论文摘要
水泥土搅拌桩以其价格便宜,施工便捷,对环境无污染等优点,在对淤泥、淤泥质土、粉土等软弱地基加固处理中得到了广泛应用。但其对施工工艺要求较高,施工过程中,水泥与土的掺灰比例和拌合均匀程度较难控制,掌握不好容易出现质量问题。因此其桩身质量的检测显得尤其重用。目前多采用开挖检查、钻孔取芯、轻便触探、标准贯入及静载试验等检测方法对桩身质量进行检测。但这些检测方法存在检测费用高、效率低、速度慢,检测桩的个数少,并且对桩身有损伤等等问题。为此,本文开展了反射波法水泥土搅拌桩检测技术研究。首先进行了模型桩试验研究,根据实际工程水泥土搅拌桩水泥掺入量制作了不同水泥含量的搅拌桩,以验证反射波法检测技术的可行性,对震源激发方式、不同缺陷反射波形以及各频道检波器的采集效果进行了研究,并且对模型桩试验无法模拟的现象进行了数值试验,主要模拟了不同缺陷类型在反射波形上的特征及桩周土对检测结果的影响。最后通过实际工程对反射波法检测技术进行了验证,通过与现场钻芯的对比,认为反射波法检测技术对水泥土搅拌桩进行质量检测具有一定的可靠性。主要研究成果和结论如下：(1)本文采用多通道反射波检测技术对水泥土搅拌桩的桩身质量检测进行了应用研究,主要采用了38、60、100、1100Hz等四个频段,通过模型桩和实际工程水泥土搅拌桩的检测结果分析发现,低频检波器的检测效果较好,能够适应搅拌桩强度低、桩身不均匀等水泥土搅拌桩的特性。(2)通过多种震源激发方式对比分析发现,橡胶锤效果最佳,小铁锤效果最差。因此在水泥土搅拌桩检测中宜选择橡胶锤激发。检波器布设位置距桩心0.7R(R为桩半径)处接收效果最佳,能够有效的避免部分干扰。检波器布设位置不宜靠近激发点和桩侧,否则易受到桩侧反射波的干扰。(3)桩周土性质对应力波在桩身中的传播速度具有一定的影响,成层土下应力波波速比单一层下要低,在确定缺陷位置及桩长时应对实际桩体波速进行具体实验研究。(4)在现场检测中,对于所得波形无法直接判断桩身质量时,可以通过小波变换处理,能够使缺陷与桩底的反射清晰可见,提高了该检测技术的精度。