低應(yīng)變反射波法的定義
反射波法是建立在一維波動(dòng)理論基礎(chǔ)上，將樁假設(shè)為一維彈性連續(xù)桿，在樁身頂部進(jìn)行豎向激振產(chǎn)生彈性波，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯差異的界面（如樁底、斷樁和嚴(yán)重離析等）或樁身截面積變化（如縮徑或擴(kuò)徑）部位，波阻抗將發(fā)生變化，產(chǎn)生反射波，通過安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮辗瓷湫盘?hào)，對(duì)接收的反射信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可以識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的反射信息。利用波在樁體內(nèi)傳播時(shí)縱波波速、樁長(zhǎng)與反射時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過對(duì)反射信息的分析計(jì)算，判斷樁身混凝土的完整性及根據(jù)平均波速校核樁的實(shí)際長(zhǎng)度，判定樁身缺陷程度及位置。
反射波法的理論基礎(chǔ)以一維線彈性桿件模型為依據(jù)，因此，《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106）規(guī)定：受檢樁的長(zhǎng)徑比、瞬態(tài)激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長(zhǎng)與樁的橫向尺寸之比均宜大于10，設(shè)計(jì)樁身截面宜基本規(guī)則。一維理論要求應(yīng)力波在樁身中傳播時(shí)平截面假設(shè)成立，所以，對(duì)薄壁鋼管樁、大直徑現(xiàn)澆薄壁混凝土管樁和類似于H型鋼樁的異形樁，若激勵(lì)響應(yīng)在樁頂面接收時(shí)，本方法不適用。由于水泥土樁、砂石樁等樁身阻抗與樁周土的阻抗差異小，應(yīng)力波在這類樁中傳播時(shí)能量衰減快，因此，反射波法不適用于水泥土樁、砂石樁等樁的樁身質(zhì)量檢測(cè)，同時(shí)，反射波法很難分析評(píng)價(jià)高壓灌漿的補(bǔ)強(qiáng)效果，故高壓灌漿等補(bǔ)強(qiáng)加固樁不宜采用本方法檢測(cè)。《建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：受檢增強(qiáng)體的長(zhǎng)徑比、瞬態(tài)激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長(zhǎng)與增強(qiáng)體的橫向尺寸之比均宜大于5，設(shè)計(jì)增強(qiáng)體截面宜基本規(guī)則。一維理論要求應(yīng)力波在桿中傳播時(shí)平截面假設(shè)成立。檢測(cè)適用范圍主要是高黏結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)體，對(duì)異型的豎向增強(qiáng)體不宜采用本方法檢測(cè)。
本方法對(duì)樁身缺陷程度只作定性判斷。對(duì)于樁身不同類型的缺陷，反射波測(cè)試信號(hào)中主要反映出樁身阻抗減小的信息，缺陷性質(zhì)往往較難區(qū)分。例如，混凝土灌注樁出現(xiàn)的縮徑與局部松散、夾泥、空洞等，只憑測(cè)試信號(hào)很難區(qū)分。因此，對(duì)缺陷類型進(jìn)行判定，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、施工情況綜合分析，或采取開挖、鉆芯、聲波透射等其他方法驗(yàn)證。
由于受樁周土約束、激振能量、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素的影響，具體工程的有效檢測(cè)樁長(zhǎng)，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，依據(jù)能否識(shí)別樁底反射信號(hào)，確定該方法是否適用。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)前，也可根據(jù)同類型工程經(jīng)驗(yàn)確定。對(duì)于*大有效檢測(cè)深度小于實(shí)際樁長(zhǎng)的長(zhǎng)樁、超長(zhǎng)樁檢測(cè)，盡管測(cè)不到樁底反射信號(hào)，但若在有效檢測(cè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)存在缺陷，則實(shí)測(cè)信號(hào)中必有缺陷反射信號(hào)。因此，低應(yīng)變方法仍可用于查明有效檢測(cè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)是否存在缺陷，此類情況應(yīng)在檢測(cè)合同和檢測(cè)報(bào)告中予以明確。