陶 俊 （安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥 230001）

1 引言

近年来，桩基普遍应用于各种建筑结构中，在检测桩身完整性方面应用最多的方法是低应变反射波法，其理论基础为一维弹性杆纵波理论。随着高层建筑和大型桥梁等工程建设的需要，大直径超长桩的应用越来越广，此时桩径过大难以满足一维理论，由于桩侧土的复杂，应力波在桩中传播也更加复杂。因此，运用低应变反射波法检测桩身完整性存在一定的局限性和检测误区。Novak研究了桩在简谐荷载作用下的稳态振动问题，考虑均匀、各向同性桩周土对作简谐振动的无限长刚性圆杆的作用，得到了桩周土对桩振动影响的表达式。刘东甲将有限差分方法应用于桩基低应变检测的理论研究中，计算得到了完整桩在瞬态纵向激振力作用下的动力响应，同时考虑了桩土参数对桩纵向振动的影响。陈义全在刘东甲的基础上，对非完整桩的瞬态纵向激振力作用下的动力响应问题进行了数值计算。段军根据桩土系统动力学模型，提出了一维不均匀土中非完整桩在瞬态纵向激振力作用下振动的数值计算模型，并用交叉网格有限差分法计算了桩的纵向振动。本文应用三维波动理论，分析应力波在桩土系统中的传播规律，探讨软弱夹层对桩顶振动速度曲线的影响。

2 低应变动测的三维波动理论

将桩与桩侧土、桩底土当作各向同性线弹性体，桩土不分离，不考虑体力，运用直角坐标系下的弹性波动方程求解基桩的动力响应，基本方程如下：