工程物探基础方法及案例分析VIP免费

第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共12页反射波法、折射波和透射波法在工程勘查中的基础方法原理及其实测案例分析一、前言地震勘探是通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来，对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。目前的流行的地震勘探方法主要有反射波法、折射波法、透射波法、瑞雷波法和桩基无损检测法。本人认为桩基无损检测法实际上也是应用地震波发射波法检测桩基的完整性，故在本文中擅自将桩基无损检测法归纳入反射波法当中。二、正文1、反射波法的应用反射波法是利用地震反射波进行地质勘探的方法。通常在激发点附近，即深层折射波的盲区以内接收反射波。在巨厚沉积岩分布的地区，一般在几公里的深度范围内能有几个到几十个反射界面，故能详细研究浅、中、深层地质构造。根据反射波的资料，可求地震波在覆盖层的传播速度和大段地层的层速度，进而能准确地求得界面的埋藏深度并进行大段的地层对比。由于反射波法一般在激发点附近观测，受激发时产生的干扰及地表结构的影响较大，故随时都必须注意消除干扰，以获取质量良好的反射资料。1、1桩基无损性检测下面例举利用地震反射波法进行桩基完整性检测的试验:1、1、1桩基无损性检测原理桩基础是建筑结构工程重要的基础形式之一,由于工程地质及施工技术等方面的原因,部分桩常出现断裂、离析、夹泥、缩颈,严重影响基桩的承载力。为了保证工程质量,需要对基桩进行检测。对于桩基的低应变动态检测通常采用低应变反射波法。它的主要检测方法是通过激励锤在桩顶施加激振力,在桩顶产生压缩波。该波沿桩身向下传播过程中,遇到不连续界面、截面大小发生变化至桩底时,由于波阻抗发生变化,将产生反射波。利用传感器、信号线及数据采集系统将反射波的时程、幅值和波形特征记录下来,然后通过分析系统来判定桩的完整性情况。反射波法的理论基础是一维波动理论,当弹性波沿着垂直截面的方向从一种介质到另一阻抗不同的介质,在界面将会产生扰动,分别以反射波和透射波在两种介质中传播。（杆的一维波动微分方程）（通解采用行波形式）波的阻抗其中ρ为桩的质量密度,c为波速,A为面积,根据阻抗发生变化界面处的连续条件可得:其中Z1和Z2分别桩界面变化处的上、下部的阻抗。当VR与VI同号,说明反射波和入射波同相位,即Z1>Z2,桩阻抗由大变小,此处桩发生了断裂、砼离析、夹泥、缩第2页共12页第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共12页颈或摩擦桩底反射。当VR与VI异号,说明反射波和入射波反相位,即Z2>Z1,桩阻抗由小变大,此处桩发生了嵌岩桩底反射或扩颈。假设桩为一维线弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C=E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC;推导可得桩的一维波动方程:假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质Ⅰ(阻抗为Z1)进入介质Ⅱ(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定1、1、2桩基无损性检测实例分析广东省东莞市某单位拟建三层厂房、六层宿舍各一幢,基础份采用锤击沉管灌注桩,桩径为480mm,设计桩长17.00m,单设计承载力值为600kN,施工总桩数为410根桩。根据该工程岩土工程地质勘察报告资料,该场地的地层由上而下主要素土、粉质粘土、淤泥质粉细砂、中砂及中粗砂组成,下伏基岩为质泥岩,桩端持力层为强风化砂质泥岩。根据有关要求某地质勘察院院对中62根工程桩进行了低应变反射波法检测,检测结果为:Ⅰ类7根,Ⅱ类桩46根,Ⅲ类桩5根,Ⅳ类桩4根,反映出该工程桩施工的整体质量是比较差的。下面就桩身实测波形曲线图进行分析：(1)、桩身基本完整型桩波型曲线特征某厂房2、30桩波形曲线图1和图2,据此可以看出这两根桩的波形曲线,桩底反射明显,没有明显的桩间反射波出现,根据桩底反射波的时间...