基桩反射波法检测桩身缺陷深度的不确定度评定

杨立峰

摘要：作为桩基检测的常规手段，基桩反射波法检测在我国桥梁桩基检测中已有多年的历史并已纳入国家的规范。本文以某工程为例，介绍了基桩反射波法的基本原理，并阐述了基桩反射波法在桩身缺陷深度检测方面应用。

关键词：基桩反射波法 桩身缺陷深度 不确定度

桩基础是工程结构中采用的主要基础类型，目前约占全部结构基础的70%以上，由于它是地下隐蔽结构物，在施工过程中易于出现各类缺陷。资料表明，国外在现场灌注桩施工中桩身出现缺陷的概率为15%～20%，国内这一概率为20%左右。所以，研究基桩完整性的检测方法成了业内人士关注的焦点。基桩反射波法做为一种全面有效地检测方法，已被普遍运用在基桩检测领域中。

一、基桩反射波法的基本原理

基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断基桩的完整性。

二、概述

1、工程概况

某工业厂房，采用预应力管桩基础，设计桩身混凝土强度等级为C80，工程桩总数156根，设计桩长为29～30m，桩端持力层为粗砂层，根据国家和省的有关规定，对其中53根桩进行反射波法试验，以判定桩身缺陷的程度及位置。使用仪器为美国PDI公司生产的PIT基桩动测仪。现对其中50#桩在6.0m左右缺陷位置进行测量不确定度评定。

2、检测桩身缺陷深度的目的

测量的目的是为了确定被测量的量值。测量结果的质量（品质）是量度测量结果可信程度的最重要的依据。测量不确定度就是对测量结果质量的定量表征，表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。广义上说，测量不确定度意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果表述必须同时包含赋予被测量的值及与该值相关的测量不确定度，才是完整并有意义的。

三、桩身缺陷深度的不确定度检测及评定

1、检测依据和方法

检测按照广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）有关规定执行，采用PIT基桩动测仪并采用不同激振方式对50#桩重复测量6次。

测量不确定度的分类标准为：A、B类标准不确定度及合成标准不确定度：用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度的成为A类标准；用不同于观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度的成为B类标准；当测量结果是由于若干其他量求得时，按其他各个量的方差及协方差求得的标准不确定度成为合成标准不确定度。本工程主要以B类标准不确定度进行测量计算。

2、确定数学模型

缺陷位置是应力波在桩身传播的弹性波速v和缺陷位置反射波时间t的二元函数：