經(jīng)典低應(yīng)變反射波法的基本原理

1、細(xì)心整理? 一、低應(yīng)變反射波法根本原理低應(yīng)變反射波法是以一維彈性桿平面應(yīng)力波波動(dòng)理論為根底。將樁身假定為一維彈性桿件〔樁長>>直徑〕，在樁頂錘擊力作用下，產(chǎn)生一壓縮波，沿樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯波阻抗 Z 變更界面時(shí)，將產(chǎn)生反射和透射波，反射相位和幅值大小由波阻抗 Z 變更確定。樁身波阻抗 Z 由樁橫截面積 A、樁身材料密度ρ等確定:Z=ρCA假設(shè)在基樁中某處存在一個(gè)波阻抗變更界面，界面上部波阻抗 Z1=ρ1C1A1，上

2、部波阻抗 Z2=ρ2C2A2。①當(dāng) Z1=Z2 時(shí)，表示樁截面勻整，無缺陷。②當(dāng) Z1>Z2 時(shí)，表示在相應(yīng)位置存在截面縮小或砼質(zhì)量較差等缺陷，反射波速度信號及入射波速度信號相位一樣。③當(dāng) Z1<Z2 時(shí)，表示在相應(yīng)位置存在擴(kuò)徑，反射涉及入射波速度信號相位相反。當(dāng)樁身存在缺陷時(shí)，依據(jù)缺陷反射波時(shí)刻及樁頂錘擊觸發(fā)時(shí)刻差值△t 和樁身傳播速度C 來推算缺陷位置 Lx: Lx=△t·C/2二、低應(yīng)變反射波法幾個(gè)建議

3、1、樁頭干脆在素混凝土〔浮漿〕上進(jìn)展測試，結(jié)果無論怎么變更傳感器以及傳感器安裝，無論怎么變更振源，測試信號都不志向，往往在測試信號淺層部位存在較緊要反向脈沖。一般狀況下，樁頭處理以露出新穎含骨料混凝土面為止，而且要盡量平整、干凈〔樁頭不要裂開、不要有雜物、不要有水〕；這可以通過隨身攜帶鑿子以鑿平安裝飾和錘擊點(diǎn)或托付施工方在測試前幫助進(jìn)展樁頭處理，這樣有利于傳感器安裝和力棒錘擊。2、傳感器傳感器安裝對現(xiàn)場信號采集影響較大，理論上傳感器越輕

4、、越貼近樁面、及樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測試信號也越接近樁面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。全部動(dòng)測均要求如此。對實(shí)心樁測試，傳感器安裝位置宜為距樁心 2/3～3/4 半徑處；對空心樁測試，錘擊點(diǎn)及傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且及樁中心連細(xì)心整理傳感器經(jīng)安裝后，一般存在諧振，精確測量幅值時(shí)，其測試范圍往往取至安裝諧振頻率 1/3 乃至 1/5 以下。以加速度計(jì)為例，如其安裝諧振頻率為 14kh，那么頻率上限只能到達(dá) 3-4kh。由于樁基動(dòng)測對

5、幅值定量要求不高，可以放寬限度，但也絕不能使諧振頻率接近甚至位于要求頻率范圍內(nèi)。然而，地震檢波器運(yùn)用者卻不同程度地犯了這個(gè)錯(cuò)誤，以28hz 和 38hz 速度檢波器為例，探究說明，當(dāng)錐形桿被手按于混凝土外表，且用鐵錘激發(fā)時(shí)，諧振頻率在 830hz 左右；通過鉆孔方式將錐形桿緊緊地全部插入孔中或取下錐形桿用石膏粘固在混凝土外表時(shí)，如用鐵錘敲擊，諧振頻率多在 1200hz 以上，此時(shí)如用尼龍錘或鐵錘墊橡皮等低頻錘敲擊那么可完全解除安裝諧振頻

6、率影響。自不待言，正確安裝方式應(yīng)以后者為宜。理論推導(dǎo)說明，傳感器安裝諧振頻率及傳感器安裝剛度和傳感器底座質(zhì)量有關(guān)。一般可以減化理解為：安裝剛度越高，基座質(zhì)量越小，安裝諧振頻率就越高，而安裝剛度及安裝松緊程度、傳遞桿〔錐形桿〕長短有關(guān)。正因如此，一般要求取消錐形桿〔或全部埋入被測連續(xù)介質(zhì)中〕，也要求傳感器基座越輕越好。對于位移型慣性傳感器而言〔如速度計(jì)〕，安裝諧振頻率有 f1，f2兩個(gè)，f1 比傳感器自然諧振頻率還低，在 40Hz 以內(nèi)，