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应力波反射法在深层搅拌桩检测中的应用应力波反射法是一种常用于基桩完整性检测的无损检测技术，其原理是通过在桩顶施加瞬态冲击力，激发应力波沿桩身传播。当应力波遇到桩身缺陷或桩端持力层时，会产生反射波，通过分析反射波的特性，可判断桩身完整性及缺陷位置。
然而，由于深层搅拌桩材料非均匀性较强，波速变化复杂，需结合工程实际情况进行波形分析，并辅以其他检测手段（如静载试验、取芯法）进行综合判定，以提高检测结果的准确性。应力波反射法在深层搅拌桩质量控制和工程检测中具有重要的应用价值。
快捷、高效和可靠的特点，应通过监测数据进行科学分析，认真反 馈以下信息： 1)开挖过程中，基坑支护前后、基坑内外降水前后以及基坑 地基处理前后，基坑内及周围土体应力状态及力学性状的变化规 律。 2)不同施工方法和施工顺序以及施工进度对基坑应力场、位 移量的影响。 3)时空效应对基坑工程支护结构内力及位移的影响。 4)开挖过程中，支撑刚度、支撑预应力大小及其安装时间对 基坑位移的影响。 5)突发性的降雨、降雪、降温和地下涌水对基坑土体应力状 态及力学性状的影响。 6)开挖过程中，基坑周边大面积和局部，尤其是角落部位建 筑材料堆积以及施工机械等荷载对基坑系统应力场位移量的影 响。 7）开挖结束后，底板及基础施工进度对基坑位移的影响。
整性检验，针对性较差，已不能满足当前工程检测的需要。 近几年，在桩基检测实践中，山西省化工设计院勘察所采用 低应变应力波反射法对深层搅拌桩进行桩身完整性检测取得了 较好的效果[2]
应力波反射法，以一维杆件中波动理论为基础，假定桩身为 一维弹性杆件，介质均匀连续，桩身波阻抗远大于桩周土波阻抗 不考虑桩周土的影响，这时有一维波动方法： a²/at²=C2ײv/ax² 式中C=√E/P为桩身内弹性纵波的传播速度。由一维波 动理论可知，桩身波阻抗表达式为：
应力波反射法，以一维杆件中波动理论为基础，假定桩身为 一维弹性杆件，介质均匀连续，桩身波阻抗远大于桩周土波阻抗 不考虑桩周土的影响，这时有一维波动方法：
式中C=√E/P为桩身内弹性纵波的传播速度。由一维波 动理论可知，桩身波阻抗表达式为： Z=EA/C=PCA。 式中：Z一桩的广义波阻抗；
nstructionmonitoringoffoundatio
(LinfenStandardQuotaStationofConstruction，Linfen041000，China) Ahstract: From six aspects: monitoring goal，points selection,monitoring object，project setting，information feedback and application of monitoring results the important roles of construction monitoring in foundation pit excavation, especially in reducing engineering cost, optimiz ing engineering design and directing construction are pointed out, which is worthy of being popularized. Keywords:foundationpit construction，monitoring，discuss
第30卷第24期 2004年12月
? 弹性纵波波速； E一一桩的弹性模量； A一桩的横截面积； P一桩的质量密度。 将一维波动理论用于维杆件弹性桩，在桩顶锤击力作用下， 产生一压缩波，此波以速度C向下传播，当遇到波阻抗变化截面 时，此人射波发生反射和透射，分析桩顶人射击波在变截面处的 反射和透射可得：
式中1、R、T分别代表人射、反射和透射。 由此可见，下行波在桩体内向下传播的过程中，遇到波阻抗 减小时(即Z>Z2)，则产生反射波和透射击波，这时反射波VR 与人射波V1符号一致，表明二者速度信号相位相同（同向反射)； 当下行波遇到波阻抗增大时（即Z 由于深层搅拌桩所处理的地基土均为软弱土层，其桩周土的 强度与“水泥土桩"的差异较大，因此，检测条件基本满足应力波 反射法的基本假定。 实例一：介休市某小学教学楼 该工程场地土为近期形成的新近沉积层，0～0.5m为耕植 土；0.5m～9.8m为高压缩性粉土，地基土承载力f=80kPa~ 85kPa;9.8m～13.4m为高压缩性粉质粘土，地基土承载力f= 80kPa~100kPac 该工程采用深层搅拌桩复合地基，设计桩长10m，桩径为 500m，对该深层搅拌桩进行了低应变应力波反射法检测[3]。检 测结果完好桩波波形规则，桩底反射明显，平均波速1600m/s～ 1800m/s;有部分桩，波形虽然规则，桩波反射击也明显阳江颐景花园施工组织设计，但波速 很大，如80号桩，波速达到2400m/s，按平均波速反算，桩长仅有 7m左右，经钻探取芯验证，该桩在7.2m以下基本无水泥；还有 一些桩，如40号桩，2.9m处出现界面反射，阻抗变小，桩度反射 不太明显，说明该部位桩身强度低；如31号桩，波形在浅部出现 强烈同相反射，无桩度反射，在1m左右断桩，此桩进行了开挖验 证，在2.9m处桩身开裂。 实例二：孝义某住宅楼 该工程场地地基土以粉土及粉质粘土为主，地基土承载力 重计明等：应力波反射法在深层搅拌桩检测中的应用 90kPa～110kPa。采用水泥搅拌加固地基，设计桩长8.5 9.0m，桩径为500mm，总桩数2412根，设计复合地基承载力 基本值180kPa。 桩龄期25d后，利用应力反射法对其中的500根深层搅拌桩 进行了桩身质量检测：完好桩波形规则，桩底反射清晰。静载荷 试验表明，该类桩处理后的复合地基承载力基本值达到设计要 求，如S：桩，承载力基本值为200kPa。 本次检测，发现相当一部分桩波形图浅部出现强烈同相反 射，由浅部断桩引起，这些桩是因为使用机械截桩时，将浅部桩身 拉断。对该类桩进行了三个单桩静截荷试验，其Q一S曲线复合 地基承载力基本值最高165kPa，最低134kPa，后对该类桩又进 行了两个群桩静载荷试验，承载力基本值均为160kPa,其Q一S 曲线见图1、图2，均达不到设计要求（180kPa)，后经多方协商，除 对个别地段进行补桩外，设计单位按地基承载力对上部结构进行 了修改。 1)应力波反射法是目前预制桩和灌注桩完整性检测中常用 的方法，该方法有条件地用于深层搅拌桩完整性检测，可以取得 良好的效果。 2)检测前应对其施工工艺及地层地质资料作详细的了解，以 便作出较客观的解释。 3)检测中，发现质量问题应进行部分开挖或取芯验证，可能 情况下应进行静载荷试验，以掌握缺陷对承载力的影响程度。