标准规范下载简介和部分内容预览：
浅谈应力波反射法基桩检测的方法局限性应力波反射法是一种广泛应用于基桩完整性检测的无损检测方法，其基本原理是通过在桩顶施加瞬态冲击力，利用传感器接收桩身缺陷或桩端反射回来的应力波信号，从而判断桩身完整性。然而，该方法在实际应用中仍存在一定的局限性。
首先，该方法对桩身缺陷的识别精度受限于波速的设定和桩体材料的均匀性，若波速取值不当，容易造成缺陷位置判断错误。其次，应力波反射法对桩身深层缺陷的识别能力较弱，尤其在桩较长或桩身存在多处缺陷时，反射信号相互叠加，影响判断准确性。此外，该方法难以有效识别桩身的轻微扩颈、缩颈及混凝土离析等复杂缺陷。
再者，现场测试过程中，桩头处理不当、激振能量不足或传感器布置不合理等因素均会影响测试结果的可靠性。最后，该方法无法提供桩的承载力信息，仅能评价桩身结构的完整性，因此需结合其他检测手段综合评估基桩质量。
桩身缺陷大致可分为离析、缩颈、扩颈，断裂四 类。当桩身质量出现缺陷时，桩顶激发的应力波就 会在缺陷处产生一个向上的反射波。我们通过测试 及分析应力波在桩体中的传播和反射过程来判断桩 身质量的好坏及缺陷的类型、位置、程度等。 从波的反射原理我们知道，当人射角为90°时 人射波平行于反射面，反射将不会发生。如果桩体 内缺陷方向平行于桩顶激发的人射波db22-t 2980-2019标准下载，缺陷处不会
横向缺陷在实际工程中很常见，但纵向缺陷也 时有发生，例如：某钻孔灌注桩工程，由于毗邻长江 地下水活动较厉害。在开挖的同时对该基础部分桩 作了低应变测试，未发现有质量问题，但在开挖后发 现部分桩钢筋笼以外没有混凝土，钢筋笼以内混凝
例如测试深度有限，多重缺陷难以检测，缺陷大小难 以定量等等。本文仅就该方法本身的局限作一讨 论。
产生向上的反射波，从而检测不到此类问题。由此 可见反射波法检测桩身质量具有其方法上的不足 它检测不到平行于桩身的缺陷。 一般情况下，由于实际工程中大多遇到的缺陷 均垂直于桩身方向，所以通常我们较多地注意了对 垂直于桩身方向的缺陷（以下简称横向缺陷）的研 究，而较少注意对倾斜（以下简称斜向缺陷）或平行 于桩身方向的缺陷（以下简称纵向缺陷）的研究
向砼强度变化的缺陷（见图1），如果砼强度沿桩身 发生的渐变达到一定程度时，将会给工程带来巨大 隐患。从这一点来看，低应变反射法的定量性是很 差的。 我们引用一个实例来说明此点的重要性。某工 程有两根试验桩，桩型为人工挖孔桩，直径800mm， 桩长24m，扩底直径为1600mm，桩顶上有1000mm 高的桩帽。试桩静载试验前做反射波法低应变测 试，其中一根桩测试波形如下图2。 静压结果是该试验桩被破坏，未达到设计要求 的5500kN。桩的极限承载力为4000kN。 在静载试验20天后对该桩再次进行了反射波 法低应变测试，测试波形见图3。
图2静载试验前反射波法低应变测试图
炎应力波反射法基桩检测的大
图1砼强度变化图 Fig1
图3静载试验后反射波法低应变测试图 Fig3Themeasure
对于此试验桩，单从静载试验前反射波法检测 的波形来看，几乎没有什么缺陷。可是静载试验 后，反射波法检测的波形出现了明显变化。该桩在 约11.5m左右出现了强烈的多次等间距反射，结合 静载试验结果可判定该桩混凝土在约11.5m处被 压碎断裂。经采用实际荷载扣除摩阻力反算混凝 土强度的方法推算，东试桩约11.5m处的强度仅有 9.0MPa。对于如此严重的缺陷测试不出来，不能 不让人感到意外和震惊。问题就在反射波法的方 法本身，即该方法对检测纵向缺陷的无能为力。 该桩在静载试验前、反射波法检测试验之后， 还进行了超声波透射检测试验，实测曲线如图4。 由该试桩的超声波曲线可看出，11m以下波速 严重降低，推断出11m以下砼强度严重降低，但强 度随深度的降低过程是一个比较缓变的过程，这就 是前面我们提到的纵向强度缺陷。由于强度随深 度变化缓慢，人射波没有明确的反射界面，造成没有 向上的反射波，桩顶的测试曲线当然就对此缺陷没 有反映。静压试验结束后，在约11.5m处桩身砼被 压破碎，在该处出现了一个强度的陡变段，形成了明
前面探讨了横向、纵向缺陷的检测，那么对介于 两者之间的斜向缺陷的检测会出现什么情况，下面 我们来探讨一下。
