探討建筑樁基檢測方法及其應(yīng)用VIP

1、    探討建筑樁基檢測方法及其應(yīng)用    楊衛(wèi)科大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 北京市 100097摘要：樁基作為目前工程建設(shè)中大量采用的深基礎(chǔ)形式，是保障工程結(jié)構(gòu)安全的重要組成部分，樁基檢測結(jié)果作為評價樁基工程是否合格的重要依據(jù)，引起工程參建各方人士的普遍重視。本文主要對樁基檢測的方法及其應(yīng)用淺談一些自己的體會。關(guān)鍵詞：樁基檢測；方法；應(yīng)用一、樁基的分類及檢側(cè)方法1、樁基分類樁基工程是一個系統(tǒng)工程，其分類繁多。按承載性狀分為端承型樁和摩擦型樁，端承型樁又可分為端承樁和摩擦端承樁，摩擦型樁又可分為摩擦樁和端承摩擦樁；按成樁方法分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠

2、土樁，按樁身材料可分為鋼樁、混凝土樁、木樁等，混凝土樁又可分為預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁還可分為打入樁與靜力壓入樁等。灌注樁依成孔還可分為沖孔、鉆孔、挖孔等灌注樁；按樁的橫截面的形狀可分為實心的圓樁、方樁，矩形樁與異狀樁，空心的圓樁、方樁等等?？傊?，樁的類型繁多。2、樁基檢測方法國內(nèi)已有樁基檢測方法幾十種，主要檢測樁基承載力和樁身完整性。其中靜載荷法、反射波法、聲波透射法和實測曲線擬合法，因其可靠性高和操作簡便，逐漸得到了各方認(rèn)可，并制定了相應(yīng)的規(guī)程，在工程中廣泛應(yīng)用。（1）靜載荷法靜載荷法用于檢測樁基承載力。靜載荷法包括樁基豎向和水平承載力檢測，工程中多用到豎向靜載荷試驗。靜載荷法顯著的優(yōu)點是其

3、受力條件比較接近樁基礎(chǔ)的實際受力狀況。由于該方法結(jié)果直觀、可靠性高，因此檢測結(jié)果可以作為設(shè)計依據(jù)。試驗裝置由反力系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)組成。通過施加荷載量測各級荷載及其對應(yīng)的沉降變形。根據(jù)荷載一沉降曲線、沉降一沉降隨時間變化特征確定單樁承載力，但費用較高、周期較長，故多在重要工程或?qū)痘刑厥庖蟮墓こ讨袘?yīng)用。（2）反射波法反射波法源于應(yīng)力波理論，基本原理是在樁頂進行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，在樁身存在明顯波阻抗界面（如樁底、斷樁或嚴(yán)重離析等部位）或樁身截而積變化（如縮徑或擴徑）部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收、放大濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息。據(jù)此計算樁身波速、判斷樁

4、身完整性和混凝土強度等級。（3）聲波透射法聲波透射法用于檢測樁身混凝上質(zhì)量。聲波透射法測試是彈性波測試方法的一種，其理論基礎(chǔ)建立在固體介質(zhì)中彈性波的傳播理論上，以人工激振的方法向混凝土介質(zhì)發(fā)射聲波，在一定的空間距離上接收介質(zhì)物理物性調(diào)制的聲波，通過觀測和分析聲波在混凝土介質(zhì)中的傳播速度、振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)，如聲速c，頻率f、振幅a的變化及波形來分析樁身混凝上的連續(xù)性及斷層、夾砂、蜂窩等缺陷的大小、位置。對樁基缺陷和完整性進行判別及分析。（4）實測曲線擬合法高應(yīng)變動力法測試技術(shù)于上世紀(jì)80年代引入我國，90年代初國內(nèi)類似的儀器和計算軟件也相繼面世。近幾年隨著國內(nèi)高層建筑數(shù)量的增多，該技術(shù)得到了

5、廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。它是通過在樁頂量測被激發(fā)的阻力產(chǎn)生的應(yīng)力波和速度波，來確定承載力的。目前工程界應(yīng)用最廣泛的高應(yīng)變動力試樁法是阻尼系數(shù)法（case法）和曲線擬合法（capwap法）。case法簡單快捷，可作現(xiàn)場實時分析，但其準(zhǔn)確性受阻尼系數(shù)j值的影響較大，因此與動靜對比的數(shù)量和測試人員的經(jīng)驗素質(zhì)有密切關(guān)系。capwap法則通過理論計算曲線與實測曲線相互擬合對樁土關(guān)系進行分析，在各參數(shù)合理的條件下，兩曲線吻合程度越高，說明結(jié)果越接近于實際情況，也就越能反映基樁承載力的準(zhǔn)確值。在樁基檢測中，除采用常規(guī)檢測方法外，還可用地質(zhì)雷達探測方法，地質(zhì)雷達是目前精度最高的物探儀器，其探測精度高，并以圖像方式顯

