基于单桩工况下旁孔透射波的传播路径研究及应用

旁孔透射波法是基于低应变反射波法和超声波透射法衍生出的一种基桩检测新技术。通过Ansys数值模拟软件建立轴对称模型,利用ANSYS/LS-DYNA计算得到桩—土系统纵轴截面的速度波场快照图,揭示了透射波在桩—土系统中的传播路径及旁孔不同深度处测点的时程曲线特征,直观的显示桩身的缺陷,利于提高测试结果的准确性和可靠性。

旁孔透射波法在桩基检测中的应用分析

旁孔透射波法在既有桩基检测中应用广泛。文章通过有限元软件建立了桩-土-承台耦合数值模型,并验证了模型的有效性。根据验证过的模型,设置了不同上部荷载大小、敲击位置和敲击角度数值模拟方案,对比了在不同工况下旁孔透射波法的检测效果。研究表明,不同上部荷载作用时其桩基深度的计算结果差异不大,说明旁孔透射波法检测既有桩基长度具有良好的适应性。敲击点作用在承台中心位置时,桩基检测结果误差最小,应尽量使敲击点作用在承台中心位置。改变敲击角度并不会对桩底深度检测结果造成明显的影响,但敲击角度在90°附近,检测信号更强,容易被辨别,因此在实际操作中,建议采用竖敲的方式进行检测效果最佳。

旁孔透射波法在长灌注桩桩长检测中的应用研究

旁孔透射波法利用地震波在不同介质中传播速度、衰减系数的差异性来检测灌注桩桩长。对于长灌注桩,由于波的传播距离加大,对信号的信噪比要求较高。通过分析影响信噪比的因素,指导工程实践中长灌注桩桩长检测,取得较好的效果,能够有效检测长灌注桩桩长。

围岩分类折射勘探中透射波处理方法浅探

分析了常规物探方法中由于透射波的存在而导致对折射的解释存在太大误差的原因。提出了如何识辨透射波的方法 ,在此基础上 ,引用具体模型对如何处理透射波作出了比较恰当的解释 ,提出了解决方法并给出了实际勘探工点的验证。最后对本方法中出现的一些不足也作出了一些客观的分析。

缺陷桩的旁孔透射波法检测分析原理

以均质弹性地基中具有低速缺陷段的基桩为研究对象,利用基于Snell定律的射线理论,对旁孔中首至透射P波的时深关系推导了一套简化理论计算公式,并由此提出了采用旁孔透射波法检测分析桩身缺陷的方法.对饱和地基中具有低速缺陷段的基桩,采用轴对称有限元法模拟计算了旁孔透射波法测试信号,对其按上述方法分析推算桩身低速缺陷段的位置、长度和波速以及桩长,以检验本文方法的可靠性.结果表明,本文方法具有良好的实用潜力,值得开展进一步的验证和试用工作.

旁孔透射波法与反射波法检测基桩的对比分析

为了解决桩基检测中长桩桩底与深部缺陷难以识别的问题,采用旁孔透射波法,建立桩-土系统简化理论模型,对旁孔透射波法提出了桩身缺陷及桩底深度的检测分析方法,并采用三维轴对称有限元模型,对比分析了旁孔透射波法与低应变反射波法检测的技术效果.结果表明,反射波法适用于非长桩的长度和深度不大的桩身缺陷检测,虽然指数放大有助于辨识长桩底端和较深处桩身缺陷的反射信号,但在实际应用中仍会存在一定的不确定性.旁孔透射波法受桩长和长径比的影响显著小于反射波法,在桩身缺陷位置及其程度和桩底深度的检测分析中更具优势.

激振方式对旁孔透射波法检测既有工程桩的影响分析

对于既有工程桩,其顶面非裸露自由,常规低应变法难以有效检测其桩底深度,而旁孔透射波法则对此有着良好的应用前景。旁孔透射波法可以在桩侧采用竖向、斜向和水平横向敲击的激振方式。通过建立三维有限元模型,对既有工程桩在桩侧竖向、斜向下45°、水平向敲击下进行旁孔透射波法测试模拟分析。读取不同深度信号的首至波走时并进行分段线性拟合的结果表明:在桩侧竖向或斜向敲击时,主要是基于桩身一维P波信号进行分析;在桩侧水平向敲击时,应主要基于桩身的弯曲波信号进行测试。当地基土饱和时,桩身弯曲波波速与土的P波波速相差较小,采用现行的桩身和桩底土拟合直线交点法难以较为可靠地确定桩底深度,而采用在桩侧竖向或斜向敲击方式更为适宜。

