彈性波法在西成客專橋梁基樁質(zhì)量檢測中的應(yīng)用效果研究.pdf

1、在西成客專鐵路橋梁的建設(shè)中，樁基礎(chǔ)是一種非常重要的基礎(chǔ)形式，尤其是以混凝土或鋼筋混凝土為材料的混凝土灌注樁被廣泛使用。但是橋梁基樁深埋地下，作為一項隱蔽工程，容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，對橋梁造成安全隱患。因此，對橋梁基樁進行質(zhì)量檢測頗為重要。本文采用現(xiàn)場實際檢測與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對彈性波法用于西成客專橋梁工程中的基樁質(zhì)量檢測的有效性、準(zhǔn)確性進行了系統(tǒng)研究。
　　首先系統(tǒng)介紹了彈性波反射法檢測橋梁基樁質(zhì)量的基本理論，彈性波在

2、樁內(nèi)的傳播機理，彈性波法的檢測目的和適用范圍，數(shù)據(jù)處理及缺陷判釋原則。在數(shù)據(jù)處理方面，重點介紹了四種常用的信號后處理方法，包括數(shù)字濾波、指數(shù)增大、旋轉(zhuǎn)修正，通過對比信號處理前后的效果，并采用時域分析的方法準(zhǔn)確計算缺陷的具體位置，從而能夠準(zhǔn)確地對西成客專橋梁基樁的樁身完整性做出定性評價。
　　其次在彈性波法檢測基樁的理論基礎(chǔ)上，利用大型有限元模擬軟件ABAQUS對彈性波法基樁檢測做激振瞬態(tài)模擬研究。起初介紹了ABAQUS的基本功能，

3、包括模擬所用的處理模塊和顯式算法，以模擬彈性波在一維桿件內(nèi)的傳播為例，觀察彈性波在桿內(nèi)的傳播過程，詳細(xì)說明了ABAQUS建模和分析的過程;接下來以彈性波法檢測完整摩擦樁為例，考慮到建模過程中所遇到的諸多問題，結(jié)合實際工程，對樁土模型進行優(yōu)化，使得模擬的信號結(jié)果更加符合理論和實測情況;另外針對橋梁基樁可能遇到的各類質(zhì)量問題，分析了西成客專鐵路橋梁建設(shè)中應(yīng)用較多的混凝土灌注樁的缺陷成因，分別對離析、擴頸、縮頸、斷樁和樁底沉渣這五大類缺陷樁的

4、檢測做數(shù)值模擬，包括在不同位置設(shè)置缺陷，對比不同缺陷對應(yīng)的樁頂測點速度時域信號特征的區(qū)別。
　　最后對西成客專橋梁基樁質(zhì)量檢測的現(xiàn)場操作流程做了詳細(xì)介紹，總結(jié)了彈性波法用于實測過程中的相關(guān)經(jīng)驗，包括檢測前對樁頂?shù)奶幚恚O(shè)備測試參數(shù)的調(diào)整，傳感器的安裝以及檢測過程中激振點和激振方式的選取等，接下來依托在西成客專漢中段用彈性波法實測的數(shù)據(jù)，對比完整樁和各類非完整樁的信號特征，對缺陷樁進行開挖驗證，表明彈性波法用于西成客專橋梁基樁質(zhì)量檢