(1957-),女,工程师,长期从事工程1-μ21-μ2Rτ=5.97[ρ(s+p)]2/5·(1)sπEπEh0.1检测工作。sp74中国市政工程张杰,万强:低应变反射波法检测树根桩桩身完整性2007年第5期式中:R为碰撞接触面积的有效半径;h为锤体提升高度;ρs、μs、Es为土的材料常数;μp、Ep为桩材料常数。τ值的大小取决于R/h0.1的比值。这种桩长=26m关系表明获取高频信号的有效振源宜选用接触面积波速=3152m/s指数放大=2500倍小、材质轻而硬的材料。工程实践中使用工具的刚度与振源脉冲宽度、频率有关:工具的刚度越高,脉冲宽度越窄,频率越0.006.0
7、012.0018.0024.00t/ms高。按脉冲宽度由宽变窄的、频率由低变高的趋势,图1实测桩底反射波形图(信号较明显)使用工具排列为:橡皮锤→柔性塑料锤→大铁锤→轻质脆性尼龙锤→小铁锤→小钢锤→竖向小直径轻质钢质冲击设备[1]。桩长=29m常规条件下,自由下落的高度越低或冲击速度越波速=3030m/s指数放大=100倍低,力的幅值越低,脉冲宽度也有变宽趋势,但在一定高度后这种趋势并不十分明显。此外,过高的冲击高度易产生噪声,影响高频谐振信号的获取。0.006.0012.0018.0024.00t/ms3低应变反射波法检测实录图2实测桩
