桩基检测中判别斜管与管距修正的投影法

2023-03-23 09:11:51 返回列表
桩基是建筑物的一种基础形式,属于隐蔽工程,因此必须对成桩的强度和完整性进行检验。目 前常用低应变反射波法来检测桩基的完整性,但是反射波法对深部缺陷的反映不明显,当桩径较大或较长时,一般采用预埋管 超声波透射法来检测桩身混凝土的质量。
超声波透射法(简称超声法)是在施工时以内径为50~60mm的钢管代替钢筋笼内 的纵向主筋埋设在桩身中作为检测通道。在实际检测过程中,我们经常发现所测声参数随深度逐渐倾斜的问题,这主要是由预埋 声测管倾斜产生的管距变化引起的。为了消除声测管倾斜对管距的影响,前人已经作了很多工作,但是都只用一个剖面的声参数曲 线来拟合管距。本文从投影法原理出发,用剖面声参数判别斜管及修正管距的投影法。

投影法原理
假定埋设的 三根声测管中只有一根发生了倾斜,则在得到的声速—深度曲线中,与该管相关的两个剖面曲线将有可能出现明显的倾斜 和偏移,此时可以用投影的方法求出斜管的大致倾斜方向,并通过最小二乘法拟合出管在空间上的直线方程,从而根据方程对 管距进行修正。
投影法的原理:由于斜管的倾角较小,可以将测量时两个换能器所在平面近似看作同一水平面,在第i 个测量水平面,即在对三个不同剖面测量的同一深度,将三个声测管向该水平面投影,如下图所示。假设只有1管发生了倾斜,记 在第i水平面的投影为1—1i,而2、3管没有倾斜,因此投影为两个点。

测量时实际的管距为R2,1i和R3,1i ,而计算使用的管距为R12和R13。假设混凝土是均匀的,那么将两个剖面的声测值转换成相应的管距,再对相应的坐标进行一 元线性回归,就可以得到声测管所在空间直线方程,最后依据此方程推算出每个水平测面的管距修正值。
超声波透射法测量 混凝土桩基中斜管问题的投影法,该法归结为以下几个步骤:
(1)从超声波透射法测得桩基的三个剖面声速—深度曲 线出发,判定哪根管为斜管;
(2)建立该斜管得相对坐标,用最小二乘法拟合出斜管在相对坐标平面内投影直线的方程 ;
(3)由两个投影方程确定斜管所在空间直线的方程,依据该方程判断斜管的大致倾向和倾斜程度,并修正管距;
(4)根据修正后的管距得到拟合后的声速,参照规范判别桩基的完整性。
投影法将不同剖面的影响考虑到斜管问题中, 更能符合工程实际,其管距修正也更加科学合理。但是也有它的不足之处,比如仅对只有一根斜管问题适用,并且由于考虑了不 同的剖面,引入了更多误差因素。