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  与混凝土灌注桩相比,尽管水泥搅拌桩桩身波阻抗明显要小,但目前大量的工程试验资料证
明,水泥搅拌桩桩身抗压强度可达 1.2MPa 以上(425#水泥,喷灰量 50kg/m,龄期 90d),其抗压强

度远大于桩周土强度,基本符合 维波动方程的理论假设。对实际工程桩的检测也表明,一维压
缩波在水泥搅拌桩桩身以内的入射、透射、反射特征清晰。
  基于以上分析,反射波法检测水泥搅拌桩的桩身质量是可行的。
  2.实际应用与可靠性分析
  与检测混凝土灌注桩相比,反射波法检测水泥搅拌桩有着其自身的特殊性。
  首先是检测时确定检测龄期的问题。统计资料表明,到 28d 龄期时,水泥土的强度为设计强
度的 60%左右,到 90d 龄期时才能达到设计要求。从检测效果的角度出发,龄期越长,强度越高,
检测效果越好。如果过早地进行检测,水泥土尚未完全硬化,水泥土的波阻抗与桩周土的波阻抗
较为接近,则不满足一维波动方程的理论假设。或由于锺击时,因为桩身整体强度不高,形成波
形的低频震荡,导致无法进行有效的分析与判断。因此建议水泥搅拌桩最佳的检测龄期为 28d 以
后。
  其次由于水泥土无粗骨料,弹性波在水泥土内部传递时,介质散射引起的衰减较小,而介质
吸收产生的衰减较大。为了取得良好的检测效果,应尽可能破除桩顶松散层,打磨各测点,并选
择合适的振源,一般尼龙锤具有较好的指向性和穿透力。为减少弹性波的损失,应采用如黄油、凡
士林一类的胶状或浆状物质作耦合剂。
  最后,选择合理的波速成为一次成功检测的关键,反射波测出的实际有效桩长:
  L=t c/2
  式中:t—弹性波由桩顶传至桩底、经反射后传至桩顶的时间(由仪器测定);
  c—弹性波在桩身内传播的波速,m/s。
  因此,波速的选择直接影响到实测桩长与缺陷位置判断的准确性。波速选择的越合理,越具

 

代表性,实测桩长的误差就越小,反射波法检测的可靠性就越高。

 我院曾于 1996 年在宁马公路板桥段线外按线内工程桩设计要求(设计桩长 16.5m,水泥掺入比
12%)同期制成三根试桩。1 号桩为桩长低于设计桩长的短桩,2 号桩为按设计要求制成的完整桩,
3 号桩为只在某一段面减停喷灰量的缺陷桩。成桩 14d 后,对其进行检测。首先检测 2 号桩,并将
其作为标准参考桩。实测波形清晰,桩底反射明显。按设计桩长 16.5m 可计算出波速为 1280m/s,
可将其作为另两根桩的经验波速。随后检测 1 号桩,运用 2 号桩的经验波速可测出 1 号桩实际有效
桩长为 14.88m,同样测出 3 号桩缺陷位置在 9.79m 处。进一步可对线内同期工程桩进行快速普测,
取得了非常好的效果。
  实践证明,只要选择合理,处理得当,在满足一定的条件下,完全可以利用反射波法检测水
泥搅拌桩的桩身完整性。
  3.不确定因素与局限性
  尽管反射波法检测水泥搅拌性有着快速、可靠等诸多优点,但仍有其一定的局限性。
  首先,经验波速随着龄期、强度、水泥含量、土样含水量变化存在着明显的不确定性,造成经
验波速范围波动过大,直接造成检测结果误差增大。而为取得有代表性的经验波速,在工程桩同
期打试桩,既不太可能也不太实际。所以这还得通过今后不断的积累和完善,建立起一套完整的
经验波速与各影响因素的相关数据库,才能真正使反射波法检测水泥搅拌桩走向应用。
  其次,反射波法应用的对象应是一弹性的均匀体,而目前落后的施工工艺造成的桩身不均匀
性,也制约着反射波法检测水泥搅拌桩的应用。有时因搅拌不充分造成的水泥层状、片状分布将会
令反射波法很难甚至无法分析。
  4.结束语
  总之,反射波法检测水泥搅拌桩的桩身质量目前还处于探索、发展阶段。反射波法在一定条件