基桩桩径检测及缺陷反演试验研究

摘要

基桩检测作为工程质量中的重要部分，检测方式多种多样，包括低应变、高应变和声波透射法等，其中声波透射法尤为突出。近年来，声波透射法研究以时域信号为主、频域信号为辅，信号中包含诸多信息，有研究者依据三维应力波在固体内的传播特性，找寻到反映桩身截面尺寸信息的特征频率，并通过数值仿真对其进行验证。本文依托该理论并进行相关试验研究，并在测试中改进方法，通过声时数据的提取和MATLAB软件程序的处理，为桩身内部缺陷反演提供实验数据和支持并进行初步反演。
　　试验研究的第一步是试验桩的设计与制作，试验所用两根桩为人工挖孔灌注桩，为了试验需要，桩身设计有渐变截面和突变截面部分，内部设置有不同尺寸和种类的缺陷。试验桩浇筑成型后28d内，通过大量的试验数据采集，得出正常部位和缺陷部位波速时间效应的回归曲线，校准缺陷所在高度和受挤压情况，为后续的试验研究奠定了良好基础。桩径测试部分主要探究斜测法的适用情况，通过对正常完整桩部位、缺陷桩部位和扩颈部位进行斜测试验，实测信号导入MATLAB软件进行FFT变换得到对应频谱图，在频谱图中查找反映桩径的特征频率，检测结果与实测值进行对比分析并得出相关结论。在斜测方法基础上，通过对基桩划分区域网格，双向加密测点，使得所划分区域不少于一条发射接收射线经过，提取声时数据，经反演程序和岩海内测软件处理得到桩身速度云图，进而分析缺陷信息并给出相关建议。
　　本文结合大量试验数据、处理软件和反演程序，对桩身扩颈和内部缺陷信息进行相关研究，并整理得出波速时间-效应。通过完善桩径检测方式和利用波速对缺陷信息的把握，以期许各检测方法有效运用于工程实践中。

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 超声检测的发展历史及研究现状

1.3 论文研究思路及内容

1.4 研究内容的意义

2 超声波检测原理

2.1 声波类型及其传播特性

2.2 超声波检测缺陷相关声学参数

2.3 幅值谱研究

2.4 CT反演有关理论算法

3 试验设备与试验桩制作

3.1 试验设备简介

3.2 试验桩制作

3.3 试验桩动测信号分析

3.4 本章小结

4 试验桩波速时间效应

4.1 试验桩波速变化分析

4.2 缺陷竖向位置的测定

5 斜测桩径与缺陷反演试验

5.1 斜测桩径对比试验

5.2 声波透射法反演缺陷试验研究

5.3 声波透射法与动测信号对比

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献