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基桩检测应力波理论

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基桩检测应力波理论（每日一练）

单项选择题（共31 题)

1、

下行波的计算公式是

(C)

• A、F↓=F+ZV。

• B、F↓=F-ZV。

• C、F↓=（F+ZV）/2。

• D、F↓=（F-ZV）/2。

答题结果：

正确答案：C

2、应力波在杆身存在波阻抗增大、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗增大位置的多次反射波是 (B)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：B

3、波动是什么？ (B) • A,物体（质点）在其平衡位置附近来回往复的运动

• B,物体（质点）振动在空间的传播过程

• C,引起应力波的外载荷

• D,扰动与未扰动的分界面

答题结果：

正确答案：B

4、应力波在杆端处于自由情况下，在杆头实测的杆端多次反射波是 (C)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：C

5、应力波在杆端处于自由情况下，在杆头实测的杆端一次反射波的幅值是入射波幅值多少倍 (D)

• A,-2

• B,-1

• C,1

• D,2

答题结果：

正确答案：D 6、应力波在杆端处于自由情况下，在杆头实测的杆端一次反射波是 (C)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：C

7、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于固定情况下，在杆头实测杆端的一次反射波是 (A)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：A

8、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆端的一次反射波是 (C)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向 答题结果：

正确答案：C

9、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗减小位置的多次反射波幅值比一次入射波幅值 (C)

• A,相同

• B,大

• C,小

• D,不确定

答题结果：

正确答案：C

10、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗减小位置的多次反射波是 (C)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：C

11、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗减小位置的一次反射波幅值比入射波幅值 (C)

• A,相同 • B,大

• C,小

• D,不确定

答题结果：

正确答案：C

12、应力波在杆端处于自由情况下，在杆头实测的杆端多次反射波的幅值是入射波幅值多少倍 (D)

• A,-2

• B,-1

• C,1

• D,2

答题结果：

正确答案：D

13、应力波在杆身存在波阻抗减小、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗减小位置的一次反射波是 (C)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：C 14、应力波在杆身存在波阻抗增大、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗增大位置的多次反射波幅值比一次入射波幅值 (C)

• A,相同

• B,大

• C,小

• D,不确定

答题结果：

正确答案：C

15、应力波在杆身存在波阻抗增大、杆端处于固定情况下，在杆头实测杆端的一次反射波是 (A)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：A

16、一般情况下，在一维杆件任一位置截面上量测到的质点运动速度和力都是下行波和上行波（）的结果 (C)

• A,反射

• B,折射

• C,叠加 • D,透射

答题结果：

正确答案：C

17、一维杆件平均波速的计算公式是 (D)

• A,平均波速=杆长/（杆端反射时间+杆头响应时间）

• B,平均波速=杆长/（杆端反射时间-杆头响应时间）

• C,平均波速=2*杆长/（杆端反射时间+杆头响应时间）

• D,平均波速=2*杆长/（杆端反射时间-杆头响应时间）

答题结果：

正确答案：D

18、应力波波速的含义及数值范围 (B)

• A,单位时间里质点在其平衡点附近运动时的位移变化量，一般只有几cm/s

• B,单位时间内振动传播的距离，一般会达到几km/s

• C,单位时间内振动传播的距离，一般只有几cm/s

• D,单位时间里质点在其平衡点附近运动时的位移变化量，一般只有几km/s

答题结果：

正确答案：B

19、应力波根据波阵面的几何形状分类，有哪几种 (D)

• A,弹性波、弹塑性、粘弹性波和粘弹塑性波

• B,一维应力波、二维应力波和三维应力波

• C,弹性波、一维应力波和球面波 • D,平面波、柱面波和球面波

答题结果：

正确答案：D

20、应力波是根据实测杆顶部的什么曲线，对一维弹性杆件的完整性进行判定

(C)

• A,力响应时程曲线

• B,加速度响应时程曲线

• C,速度响应时程曲线

• D,应变响应时程曲线

答题结果：

正确答案：C

21、应力波在杆端处于固定情况下，杆端的受力以及质点运动速度是 (D)

