谈桩基检测中的低应变检测技术

冯建东（中铁二十四局（集团）福建铁路建设有限公司,福建　厦门　361024）

谈桩基检测中的低应变检测技术

冯建东
（中铁二十四局（集团）福建铁路建设有限公司,福建厦门361024）

摘要：本文首先对于低应变检测技术在桩基检测中的应用原理及其若干问题进行了系列的整理和归纳，然后结合工程实例，就低应变检测技术的相关结论以及桩基检测技术的展望方面提出了一些建设性的意见和建议。

关键词：低应变检测技术；桩基检测；应用

1　引言

近年来，桩基检测在当今社会中占有越来越重要的地位，无论对于我国哪个城市或城镇，都离不开大量的桩基检测工作，而且其还在继续地更新、发展和完善当中，这样一来，就使得一些之前的桩基检测项目的技术和管理理念稍感落后，需要不断更新自身理念，从而与其的迅猛发展保持一致，在这个过程中，如何提高低应变检测技术在桩基检测上的应用也成为了诸多研究学家的关注热点。

2　低应变检测技术在桩基检测中的应用原理及其若干问题分析

低应变检测是当前应用在桩身质量检测过程中最常见的办法种类，该办法中的反射波法被应用的尤为广泛。在应用的过程中，震荡桩身所形成的弹性波会向周边其他部分进行传递。通过对阻抗情况进行分析，可以获得出现问题的部分，从而有针对性地进行处理，比如断桩的情况。

从实质上来讲，低应变这一检测技术还是一维应力波理论的延伸。根据桩身截面情况所产生的阻抗为Z，其为Z=ρCA，该数值可以用来表述某一桩身的质量情况。其中A为桩身的截面积，C代表波速，ρ是其所用材料的密度。在桩基顶部用工具进行敲打的过程中，会产生应力波，在没有外界干扰的情况下，应力波会保持C的速度进行传递，当遇到特殊情况，阻抗Z会导致其向上反射。除了向上反射的部分之外，还有部分会继续向下传递，直到桩端。根据这一情况，可以利用撞地反射波所需要的相关时间进行计算，从而获得整个桩身混凝土的平均波速。而出现问题的那些特殊情况，则可以根据缺陷发射波所花费的时间计算出其所在的位置。

低应变检测技术的适用范围：在建筑工程桩基检测中，运用低应变反射波法，可以根据所测波形的情况判断出桩身存在的缺陷情况，并能够根据桩底的反射波信号对桩底沉渣和持力层情况作出有效的估计。

低应变检测技术的局限性：反射波法具有现场操作方便快捷、检测费用低廉等优点，可以作为一种普查方法。但因为低应变反射波法基于的是理想化的一维杆波动理论，因此在现实的检测中对桩身的缺陷判断有局限性，比如当离析范围较大或渐变缩径时，波形的缺陷反应并不明显；预制桩的接头或裂纹反射的判断尺度难以掌握；很难判断桩底沉渣的具体厚度；当浅部存在较严重的缺陷时，难以再发现其下部的缺陷等。

3　低应变检测技术在桩基检测中的应用实例分析

厦门市轨道交通一号线一期工程岩内北广场站～洞口出入段线明挖段一，位于岛外段岩内北～厦门北综合基地区域，围护结构采用Ф1000@1200～1400钻孔灌注桩，桩长23～26m。

在对其围护结构桩基础展开一系列检测工作中，发现桩底反射信号的1号桩是完整的无缺陷反射的桩，同时可以看出它有完整均匀的芯样，强度达标。而2号桩则有多处离析，如在13.5米、6.8米和3.5米的地方，钻孔取芯后可见，其离析现象集中在3～14米处，尤其是高压灌浆补强之后更为清晰，缺陷反射在第二次动测时有了显著降低。3号桩同1号桩一样都是典型的完整桩，但是经过钻孔抽芯发现一个钻孔芯样在8m处出现岩层，而另一个钻孔芯样在6.3m处也出现岩层，并且在芯样中出现了钢筋。为了摸清桩的真实情况，在只有6.3m长的芯样孔旁边(间隔0.2m)又钻取了一个芯样，结果芯样长度只有6.6m，并且里面也有钢筋，由此可以判断该桩存在着偏桩现象，后经相关部门的鉴定和论证，确定该桩为偏桩。4号桩虽然是完整桩，但在桩心处钻芯却发现5m～6m处没有芯样，因此怀疑是严重离析或断桩，然后又在离桩心0.3m处的对称位置钻了两个孔，结果两孔的芯样都完整且无明显离析，压水也不贯通，说明该桩只是存在局部离析。5号桩在1.5米的地方有很明显的缩径问题，但是这一严重缺陷在钻孔取芯里没有被查出。

通过上述情况分析，笔者觉得低应变反射波法具有快速、有效、简便等优点，可以作为一种普查方法；钻孔取芯法可以根据动测结果对其中有疑问的桩进行抽查，从而对其进行准确的判断。两种方法具有互补性，因此综合这两种方法可以对桩身的质量进行较准确的判断。

4　关于低应变检测技术的相关结论以及桩基检测技术的展望

笔者根据自身在质量检测方面的有关工作情况，总结出工程现场检测过程中应注意的相关事项，主要包括：一是，低应变桩基检测技术在应用的过程中，若遇到阻抗不稳定，出现大幅度地变动情况时，将难以顺利进行检测，其所获得的有关结果将难以反映实际情况；二是，在检测的过程中可以借助于动静对比，从而获得高应变的有关参数资料，进而推算出单桩的承载能力。该方法相对简单易行，同时能够节约检测成本；三是，在工作的过程中，应把那些可靠的信号作为下一步检测的基础，从而确保接下来的测量结果能够准确。除此之外，工作人员还应注重于实践经验的积累。虽然我国有关此方面的检测技术相对先进，各方面的应用情况都比较成熟，但由于行业具有复杂性的特点，实际工作中往往要借助多种技术，如何根据实际情况选择合理的检测办法还要依赖于工作人员对于现实情况的判断。

5　结束语

综上所述，低应变检测技术在桩基检测中的应用原理、相关问题、应用实例、相关结论乃至展望等的关系是紧密相连且不可分割的，而就目前来说，因为各类原因的存在，低应变检测技术在桩基检测上的应用还存在不少问题，这是桩基检测随着社会经济不断进步的必然产物，也是顺应时代发展的必然选择。而充分的将低应变检测技术在桩基检测上的应用发挥出来是一项有着一定难度的工作，这离不开桩基检测中健全而完善的检测技术管理体系。

参考文献：

[1]JGJ106-2014，建筑基桩检测技术规范[S]．

[2]刘明贵，余诗刚，汪大国．桩基检测技术指南[M].北京：科学出版社,1995．

[3]刘惠珊，徐攸在．地基基础工程283问[M].北京：中国计划出版社,2003．

[4]祝龙根，刘利民，耿乃兴．地基基础测试新技术(第2版)[M].北京：机械工业出版社,2003．