旁孔透射波法检测既有建筑物桩基的三维有限元分析

介绍了旁孔透射波法的原理和测试步骤,对这种无损检测方法在既有建筑物桩基础检测中的应用进行了三维有限元分析。建立了三维桩-土模型并计算动力响应,分别给出了饱和土、非饱和土地基中完整桩和缺陷桩的旁孔透射波信号,并分析了P波时间-深度特征与桩身的相关性。研究表明,旁孔透射波法具有简单易行、无损等优点,可以有效地检测既有建筑物的基础。

旁孔透射波法检测水泥搅拌桩的三维有限元分析

介绍了旁孔透射波法的原理和测试步骤,建立了桩-土体系的三维有限元模型并对这种无损检测方法在水泥搅拌桩中的应用进行了三维有限元分析.数值分析分别给出了饱和土、非饱和土地基中完整桩和缺陷桩的旁孔透射波信号,并由此分析了P波时-深图中特征与桩身质量的相关性.结果表明,旁孔透射波法简单易行,是适合于水泥搅拌桩检测的一种新方法.

旁孔透射波法确定桩底深度方法的有限元分析

目前国内外利用旁孔透射波检测桩底深度的方法有多种,其理论依据尚须论证。应用轴对称有限元模型,对顶面激振的完整桩用旁孔透射波法检测进行了模拟。结果表明,首至P波时深关系图形中的下段直线须基于一定深度范围内的数据进行拟合,由其与上段直线的交点确定的桩底深度误差较大,须进行修正。验证了旁孔透射波法首至P波的时深关系基本遵从陈龙珠等提出的简化理论模型,所提出的两直线交点深度修正公式可给出合理的桩底深度,经现场试验进一步检验后值得予以推广应用。

退火参数对熔石英透射波前和损伤阈值的影响

采用高温退火技术去除熔石英元件表面由于CO2激光修复带来的残余应力,研究了退火环境对元件的表面污染,分析了不同退火温度(600～900℃)和保温时间(3～10h)对于元件残余应力、透射波前、表面粗糙度和激光损伤阈值的影响。结果表明:在800℃以下,高温退火10h可有效去除CO2激光修复带来的残余应力,对元件的透射波前和表面粗糙度无明显影响;石英保护盒能有效减少退火环境对元件表面产生的污染,但仍有X射线光电子能谱检测不到的表面污染物存在;在退火后采用质量分数为1%的HF刻蚀15min,激光损伤阈值可恢复,同时元件透射波前和表面粗糙度并无明显的增加。

一种2．5维井间透射波层析成像方法

提出了一种2．5维井间地震透射波走时层析成像方法。考虑实际钻井轨迹的三维空间展布和井间地震射线对三维模型覆盖次数的严重不足,建立了2．5维井间速度模型。结合钻井、测井等获得的地层资料,把模型离散成2．5维水平梯形棱柱单元,每个单元慢度用其左右边界处的离散慢度值的线性函数表示。根据Fermat原理,提出了基于这种2．5维离散模型的三维射线追踪算法,并用预条件共轭梯度优化算法解层析反演问题。该方法适于井孔偏斜的情况,能很好地描述地层起伏和速度的变化,方便地使用先验信息进行建模和约束,提高了层析成像结果的可靠性和分辨率。对理论合成资料和实际采集资料皆取得了良好的应用效果。

旁孔透射波法确定桩底深度计算方法评价

本文首先扼要综述了旁孔透射波法(parallel seismic testing)检测既有建筑基桩底端深度的分析方法。对均质地基,建立了一个旁孔透射波法的首至P波传播路径的简化计算模型,分析了首至P波历时与孔深关系图形的主要特征,再由此对确定桩底深度的既有方法进行了评价并提出了修正。利用文献中的一个有限元算例结果初步检验了本文结论的可靠性和简便实用性。

多谱段滤光片平面波透射波前仿真测试方法

采用滤光片进行带通滤光是航天遥感相机实现多谱段成像的主要手段。滤光片一般使用平板玻璃作为基体,在平板玻璃两个通光表面镀带通的光学膜层,实现滤光的作用。所以对于滤光片而言,可以使用平面波透射波前评价其成像性能。干涉仪使用的测量光为单波长,无法实现全谱段覆盖。随着滤光片使用谱段数量的不断增加,干涉仪激光波长将不在滤光片的带通范围内,导致无法对其透射波前进行测试。为了解决滤光片带通谱段不包含干涉仪使用波长下的透射波前评价难题,提出了一种解决方案,使用单谱段干涉仪,结合滤光片镀膜前的前、后表面面形和透射波前、镀膜后的前后表面面形数据,研发了一种平面波透射波前的计算算法,得到仿真的镀膜后滤光片的透射波前数据,并以此来评价滤光片的成像性能。给出了透射波前仿真算法的详细理论推导。试验数据表明,在使用632.8 nm干涉仪波长下,滤光片镀膜后透射波前RMS的仿真精度小于0.004λ。该方法能够扩展应用在红外滤光片的测试中,实验使用3.39μm的干涉仪测试,得到仿真误差约为0.002λ,均能实现较高精度。且在满足测试精度的前提下,有效降低了测试成本。