• A,受力为零，质点运动速度为零

• B,受力为零，质点运动速度增加一倍

• C,受力增加一倍，质点运动速度增加一倍

• D,受力增加一倍，质点运动速度为零

答题结果：

正确答案：D

22、应力波在杆端处于固定情况下，在杆头实测的杆端多次反射波是 (B)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向 • C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：B

23、应力波在杆端处于固定情况下，在杆头实测的杆端一次反射波是 (A)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：A

24、应力波在杆身存在波阻抗增大、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗增大位置的一次反射波幅值比入射波幅值 (C)

• A,相同

• B,大

• C,小

• D,不确定

答题结果：

正确答案：C

25、应力波在杆端处于自由情况下，杆端的受力以及质点运动速度是 (D)

• A,受力为零，质点运动速度为零 • B,受力为零，质点运动速度增加一倍

• C,受力增加一倍，质点运动速度增加一倍

• D,受力增加一倍，质点运动速度为零

答题结果：

正确答案：B

26、质点速度的含义及数值范围 (A)

• A,单位时间里质点在其平衡点附近运动时的位移变化量，一般只有几cm/s

• B,单位时间内振动传播的距离，一般会达到几km/s

• C,单位时间内振动传播的距离，一般只有几cm/s

• D,单位时间里质点在其平衡点附近运动时的位移变化量，一般只有几km/s

答题结果：

正确答案：A

27、机械振动是什么 (A)

• A,物体（质点）在其平衡位置附近来回往复的运动

• B,物体（质点）或系统在连续介质中的传播过程

• C,引起应力波的外载荷

• D,扰动与未扰动的分界面

答题结果：

正确答案：A

28、两列应力波相遇，在相遇区域内，应力波有什么 特性 (C)

• A,反射、透射 • B,散射

• C,叠加

• D,弥散（衰减）

答题结果：

正确答案：C

29、应力波在杆身存在波阻抗增大、杆端处于自由情况下，在杆头实测杆身波阻抗增大位置的一次反射波是 (A)

• A,反向

• B,奇数次反射反向，偶数次反射同向

• C,同向

• D,奇数次反射同向，偶数次反射反向

答题结果：

正确答案：A

30、在上行波中，质点运动的速度方向与所受力方向 (B)

• A,一致

• B,相反

• C,有时一致，有时相反

• D,垂直

答题结果：

正确答案：B

31、在下行波中，质点运动的速度方向与所受力方向 (A)

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低应变反射波法在桩基检测实例分析

低应变反射波法在桩基检测实例分析

低应变反射波法在桩基检测实例分析

摘要:低应变反射波法在桩身质量检测中是一种常用方法，具有简便、经济、实用等技术优点。本文介绍了低应变反射波法的原理，并结合低应变反射波法检测实例，实践表明该法能对桩身的质量作出准确判别，可进一步推广。

关键词:低应变；反射波法；检测；原理；桩身

近年来，随着我国工程建设事业的快速发展，桩身检测作为隐蔽工程验收的重要环节，对保证整个工程建设的安全稳定起着十分重要的作用。低应变反射波法经过多年的研究和应用,得到了工程界的广泛认可,对于保障桩基工程质量起到了积极的作用。低应变反射波法可适用于检测桩身混凝土的完整性,推断缺陷类型及其在桩身中的位置,对桩身混凝土的强度等级作出估计。在此，本文主要讨论低应变反射波法的基本理论，探讨相关检测的问题。

1 灌注桩及其检测技术概况

基桩检测技术通常有直观检查法、辐射能检测法、静力检测法和动力检测法。基桩动力检测技术目前主要有低应变法、高应变法,各有优缺点。低应变反射波法因其具有室外数据采集快速、仪器轻便、测试成本低廉、测试周期短、测试信号分析简单、对桩身无损,非常适用于规模普查,因此在桩身质量检测中应用最为广泛,主要用于检查桩身完整性,检查缩径、扩径、夹泥、断桩、空洞、离析、沉渣等桩身可能存在的异常及其位置,并核对桩长、推算混凝土强度等。

