声测管低应变检测原理及方法

声测管低应变检测原理及方法

（1）检测原理

声测管检测方法采用低应变法， 混凝土桩的物理强度远大于桩周土的物理强度， 在桩顶沿垂直方向激发的弹性应力波基本上是沿桩周传播的， 由于桩底持力层及桩身质量缺陷位置上的波阻抗与正常混凝土波阻抗存在差异，因而：

1）通过分析缺陷反射波

a．相位变化、频率变化、多次反射性可判断桩基的缩颈、扩警、松散、夹泥、离析、断桩等质量缺陷现象。

b．振幅的大小可判断缺陷的程度。

c．桩身缺陷位置应按下式计算：

其中： x——桩身缺陷至传感器安装点的距离（ m）；——速度波峰与缺陷反射波峰间的时间差（ ms）；c——受检桩的桩身波速（ m/s），无法确定时用 cm 值替代；——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（ HZ）。

2）当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于 5 根Ι类桩的桩身波速值按下式计算其平均值：

其中： ——桩身波速的平均值（ m/s）；

——第 i 根受检桩的桩身波速值（ m/s），且 ； / 5%i m mc c c

L——测点下桩身长（ m）；

——速度波峰与桩底反射波峰间的时间差（ ms）；——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（ HZ）；n——参加波速平均值计算的基桩数量（ n≥5）。

（2）声测管现场测试方法

①把混凝土桩顶灌浆部分凿去凿平， 使桩顶出露新鲜表面， 为减少杂波干扰，此表面必须平整干净，出露的钢筋不应有较大晃动；②传感器应稳固地粘放在桩顶上，并进行敲击测试；③每根桩测试曲线如出现异常波形应在现场及时研究， 排除影响测试的不良因素后再重复测试；④其测试方框图如下：

（3）声测管检测仪器及设备

①检测仪器的主要技术性能指标应符合《基桩动测仪》 JG/T 3055 的有关规定，且应具有信号显示、储存、和处理分析功能。

②瞬态激振设备应包括能激发宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫； 力锤可装有力传感器；稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为 10～2000HZ的电磁式稳态激振器。

（4）声测管检测结果分析

根据桩身测试的原始记录， 经数据分析处理后将桩身完整性划分为四个等级，其评定标准为：

Ⅰ类桩：桩身完整， 2L/C时刻前无缺陷反射波，波形规则，波速正常，有桩底反射波。

Ⅱ类桩：桩身基本完整， 2L/C时刻前出现轻微反射波， 波形基本规则，波速基本正常，有桩底反射波。

Ⅲ类桩：桩身质量较差，有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间，波形不够规则，波速偏低。

Ⅳ类桩：桩身质量存在严重缺陷， 2L/C时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射，无桩底反射。

一般来说，Ⅰ、Ⅱ类桩可以满足设计要求； Ⅲ类桩可否使用由设计单位根据具体工程做决定；Ⅳ类桩无法使用，做报废处理。