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桩身缺陷的超声频谱分析及判定

赵文刚  
【摘要】:随着我国建筑工程事业的蓬勃发展,桩基础已成为一种重要的基础形式。但是许多机械成孔的混凝土灌注桩常出现缩颈、离析、断裂等缺陷,影响基桩承载力及上部结构的安全,严重者甚至使基桩失去承载能力。声波透射法基桩检测是一种利用超声波在混凝土传播过程中声学参数和波形产生的变化,对桩身缺陷的位置、范围、程度及力学性质进行推断和表征的基桩测试方法。 首先,将几种常用的基桩检测方法做了一个较全面的论述,整理和综述了声波透射法的理论及桩身混凝土缺陷的判断方法和原则,并介绍了超声检测信号处理的基础知识。 其次,针对常规桩基检测方法在判断基桩完整性和缺陷类型时存在的问题,在室内进行了混凝土缺陷模拟实验,分析了混凝土内部不同缺陷对超声波各声学参数的影响,并引入超声频谱分析理论,实现了对超声信号从时域分析向频域分析的转化,建立了频谱特征与不同缺陷类型之间的关系,对现行基桩混凝土质量判断方法做了一个有效补充。 最后,采用频谱分析方法对某工程实例进行分析,结合钻孔取芯验证,结论表明,该方法较常用的概率法判定结果更准确、可靠。在某缺陷桩处理时,采用超声频谱分析法对处理结果进行评定,以掌握处理行为对缺陷的影响。


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