高应变动力测桩在桩基检测中的技术初探

丘祥波

（福建省建筑工程质量检测中心漳州分公司， 福建 漳州 363007）

1 高应变动力法的概念和原理

高应变动力检测技术在二十世纪七十年代左右源于美国，并在八十年代传入我国，九十年代时被得到迅猛的发展。高应变动力检测技术的原理就是通过激发桩基中的应力波和速度波，并将激发的动力波和引力波在桩基的顶部进行接收和测量，来达到确定桩基承载力和判断桩身完整性的目的。这种高压变动力检测技术在桩基的检测中要求比较低，可以适应多处的桩基检测，现在对于高应变动力检测技术已经有了相当成熟的检测方法，主要是凯斯法理论、实测曲线拟合法理论和阻力系数法等。

2 高应变动力检测技术的方法

2.1 凯斯法理论

凯斯法理论的检测方法是建立在应用波理论的基础上，它是将要被测试的单桩作为是一种连续的弹性杆件，并把这种单桩当作是截面桩。根据波形理论把实际测试到的数据通过计算分析，最终得出所测得单桩的承载力，并结合项目的具体要求，比较单桩的承载力在不在合格的范围内。凯斯法理论所检测出来的数据是通过钢塑法得出土阻力的数据，它计算出的承载力是单桩承载力的一次估算值，虽然估算值近似于单桩的承载力，但是一次的估算并不能得出单桩检测的最终结果。这种方法在检测的过程中比较交单，应用的时间也很短，需要在对桩基进行击打中完成。所以比较适用于打桩工作中而进行的检测及打桩监控。

2.2 实测曲线拟合法理论

实测曲线拟合法的测量方法就是将单桩检测中的波形进行假设。测量和计算的一种方法[3]。在测量之前，要对单桩桩顶力的力曲线进行假设。然后在通过对单桩的实际实验中得出单桩桩顶的实际的力曲线，并同假设的力曲线进行对比观察，如果在对比的过程中，假设的对单桩桩顶的力曲线与实际测出的力曲线不相符，那么对单桩再次进行力曲线的假设，然后实际测试再与假设的力曲线进行比对，直至假设的力曲线与实际测出的力曲线相吻合，得出该单桩的力曲线后，曲线中的承载力为测试单桩的承载力。实测曲线拟合法针对假设和数值和实际测试的数值要求都很高，需要在桩基检测的相关规定下严格操作，在进行各部分数值的计算和假设时都要遵守力学的标准和计算规则，以此来确保数值与实际相符合。

2.3 阻力系数法

阻力系数法的主要原理就是通过方程的计算得出岩土对桩的支撑阻力的方法[4]。这种方法的计算主要要通过三种假设。第一种假设是要假设桩的本身是等抗阻的。第二种假设是对桩周和桩尖土进行假设，把单桩的动力和阻力都集中在桩尖，然后忽略岩土对桩侧的阻力。第三种假设是对静阻力假设的过程中，忽略静阻力检测中应力波的传播能耗。把这些假设的数值都设定为比较理想的数值之后再进行计算和检测。

3 在桩基检测中对高应变动力检测技术的影响因素

3.1 原始资料的掌握情况

在使用高应变动力检测技术对桩基进行检测的过程中，影响桩基检测成功和准确性的关键因素就是原始资料的准确度和对原始资料的把握程度。在使用高应变动力检测技术对单桩进行测试时，主要是将实际测试到的数据与对单桩的原始的数据进行比对和判断，然后得出最后的结论。但是这种方法的关键因素就是大部分要依赖于技术人员对原始数据的把握程度，对地质勘查报告必须要做到非常精准，才能保证这种方法科学的合理性和准确性，才能最大限度的减少误差，保证数据的可靠性。

3.2 锤击的能量

在使用高应变动力检测技术对桩基进行检测的过程中，锤击的能量也会对桩基的检测产生影响，因为锤击的能量会直接影响到土阻力的数值，土阻力的数值又会影响桩基检测的结果，所以锤击的能量间接的影响了桩基的检测。影响锤击能量的两个因素是锤重和锤距，两个因素结合会影响锤击能量的变化，所以在对实际操作中可能激发的土阻力进行控制的同时，要掌控好锤重和锤距。如果锤击的能量太高，会使得桩基发生偏移，而太低又无法激发出桩基周围岩土对桩基的阻力，都会不同程度的引起检测结果的失误，从而导致桩基检测结果不准确导致检测失败。

3.3 传感器的使用

在使用高应变动力检测技术对桩基进行检测的过程中，传感器的使用是高应变动力检测在进行桩基检测中最重要的环节，它是在检测过程中通过传感器将实验的检测结果数据进行回传。然后技术人员将回传的数据通过相关计算得出最后的数值。所以说，在检测的过程中数据的计算依靠的是传感器，传感器在整个检测过程中占据重要的位置。当传感器回传的数据越准确，所计算得出的检测结果就越接近真实的实际数值，检测的结果的准确度和真实度就越高。因此，传感器的使用直接影响着在桩基检测中高应变动力检测技术。

4 在桩基检测中对高应变动力检测技术的应用

在福建省漳州市的新城苑南区1#～10#楼及地下室工程在桩基检测中采用了高应变动力检测技术，工地桩基主要采用的是灌注桩和管桩。在进行检测之前要对场地做好处理，让试验单桩的周围场地保持平整，在1·5mX1·5m范围内保持平整，然后将桩顶的浮浆打掉，桩头的顶面保持水平，中轴线和桩身的轴线要重合。在桩头的顶部应该放置木板或者细沙做桩垫。

在桩侧对称打孔使用膨胀螺丝将传感器进行安装，使得传感器与桩的顶面垂直。在采集曲线时，两侧的力与速度的曲线要保持基本一致，在位移时程曲线的尾部示值与实际测量的贯入度要一致，大小要适中，一般贯入度为2～6mm。在工程的现场得出高应变测试试验的波形后，根据波形判断打桩锤系统的情况。对试验单桩全程监控的过程中得出桩身的最大承载力，然后进行比对，得出检测结果。结合静载试验结果对高应变检测结果进行验证。

5 结论

总结整篇文章的内容，在通过应用高应变动力检测技术的桩基检测中，与传统中使用的静载荷试验相比具有速度快、消耗低、准确性强、适用范围广等的优势。具有很高的使用价值，但是在实际应用中，还有一些因素会直接或间接的影响着高应变动力检测技术在桩基检测中的检测结果，所以，在具体的操作中要重视试验中会被影响的因素，全面的掌握好在正确应用这种技术的同时保证桩基检测中检测结果吗，提高桩基质量检测的精确度和准确度。保证桩基工程的整体质量。