图5列出了裂缝倾角30°和60°桩体内波的反 射情况。
图5 桩体内应力传授示意图 Fig5
图4超声波透射栓测曲线图 Fig,4The ultra 9
显的反射界面，所以在静载试验后反射波法检测到 明显的断桩缺陷
图中可以看出： (1).缺陷处的反射波在桩体内经过了多次反 射、波形转换和折射才到达桩顶，反射时间的计算并 不是测试时间的一半； (2).由于桩顶测试面有限，断面的倾角无法测 出； (3).反射波到达桩顶时是斜向出射，通常我们 使用的均为纵波检波器，检测的为波的纵波分量，所 以桩顶接收到的斜断面处的反射信号的振幅会弱于 同等条件下横断面反射波振幅。同时反射面倾角对 检测到的波的振幅也有较大影响。实际检测中遇见 倾角较大的斜向断裂其反射波曲线极有可能因为反 射波幅度小而被忽视，造成漏错判。而对于实际工 程桩而言，斜向断裂对承载力的影响比横向断裂更 大，此类缺陷如果被漏掉，造成的工程隐患会更大。
3.2扩、缩颈类斜向缺陷
图6画出了均匀缓变型的缩、扩颈缺陷模型桩， 对于此类缺陷反射法是很难测试出来的。
图6栓测扩、缩颈模型桩示意图
笔者曾经在某工地检测到均匀缩颈的桩，该桩 为直径480mm的沉管桩，桩头直径大于480mm，检 测发现约2m左右离析较严重，开挖发现该桩呈胡 萝下状从桩头均匀缩颈至2.0m处，2.0m处钢筋外 露，混凝土离析及破碎，破除上部混凝土后，下部混 凝土直径只有200mm左右。对于离析的缺陷我们 是测试出来了，但对于均匀缩颈的缺陷却是意外发 现。如果该桩2.0m处砼完整坚实，该处较严重的 缩颈缺陷很可能就会检测不出来或者被判定为轻度 缺陷.留下工程隐患
此类缺陷类似于前面提到的纵向强度变化缺 陷，由于缺陷渐变，没有明确的反射界面，此类缺陷 的定性和定量也较难。该类缺陷有较多存在方式， 图7列出了其中一种： 举一个实例，某挖孔灌注桩工程，对其中六根桩 进行抽芯检测.其中一根桩直径800mm，桩长13m
浅谈应力波反射法基桩检测的方法局限性
图7离栓桩模型示意图 ig7 The sketch showing the isolated diagonal defect
扩大头直径1400mm，桩底持力层为中风化泥质粉 砂岩，嵌岩深度2.5m。抽芯设备为XY一1型百米 钻机，金刚石钻头，由桩顶中心采用Φ110单管清水 钻进。该桩0一6m段芯样完整、密实，6一9m段钻 进过程中时有咔咔声，井口大量翻砂，钻进速度略微 加快，无法取得砼芯样，下一回次钻具无法下到孔 底，采取干烧捞样的办法，捞取出来的均为大量的暗 灰色中粗砂，无石料；9m以下的芯样局部较破碎。 分析抽芯结果，6一9m段无骨料，为一混凝土低强度 段，其强度无法抵抗钻进过程的破坏，造成芯样全部 破坏成原状砂，此情况类似于用钻机去钻取低强度 的砂浆时出现无法取样的情况。 发现问题后，对该桩作了反射波法检测试验，测 试波形如图8。 由测试波形来看，测试效果很差四川某学院教学楼消防工程施工方案，无法测出6 9m段的低强度混凝土段。
图8 反射波法测试波形图 奖8 The deformetion measured through reflction
通过讨论缺陷的方向对反射波法检测的影响， 可总结以下几点： (1).反射波法具有其方法本身的缺陷.桩身缺 陷的方向性对检测的影响很大，它无法检测到纵向 缺陷，对斜向渐变缺陷的检测也很困难； (2).在不知道缺陷的方向特性的情况下，用反 射波法定量检测桩身缺陷是很难甚至是不可能的； (3）.在实际应用反射波法进行基桩检测的过
赵楠人工成孔灌注桩施工方案，杜思义.桩身完整性测试对比分析.建筑工程检测技术论文集
程中我们应充分地认识到该方法的缺陷，做到警钟 长鸣，不可迷信一种方法，应尽可能多地与施工、地 质以及其他检测方法相结合，合理地对检测资料作 出解释； (4).此外，实际工程中，桩身质量缺陷往往并 不是如本文中所列的单纯的某一类缺陷，而经常是 多类缺陷复合或多重的，这也对我们提出了更大的 挑战和更高的要求。
XuWeiquan （Hubei Instiute ofGeological Laboratory)