论文摘要
随着高层建筑的发展,桩基础已成为重要的基础形式。由于桩能将上部结构荷载传到深层稳定土层中,大大减少基础沉降,所以在住宅、高层等工程中大量采用。桩属于隐蔽工程,一旦发生事故,加固处理难度很大。机械成孔的混凝土灌注桩容易出现缺陷,影响桩基承载力及上部结构安全,严重的甚至使基桩失去承载能力,所以桩基的完整性检测一直备受关注。总的来说,桩基动测由于具有费用低、快速、轻便、适用于普查等优点,得到了广泛应用。然而其不足有:单靠时程曲线的直接观测不能满足工程需要,容易造成误判;多缺陷的判定仍是难点;对缺陷的判断主要是定性分析,定量分析极少;为改进目前存在的问题,本文拟采用反褶积方法对所测曲线处理,研究内容和结果包括以下方面:利用均匀设计法筛选了10组代表性的完整桩模型,对这些模型的数值模拟结果的分析表明反褶积方法对于桩径从0.2m~2.0m,桩长从10m~55m的常见桩的低应变检测都有良好的适用性。为了解决利用时频图直观分辨不能准确判断桩身缺陷,本文首次使用反褶积方法对3种单缺陷桩基检测数据进行处理,并尝试十点平滑滤波、filtfilt等多种信号处理方法,总结出5种效果较好的信号处理方法,处理后的曲线可以精确检测到缺陷位置;类型的判别,根据多组缺陷结果分析总结可以分为类正弦波形(波阻抗变小:离析、夹泥、缩径、断裂)和半波延迟波形(波阻抗变大:扩径)两种类型,具体类型的判别还要结合场地数据资料进行分析,需结合工程经验加以判断。对于多缺陷桩基,因为应力波传到第一缺陷时大部分反射,只有少量向下传播到第二缺陷处,因而第二缺陷检测难度增大。且第一缺陷处的多次反射会干扰第二缺陷的判断。由本文可知,反褶积方法对第一缺陷为离析、缩径、扩径的多缺陷桩基得到结果较理想,但对于第一缺陷为夹泥的桩第一缺陷多次反射波严重,且第二缺陷为缩径时判断不出,因此若第一缺陷为夹泥,应通过其他方法共同判断。对于桩基检测曲线的处理方法很多,小波分析是新兴的方法之一,为了验证反褶积方法的优越性,本文通过与小波处理结果的对比,说明了反褶积方法在使用过程中的简便和精确,是一种有研究前景的方法。