反射波法可使用波动方程曲线拟合分析,对桩身完整性进行定量判别。但由于曲线拟合分析理论的不完善性,使用曲线拟合法得到的定量判别结果受到尺寸效应,测试系统频响,高频波频散、滤波处理等造成的波形畸变,以及桩侧土阻尼、桩土相互作用等的影响,目前曲线拟合法定量判别尚未达到精确的程度。本文仅从反射波法基本原理出发,在定性判别灌注桩桩身完整性的层次上探讨反射波法相位特征、波形特征、波阻抗变化等实用判据及典型工程实例,供基桩质量检测从业者参考。

低应变检测基桩完整性的方法与体会

低应变检测基桩完整性的方法与体会

低应变检测基桩完整性的方法与体会

低应变检测基桩完整性的体会

低应变检测技术是一门基于弹性波理论的新兴技术，在实际工作应用中为准确全面地评价基桩的质量，检测人员需掌握建筑结构、地基基础、土力学、波动理论、振动测试、信号处理、计算机应用等综合理论知识及实践中积累的经验。

1、基本原理

1．1基本假设

将桩假设成一端弹性连接的一维杆件，其材料均匀连续，信号延桩身传播过程中不发生衰减，桩周土对桩身应力波的传播不产生影响。

1．2检测原理

反射波法源于应力波理论。基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，在桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面变化（如缩径或扩径）部位，将产生发射波，经接收、放大滤波和数据处理，可识别来者不同部位的反射信息，据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。

当桩嵌于土体中，将受到桩周土的阻尼影响，桩的动力特性满足一维波动方程，即

б2U/бt2=c2б2U/бx2

式中： U为桩身轴向移动

c=(E/ρ)1/2

2、基桩检测

2．1测桩前的准备工作

（1）进场测试前首先应获得第一手资料：该工程的成桩工艺、桩长、桩径、成桩日期、砼强度等。（2）进入现场，观察，敲击桩头，了解其实际施工质量，如是否桩头潮湿、夹泥、桩头疏松、含有泥浆等现象。（3）桩头版头条须达到设计标高后，清理干净，应保证桩头平整、完好无破损、并用砂轮打磨出3-4个直径8-10cm的光面，作为激振点并利于安装传感器，出露的钢筋应倒向两侧，且不应有较大的晃动，对于大直径桩，须多测几个位臵，以得到真实完整的桩身反射信号。（4）由于砼强度与其龄期有密切关系。不同龄期尤其早期测试结果差异较大，这些差异表现在判别是离析性质缺陷的程度上，有很大的关系。砼强度达到一定值时，用力棒敲击桩头，产生的应力波才能有效的沿桩身向下传播。依据规范要求，低应变检测应在桩身达到龄期后进行，尤其是长桩以及地质条件较差的桩，尤为必要。

桩基完整性检测方法

桩基完整性检测方法

桩基完整性检测方法

桩基完整性检测方法通常分为两种：非破坏性检测和破坏性检测。

1. 非破坏性检测方法：

- 应力波法：通过在桩顶施加冲击或震动，利用应力波在桩体内的传播特点，检测桩体的完整性。通过分析反射波和散射波的特征，可判断桩体是否存在缺陷。

- 超声波法：通过超声波在桩体内传播的速度和衰减情况，检测桩体的完整性。如果桩体存在裂缝或空洞等缺陷，会导致超声波的传播速度变化和能量衰减。

- 电磁法：利用电磁波在桩体内的传播特性，检测桩体的完整性。通过测量电磁波的传播时间、幅值和相位等参数，可以判断桩体的状态和存在的缺陷。

2. 破坏性检测方法：

- 钻孔取芯法：通过钻孔在桩体中取芯样品，并对样品进行室内试验，如压缩试验、剪切试验等，来评估桩体的完整性和强度。

- 桩顶弯曲监测法：通过在桩顶安装位移传感器，监测桩顶的变形情况，并结合弯矩传感器监测桩顶的弯曲变形情况，来评估桩体的完整性和稳定性。

- 桩身钻孔检测法：通过在桩身上钻孔，检测桩身的质量和连续性。如通过钻孔取芯、钻孔埋置传感器等方式，检测桩身的材料性质和存在的缺陷。

选择具体的检测方法需根据具体情况综合考虑，包括桩基类型、场地条件、检测目的和要求等。

基桩低应变反射波法检测中浅部缺陷的判定及工程实例

基桩低应变反射波法检测中浅部缺陷的判定及工程实例

第３２卷第２期２０１８年　６月资源环境与工程ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ􀆰３２ꎬＮｏ􀆰２Ｊｕｎ.ꎬ２０１８

