低应变反射波法基桩完整性检测技术第三章反射波法检测技术1.1波阻抗界面的反射与透射如介质是不连续的，存在界面n介质的波阻抗Z1≠Z2纵波P垂直入射到界面n时，产生垂直向上的反射波R还有垂直的透过波T1.3一维杆的声速与无限体声速间的关系一维杆的声速无限体的声速一般桩身混凝土的泊桑比σ＝（0.2～0.25）Vp=(1.05～1.1)VBVB=(0.9～0.95)Vp这是超声波所测声速大于反射波所测声速的原因入射的半球面波有一些是斜入射的，根据折射定律，在桩身侧面将产生折射纵波PP和折射横波PS，使一部分能量由桩身折射扩散进入地层。折射入地层的能量与斜入射的折射系数RT有关（注：上式中的α即图中的θ；式中的βt即图中的θ2）1.5桩底及缺陷的反射波10112.1参数设置中应注意的问题A工程信息设置工程名称、检测单位、检测日期桩号、桩长、桩径、波速、桩型、灌桩工艺B参数设置：传感器类型:速度型、加速度型激振器：冲击锤、力锤（带传感器的锤）采样间隔、采样点数：决定了每次采样的记录时间长度，一般采样长度设置为1024个点，采样间隔5μs～50μs举例说明显示时间：1024×10μs≈10000μs＝10ms假设V＝4km/s,可测桩长L＝4km/s×10ms÷2＝10m一般默认采样长度从1024点，只设桩长和波速，仪器自动计算采样间隔增益：信号的放大倍数（放大镜）对接收到的信号按指定倍数进行放大长桩信号弱，应加大倍数，短桩减小倍数，以在屏幕上显示的波形大小适宜为准，不能超屏，也不能过小。放大的特点是所有信号（含干扰信号）都进行放大了。区别于信号处理时的放大（指数放大、线性放大）按指数规律把桩底信号放大显示出来。触发方式：外触发、内触发（力锤）触发电平：电压大于某个数值（阀值）时，认为是有用信号速度/加速度：显示速度信号或加速度信号一般使用的是加速度传感器，接收到的是加速度信号习惯上看速度信号，相当于把原始信号进行积分，显示的是积分后的速度信号2.2桩头的处理——击振点及接收点应打磨平整凿去桩头浮浆层和不密实混凝土后，选择2～4个点打磨平整（桩中心一个点，周边均匀分布几个点）桩身混凝土强度达到设计强度70%以上才能进行检测2.3瞬态击振问题——击振脉冲宽度要适当A.根据桩长、地层状况和预期检测缺陷位置来选择击振脉冲波，击振频率应能分辨整个桩长的一阶和多阶共振频率（3ΔF以上），桩的轴向振动特性下限频率33Hz，上限频率3ΔF＝1200Hz因此，击振频率区间（30，1500）HzB.击振脉冲波的频率与击振脉冲宽度有关，窄脉冲频率高，宽脉冲频率低。不同材质的锤垫，能调整脉冲宽度。锤头的材质软，脉冲宽度宽不同材质的锤头激励脉冲宽度和主频相关关系l锤头的面积大脉冲宽度宽l锤的落距与脉冲宽度关系不大，只有信号能量大小变化；C.击振的锤及力棒激振方法总结击振脉冲波的主频选择推荐值：●长桩、硬地层的中长桩击振频率要求低，用材质软的锤头，重锤重敲L＝40m左右，f＝500～1000Hz，用力棒敲击L＝15～25m，f＝500～1000Hz，用力棒或软锤头敲击●短桩或浅部缺陷击振频率要高，用材质硬、质量轻的锤头，轻锤轻敲L＝10m左右，f＝1000～2000Hz，用质量较轻的铁锤轻敲2.4接收传感器加速度型传感器——压电式频带范围——1Hz～5000Hz安装谐振频率——几十Hz横向灵敏度——小于5%，直达波不会很大电荷灵敏度——对加速度的响应程度灵敏度高，频带宽，被广泛推广使用传感器的安装和耦合是能否能取得优质信号的关键问题，是检测工作另一个重要环节。应注意的问题有：A.安装的部位混凝土应完整、无松动，表面平整；B.传感器安装应与桩顶面垂直；C.用耦合剂粘结要粘牢，不可在击振时使其产生附加振动；D.耦合剂可以是黄油、凡士林、牙膏、橡皮泥；E.使用加速度感器时用橡皮泥一类的耦合剂还可以起到机械滤波，将击振的高频干扰成分滤除。F.防止碰撞破坏2.5存储多道波形如果发现桩头浅部有缺陷时（波形表现为宽幅低频大摆动信号），除了正常敲击信号外，还要增加高频敲击信号。方法为：1选用质量较轻的铁锤或铝质锤头轻轻敲击，得到的高频信号在分析时可以准确确定缺陷的深度。2设定较短的桩长（比如设定的桩长为2m左右），波速设为经验值，再用质量较轻的铁锤或铝质锤头轻轻敲击，得到的高频信号。303反射波的信号处理目的：去除杂波、改善信号质量、使信号直观、一般人员能看懂。低通滤波3000Hz低通滤波500Hz3.2积分处理第一组信号原始波形加速度信号第二组信号原始加速度信号低通+积分速度信号线性放大，波