6、示探測成果。它的探測原理是根據(jù)不同的地下介質(zhì)的電性差異，影響電磁波的傳播速度。地質(zhì)雷達通過發(fā)射天線以寬頻帶短脈沖的形式發(fā)射高頻電磁波束，電磁波在地下傳播的過程中，遇到介質(zhì)差異時，就會產(chǎn)生反射波，由接收天線接收并送回主機。通過分析反射波信號的到時及波形，即可了解地下介質(zhì)的分布，達到探測的目的。二、樁基檢測技術(shù)的應(yīng)用1、一般工程對于建筑安全等級二級以下和對樁基工程無特殊要求的工程，可在基樁施工結(jié)束后采用反射波法檢測樁身混凝土質(zhì)量和實測曲線擬合法檢測基樁承載力。由于反射波法受到施工條件和地質(zhì)情況的影響會造成誤判，但實測曲線擬合法可消除這些影響，兩種方法可相互補充保證工程質(zhì)量。2、高層建筑高層建筑可根

7、據(jù)安全等級及工程技術(shù)要求，分為兩種性質(zhì)的檢測；提供設(shè)計參數(shù)和檢測施工質(zhì)量。提供設(shè)計參數(shù)的試驗根據(jù)設(shè)計要求采用靜載荷試驗，壓至基樁破壞，提供基樁承載力和相關(guān)參數(shù)。檢驗施工質(zhì)量可在工程樁上進行靜載荷試驗和實測曲線擬合法檢驗單樁承載力，用反射波法進行樁身完整性檢測。3、橋梁工程由于橋梁樁基較為分散，地質(zhì)情況差別較大，采用靜載簡法獲得結(jié)果缺少代表性，所以較多采用橋梁工程的樁基檢測主要采用聲波透射法和反射波法。聲波透射法檢測精度高，但需預(yù)先埋入聲測管檢測成本也較高。反射波法檢測快捷、簡便對施工無影響，精度也能滿足工程要求。在實際工程中對于大直徑樁（大于1.5m）或?qū)痘こ逃刑厥庖蟮臉叮▎螛秵沃騼蓸?/p>

8、一柱），可采用聲波透射法，其它基樁可采用反射波法，也可采用兩種方法的結(jié)合。三、樁基檢測方法的適用性及局限性1、靜荷載試驗法和鉆樁取芯試驗法都屬于靜力試樁法。該法可靠、直觀，是樁基承載力檢測的常用方法，但因費時、費力、費用高、場地要求高等因素而受到許多限制。靜載荷試驗是驗證和檢驗樁基承載力最基本、準(zhǔn)確率最高的手段，原則上每個工程均應(yīng)采用。同時，靜載荷試驗與高、低應(yīng)變結(jié)合，可有效地提高檢測的覆蓋面。樁基鉆芯檢測法雖具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，但也存在局限性，檢測過程中應(yīng)將鉆芯法與其他方法相結(jié)合，互相補充，如實確認(rèn)。2、低應(yīng)變檢測法是通過樁的動剛度和動靜對比系數(shù)求得樁的承載力。其優(yōu)點是設(shè)備簡單、檢測速度快、

9、費用低廉、可以大面積概率普查檢測；采用低應(yīng)變檢測法檢測樁身完整性，以應(yīng)力波檢測和分析為特點的反射波動已經(jīng)成為主導(dǎo)的方法，信號分析以時域分析為主。把檢測得到的時域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域后進行分析，已成為一種普遍采用的輔助方法。但其缺點是必須依賴靜載荷試驗求出動靜對比系數(shù)、精度較差、無法測得樁底沉渣的厚度。3、高應(yīng)變檢測法是目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的樁基檢測技術(shù)。它能比較準(zhǔn)確地測定單樁極限承載力和判斷樁身結(jié)構(gòu)的完整性。但高應(yīng)變檢測法的準(zhǔn)確性受樁身性質(zhì)、測試儀器、測試條件、測試人員業(yè)務(wù)素質(zhì)等許多因素的影響。四、結(jié)語樁基工程質(zhì)量直接關(guān)系建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性，是建、構(gòu)筑物質(zhì)量的根本，在樁基礎(chǔ)的施工過程中，要重視樁基檢測工作，合理應(yīng)用樁基質(zhì)量檢測方法，不斷提高樁基