論低應(yīng)變反射波法

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1、一、低應(yīng)變反射波法的基本原理???低應(yīng)變反射波法是以一維彈性桿平面應(yīng)力波波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的。將樁身假定為一維彈性桿件（樁長(zhǎng)>>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)樁身存在明顯的波阻抗Z變化界面時(shí)，將產(chǎn)生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z變化決定。???樁身波阻抗Z由樁的橫截面積A、樁身材料密度ρ等決定:Z=ρCA???假設(shè)在基樁中某處存在一個(gè)波阻抗變化界面，界面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1，上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。???①當(dāng)Z1=Z2時(shí)，表示樁截面均勻，無(wú)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，

2、反射波速度信號(hào)與入射波速度信號(hào)相位一致。???③當(dāng)Z1

3、通過(guò)隨身攜帶鑿子以鑿平安裝點(diǎn)和錘擊點(diǎn)或委托施工方在測(cè)試前幫忙進(jìn)行樁頭處理，這樣有利于傳感器的安裝和力棒的錘擊。???2、傳感器???傳感器的安裝對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集影響較大，理論上傳感器越輕、越貼近樁面、與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測(cè)試信號(hào)也越接近樁面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。所有動(dòng)測(cè)均要求如此。???對(duì)實(shí)心樁的測(cè)試，傳感器安裝位置宜為距樁心2/3～3/4半徑處；對(duì)空心樁的測(cè)試，錘擊點(diǎn)與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成90°夾角，傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處。???傳感器的安裝技巧以及耦合劑的選擇對(duì)加速度計(jì)和高阻尼速度計(jì)很重要。安裝之前，應(yīng)找到1-2塊

4、平整面(不太平整時(shí)可用斧頭、鑿子等工具修理或用調(diào)好的石膏填充)；安裝面有灰時(shí)，應(yīng)吹盡、揉盡或洗盡以確保安裝時(shí)粘接緊密。???樁頭不平時(shí)，以石膏安裝最好。稠度低的黃油、油性橡皮泥、粘性低的口香糖和泡泡糖、顆粒粗的粘土均不能使用。有一種罐裝橡皮泥彈性太好，用它安裝傳感器往往有寄生振蕩存在，不少人吃過(guò)這方面的虧，下列幾種耦合劑值得選用：①牙膏：干凈方便、快速實(shí)用；②黑色黃油（或粘性好的黃油）或凡士林：粘性好的黃油經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但太臟，夏天效果亦不甚理想；凡士林經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較干凈；③粘性好、彈性差的橡皮泥，以捏成團(tuán)用力扔到墻上不掉下為選擇標(biāo)準(zhǔn)；④石膏：較適合于不平整的樁頭；口香糖：

5、用口加工后使用。???可以多置粘接劑于安裝面，然后單方向用力旋轉(zhuǎn)傳感器，使其緊貼安裝面。加速度計(jì)的質(zhì)量較輕，安裝后應(yīng)防止傾倒，石膏粘接時(shí)還應(yīng)待其凝固。傳感器是否裝好，可用彈指方式判斷，如果彈敲側(cè)面(勁不可太大)紋絲不動(dòng)，說(shuō)明已經(jīng)裝好。打眼安裝速度計(jì)時(shí)，不要將孔中的灰吹掉，應(yīng)恰到好處地將錐形桿盡量全部楔入，并利用砼灰耦合用力單方向旋轉(zhuǎn)，直至牢固時(shí)為止。???有的測(cè)試人員為了測(cè)試簡(jiǎn)便，經(jīng)常不用耦合劑或少用耦合劑，致使耦合劑的作用減少或消失，導(dǎo)致測(cè)試信號(hào)振蕩很明顯，不利于對(duì)基樁的分析判斷，這樣是不可取的。???傳感器經(jīng)安裝后，一般存在諧振，精確測(cè)量幅值時(shí)，其測(cè)試范圍往往取至

6、安裝諧振頻率的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，則頻率上限只能達(dá)到3-4kh。由于樁基動(dòng)測(cè)對(duì)幅值的定量要求不高，可以放寬限度，但也絕不能使諧振頻率接近甚至位于要求的頻率范圍內(nèi)。然而，地震檢波器的使用者卻不同程度地犯了這個(gè)錯(cuò)誤，以28hz和38hz的速度檢波器為例，研究表明，當(dāng)錐形桿被手按于混凝土表面，且用鐵錘激發(fā)時(shí)，諧振頻率在830hz左右；通過(guò)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表面時(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則可完全排除安裝諧振頻率的影響。顯而易見(jiàn)

7、，正確安裝方式應(yīng)以后者為宜。???理論推導(dǎo)表明，傳感器的安裝諧振頻率與傳感器的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，而安裝剛度與安裝的松緊程度、傳遞桿（錐形桿）長(zhǎng)短有關(guān)。正因如此，一般要求取消錐形桿（或全部埋入被測(cè)連續(xù)介質(zhì)中），也要求傳感器基座越輕越好?！　?duì)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比傳感器的自然諧振頻率還低，在40Hz以內(nèi)，一般對(duì)測(cè)試沒(méi)有影響；f2即是所講安裝諧振，處理較好時(shí)應(yīng)在1200Hz以上。加速度型慣性傳感器也有兩個(gè)安裝諧振頻率，但均位于