旁孔透射波法确定桩底深度方法对比研究

针对既有工程桩检测难题而提出的旁孔透射波法被认为最有应用前景的方法之一。现有关于旁孔透射波法的研究以桩顶裸露自由桩为对象尚难以考察其对既有工程桩的测试效果。现有旁孔透射波法确定桩底深度的3种方法,交点法、平移法、校正法,是否存在理论误差未知,加之在实际桩底深度确定方法的选择上没有具体原则,导致在结果可靠性评估上存在不确定性。笔者采用基于射线理论的桩-土简化理论模型分析了以上3种桩底深度确定方法的理论基础和分析误差,并通过旁孔透射波法现场试验对结果正确性进行了验证。通过有限元参数分析探讨了不同桩底深度确定方法的误差随激振点距地高度、测孔-桩侧距、桩土波速比的影响,得到了3种旁孔透射波法桩底深度确定方法的适用性及适用条件。研究结果对具体条件下选择合适的旁孔透射波法桩底深度确定方法有重要意义。

桩的旁孔透射波法检测技术进展与应用实例

综述了旁孔透射波法检测技术的研究与应用进展,重点阐述了桩身缺陷的检测分析原理,认为对于顶部裸露的在建工程桩,由桩身透射到旁孔的弹性波路径短、干扰小且能反映缺陷以下桩身质量及桩底位置的信息,比常用的反射波法能够更为全面可靠地评价基桩质量状况,并以一个工程实例说明了技术的具体应用过程,结果表明,其实测信号明晰,能够反映缺陷以下桩身的质量信息。

Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术

针对高平均功率固体激光器对Nd:YAG晶体板条的技术需求,进行了Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术研究。详细分析了光学加工过程中引起板条端面透射波前畸变的误差来源,并提出工艺技术解决方案。实验结果表明,在板条抛光阶段通过采用合成盘硬抛光工艺以及新的工件装夹技术,能够解决传统板条加工工艺在面形及楔角精度方面可控性差的问题,更容易实现Nd:YAG晶体板条的低透射波前误差加工。对于150mm×30mm×2.5mm规格的Nd:YAG晶体板条元件,端面透射波前畸变PV值达到0.74λ。

透射波勘探在寻找金属矿中的探讨

传统地震勘探大都是以考察地层速度界面为主的反射波勘探,而在金属矿勘探中,由于矿体与围岩的物理性质差异较小,所以未必能形成天然的反射界面,从而严重影响了反射波勘探的效果.本文从透射波勘探理论出发,详细阐述了基于极值法波场二次重构技术下,矿体正演地震波场响应特征.再将子空间联合反演技术运用于矿体反演中,并取得实效.说明透射波勘探在固体矿产勘查中具有较强的可行性.

基于首至波波幅的既有桩基旁孔透射波法

对于桩顶有上部结构的既有桩基,基于应力波传播速度的旁孔透射法一般难以准确判别出桩身中长度较小的缺陷。本文提出基于应力波首至波波幅的旁孔透射法,进行了不同入土深度和不同长度及位置缺陷桩基的旁孔透射波法检测模拟分析,对比了两种旁孔透射法的分析结果。由分析结果发现,应力波的首至波波幅在桩基缺陷段的两端及桩基底部会发生明显的突变,从而可以判断出缺陷段的大小及位置和桩基的入土深度。基于应力波首至波波幅的旁孔透射法可以识别桩身中长度较小的缺陷,在既有桩基缺陷和入土深度的检测中将两种方法结合起来使用,可以提高检测准确性。

旁孔透射波法检测既有工程桩进展与趋势

对设计或施工记录已难以查询的工程结构,出现有如拟通行更大载重车辆而需提高桥梁桩基承载力,震后检验桩基是否受损,或长期冲刷作用下桩基承载力评估,此时对已连接上部结构的既有工程桩进行长度和完整性的检测就会显得尤为重要。针对既有工程桩检测难题而提出的旁孔透射波法被认为是最有应用前景的方法之一。旁孔透射波法是通过在桩顶承台或桩侧激振,在平行桩身测孔中检波并分析走时而进行桩长或完整性检测。本文阐述了旁孔透射波法的检测方法,综述了旁孔透射波的最新研究进展,展望了未来的发展趋势,以期进一步推广和完善旁孔透射波法的工程应用。