[发明专利]一种能够消除上部结构影响的低应变检测既有基桩完整性的方法

说明书

本发明提出一种能够消除上部结构影响的低应变检测既有基桩完整性的方法。该方法利用上部结构在满足一定的条件下，上部结构可以考虑为近似桩顶固接，其上部结构的影响近似为和初始激励相比有一定延时且方向相反的二次激励作用，根据应力波理论进行分析计算，将上部结构形成的二次激振完全消除。该方法原理简明，操作简单，相对于其他低应变测试方法，传感器安装数量为一个或两个，采集设备简单，结果准确可靠，有较强的工程应用和推广前景。

技术领域

本发明涉及工程检测领域，尤其涉及一种既有基桩完整性的检测方法。

背景技术

既有基桩完整性检测，对于既有建筑的安全、质量的鉴定有着重要的意义，当需要了解基桩质量时，需要进行基桩完整性(缺陷)检测。由于既有基桩部分或全部埋于地基之下，其检测受上部结构以及基础的影响，基桩的缺陷检测较为困难。

目前基桩完整性检测采用的最为普遍的方法是低应变法，通过用小锤或力棒对桩顶激振，使用速度或加速度传感器实测桩身速度或导纳曲线，运用杆的波动理论，对桩身缺陷进行识别分析，低应变检测方法操作较为简单，结果较为可靠，被建筑和交通行业标准推荐为桩身完整性检测的标准方法，在行业内得到了普遍的应用。

然而，低应变法用于检测既有基桩，由于上部结构的影响导致信号的分析存在较大的困难，主要体现在：1)上部结构对激振的影响，常规低应变的激振脉冲为钟形脉冲，其对缺陷的反射规律是简单的并且是已知的，受上部结构的影响，无论在桩身还是桩顶上部结构激振，对桩身而言激振不再是钟形脉冲，脉冲的相位波幅等可能发生了较大变化，因此对应的缺陷反射也更加复杂多变而难于识别；2)上部结构和缺陷造成反射的区分。无上部结构时，只是桩身广义阻抗发生变化会产生反射，而既有基桩上部结构也会产生向下的反射，上部结构的反射和缺陷反射叠加在一起，很难区分。

目前国内在这方面也开展一些探索和研究，专利方面主要有“泛频响函数法检测既有建构筑物下高承台桩完整性的方法”(专利公开号:CN103774700A)。该方法是针对既有建构筑物下高承台桩，该方法利用高承台桩露出地表，采用在桩侧对称安装2支应变和2支加速传感器来测出桩身应变和速度响应，运用频响函数分离出上下行波，最后根据分离的上行波判断出桩的缺陷和桩长。

采用“泛频响函数法检测既有建构筑物下高承台桩完整性的方法”部分解决了既有基桩检测遇到的困难，有一定的积极意义，但没有完全消除上部结构对激振的影响，上部结构对激振的影响仍然存在，对缺陷反射的识别依然困难重重。同时检测时，需要对称安装2支力和和2支速度传感器。传感器安装数量较多，设备较为复杂，对数据采集系统要求较高，现场操作繁琐耗时。

我国是一个基建大国，基桩的运用极为普遍，工程结构建成后由于各种原因，需要了解基桩的质量，目前使用低应变法检测既有基桩效果不理想，缺陷信号难于分辨，设备较为复杂，现场操作繁琐耗时，迫切需要发明一种新的方法。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种能够消除上部结构影响的既有基桩完整性检测方法，该方法能够消除上部结构对低应变检测既有基桩时的影响，采集设备简单，结果准确可靠，有较强的工程应用和推广前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

1.一种能够消除上部结构影响的低应变检测既有基桩完整性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)基桩处理；

2)设备安装：在基桩上安装激振块，在激振块下部安装速度传感器；

3)对激振块进行激振，获得合适的脉冲；

4)采集速度传感器的数据，对采集的数据通过数据处理的方式得到消除上部结构影响后的速度波曲线；

5)根据步骤4)得到的速度波曲线确定既有桩存在缺陷的地方。