收稿日期:２０１７－０６－２８ꎻ改回日期:２０１７－０７－２４作者简介:原力智(１９８１－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ工程管理专业ꎬ从事地基基础检测管理工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:４９４３６６７２＠ｑｑ􀆰ｃｏｍ基桩低应变反射波法检测中浅部缺陷的判定及工程实例原力智ꎬ徐　磊ꎬ刘　军(湖北省地质实验测试中心ꎬ湖北武汉　４３００３４)摘　要:利用低应变反射波原理ꎬ结合工程实例ꎬ通过检查波形和开挖验证ꎬ分析判定基桩浅部缺陷ꎬ为基桩工程质量与安全提供依据ꎮ关键词:基桩ꎻ低应变反射波法ꎻ工程中图分类号:ＴＵ４７ 文献标识码:Ａ 文章编号:１６７１－１２１１(２０１８)０２－０２７１－０３ＤＯＩ:１０.１６５３６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ.１６７１－１２１１.２０１８.０２.０２１ 随着近些年施工桩型及工艺的多样化、建筑场地地质条件的日益复杂及基桩施工的高度隐蔽性等因素ꎬ对检测人员素质及能力提出了更高的要求ꎬ只有提高基桩检测工作的质量和判定结果的可靠性ꎬ才能保证基桩工程的质量与安全ꎬ从而为后期的上部结构安全奠定坚实的基础ꎮ众所周知ꎬ基桩桩身段浅部如果存在严重缺陷ꎬ会造成结构基础隐患ꎬ当严重缺陷部位位于桩身浅部时ꎬ将直接影响桩顶应力向下传递ꎬ单桩承载力将大打折扣ꎬ其破坏后果不可想象ꎮ然而ꎬ在基桩低应变反射波法检测实践中ꎬ如何较为准确地分析判定基桩浅部是否存在严重缺陷ꎬ是检测工作者常常面对的问题ꎮ本文就此结合工程实际经验对其低应变反射波法实测曲线特征进行探讨和分析总结ꎮ１　低应变反射波法原理低应变反射波法是以一维波动理论为基础ꎮ假定桩身为一维弹性均匀杆件ꎬ假设一维平面应力波沿桩身向下传播ꎬ当遇到桩身存在明显的波阻抗差异界面时ꎬ将产生反射和透射波ꎮ根据应力波理论ꎬ桩身纵波可用下面的一维波动方程表示:∂μ∂ｔ２＝ｃ２×∂２μ∂ｘ２(１)根据应力波理论ꎬ应力波在桩身传播过程中ꎬ波阻抗发生变化的界面处ꎬ纵波速度如下:ＶＲ＝Ｚ１－Ｚ２Ｚ１＋Ｚ２×Ｖ(２)式中:Ｚ＝Ａ×ρＥꎬρＥ为桩身材料特性的参数ꎬＡ为桩身截面积ꎻＶ为纵波速度ꎮ由上式可以看出ꎬ反射波法反映的也仅仅是桩身波阻抗相对变化的位置和程度ꎬ也就是相对的桩身结构完整性ꎬ对缺陷的程度和性质也是只做推断分析ꎬ特别是桩身浅部位置ꎮ不清楚这一点ꎬ在实践应用中就会容易造成错判、漏判的结论ꎮ有经验的检测人员还需运用其他多种检测手段作更进一步检测、验证等(如开挖、钻芯等)ꎬ汇总多方面信息及资料后综合判定ꎮ２　工程实例为了更好地说明基桩存在浅部严重缺陷的时域曲线特征ꎬ本文先列出以下三条典型的完整桩时域曲线(图１－图３)ꎬ基本特征满足式(１)ꎮ