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反射波法检测基桩完整性2014
反射波法
检测基桩完整性
2014年06月
反射波检测基桩完整性
基本原理
仪器设备
现场检测
工程实例
基本原理—— 基本假设
连续弹性的一维均质杆件(DλL)
不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波
的影响
桩在变形时横截面保持为平面,沿截
面有均布的轴向应力
满足以上假定条件时,桩可视为一维杆件
基本原理—— 波的传播
当在桩顶垂直施加一瞬时作用力后,桩的端面
上的质点受力后产生振动,而振动的传播就形
成了波,此时弹性波就会沿着桩身进行传播。
•检测桩身混凝土
1、激振产生的是半 的完整性
球面波,要求垂直
激振,只产生纵波;
•推定缺陷类型及
2、因波长较长,远 其在桩身中的位置
离桩头后可按准平
面波考虑;
3、近桩头部位有斜
入射发生,会有折
射纵波P、折射横波
S,向桩身外传播;
4、垂直入射的纵波
传播至桩底,再向
上反射。
基本原理—— 波的传播
折射及折射损失:折射损失主要在桩头附近产生;
土层越硬,折射损失越大,反射信号越弱。
衰减损失:高频成份会不同程度的衰减。
桩不是完全弹性的,桩身存在内阻尼
桩是埋入土中,桩侧土的阻力,同样产生弹性波的
衰减
反射、透射及反射损失:桩身内出现缺陷的部位及
桩底均存在波阻抗界面,均会产生反射及透射
基本原理—— 基本公式
阻抗Z = EA/C = ρAC
E: 弹性模量 C: 波速 A: 截面积 ρ: 密度
质点力与速度的关系: F=ZV
F↑=[(Z2-Z1)/(Z2+Z1)]F↓
V↑=[(Z1-Z2)/(Z2+Z1)]V↓
ρ C A −ρ C A
反射系数 R 1 1 1 2 2 2 缺陷反射波波
v ρ C A +ρ C A 幅的大小与缺
1 1 1 2 2 2
2ρ C A 陷尺寸有关
透射系数 R 2 2 2
T
ρ C A +ρ C A
1 1 1 2 2 2
基本原理—— 缩径(颈)
A2A1, ρ2=ρ1, C2=C1
So that, Z2Z1
Z1-Z20
Z1
[(Z1-Z2)/(Z2+Z1)]V↓0
F ↓, v ↓ F↑, v↑
V↑ V↓in the same 1 1
direction A1 A2
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