反射波法基桩施工质量检测及综合评估技术研究

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在我国大力发展交通事业及基础设施建设的社会背景下,桥梁结构得到了广泛的应用。桩基础作为桥梁结构的重要组成部分,能够将桥梁上部结构自重等荷载传递到深部较稳定、承载能力更高的土层或岩层中去,有效的降低不均匀地质状况的影响,保证桥梁上部结构的安全舒适运营。但我国目前施工队伍的素质良莠不齐,对施工技术的把握能力不强,基桩在施工过程中容易出现缺陷,从而影响其承载能力的发挥。因此,对其施工质量进行检测并评估具有重要的现实意义。声波反射法是一种基于应力波反射来检测基桩完整性的测试方法,该方法简单易懂,理论基础成熟,实际应用比较方便,在国内外得到了最广泛的应用。本文结合吉林到草市高速公路建设项目,对基于反射波法的基桩完整性评价方法开展了如下研究:(1)详细介绍了基桩一维波动方程的建立过程及原理,讨论了摩擦桩和端承桩瞬态振动的响应特征,阐述了反射波法基桩完整性检测的缺陷诊断原理,为实际工程基桩完整性检测提供理论依据;(2)首先基于基桩一维波动方程及完整性检测原理,对声波反射法时域曲线中波速、桩长、频率等特征参数的获取进行了介绍;其次采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对完整桩、离析桩、截面变化桩等典型基桩时域曲线进行了模拟仿真,可以为实际工程应用提供依据;最后,结合实际工程经验,对检测过程中遇到的典型时域曲线进行了分析说明,可以为该方法的实际应用提供参考。(3)考虑到目前规范中规定的基桩完整性类别判定方法不够明确,提出了一种基于层次分析法的基桩施工质量综合评价方法,该方法综合考虑桩身波速、桩长、地质情况、桥梁重要性等级、桩身缺陷等参数对桩的施工质量进行综合评价,从而有效降低了人为因素的影响,能够对桩体的施工质量提供更客观、准确的判定。最后,将本文提出的综合评估方法用于实际工程基桩施工质量评估,取得了良好的实际效果。
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