低应变动测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性。
低应变动测法(low strain integrity testing)是采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线。通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。在桩顶竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等)或沿桩身截面面积发生变化(如缩颈或扩颈)时,将产生反射波,经接收、放大、滤波和数据处理后,可识别来自不同部位的反射信息。通过对反射信息进行分析,判断桩身混凝土的完整性,判定桩身缺陷的程度及其位置。
该方法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。 测试过程是获取好信号的关键,测试中应注意:①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同,一般要求桩径在120cm以上,测试3~4 点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20~30 cm 处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装,注意选择好粘贴方式,一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥,没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤,在不同点,不同激振情况下,观测波形的一致性,以保证波形真实且不漏测。
低应变动测法检验基桩完整性的典型范例见图1。图1(a)所示为完整桩;图1(b)所示为有缩颈类缺陷的
基桩,桩身缩颈类缺陷包括桩身夹泥、离析、蜂窝、空洞、缩颈等,缺陷反射波与直达波同相位;严重的缩颈会产生多次反射波,特点是多次反射是等时间间隔的图1(c);图1(d)所示为有扩颈类缺陷的基桩,扩颈反射波与直达波反相位;严重的扩颈会产生多次反射图1(e);图1(f)所示为由缩颈和扩颈缺陷的基桩。