劉偉

摘要：近些年，國內(nèi)建設(shè)和交通事業(yè)均得到了飛速地發(fā)展，高層建筑和交通運(yùn)輸橋梁越來越多，樁基處理也就愈發(fā)廣泛，成樁方法多達(dá)20多種，從建設(shè)項(xiàng)目安全性角度出發(fā)，對(duì)樁基工程的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，并應(yīng)用到實(shí)際的工程之中。本文結(jié)合實(shí)例對(duì)工程中較為常見的靜力試樁法以及動(dòng)力試樁法這兩大類樁基檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析與對(duì)比。

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

1問題提出

隨著建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，成樁工藝也得到了飛速地發(fā)展，目前已有20多種成樁技術(shù)，隨之而來的是對(duì)成樁質(zhì)量和各個(gè)單樁承載力的檢測(cè)技術(shù)要求，目前隨著物理學(xué)的發(fā)展，樁基檢測(cè)技術(shù)也有了很大的提升，從目的性角度出發(fā)，樁基檢測(cè)技術(shù)主分為兩大類，即成樁質(zhì)量檢測(cè)與樁基承載力檢測(cè)。而目前最常用的方法又可以有靜力試樁法和動(dòng)力試樁法這兩種。本文就靜力試樁法和動(dòng)力試樁法這兩種。

2靜力試樁檢測(cè)法

2.1應(yīng)用價(jià)值分析

從靜力試樁法樁基檢測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，該方法有著直觀形象、科學(xué)可靠等等優(yōu)點(diǎn)，在樁基承載力的檢測(cè)實(shí)際中以鉆芯試驗(yàn)法和靜荷載試驗(yàn)法這兩種靜力試樁法樁基檢測(cè)最為常見，從測(cè)試的結(jié)果來看，其可靠程度非常高，通常作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，這是目前應(yīng)用動(dòng)測(cè)技術(shù)所不能完全代替靜的。

2.2存在的缺陷分析

從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，靜力試樁法樁基檢測(cè)方法的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在費(fèi)時(shí)且費(fèi)力，檢測(cè)費(fèi)用高，還會(huì)受到場(chǎng)地的限制等等缺點(diǎn)使得靜力試樁法在實(shí)際的檢測(cè)應(yīng)用過程中受到一定程度的制約。以鉆芯法為例，該檢測(cè)工藝采用的是微破損或者是局部破損的檢測(cè)方式，具有很強(qiáng)的科學(xué)性、直觀性和實(shí)用性，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明該檢測(cè)工藝特別適用于大直徑樁，不過其缺點(diǎn)也是比較突出的，筆者在實(shí)踐中將其缺點(diǎn)歸納如下：

（1）、在具體的實(shí)踐對(duì)局部缺陷或水平裂縫實(shí)施檢測(cè)的過程中，利用鉆芯法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度不是太高；

（2）、在運(yùn)用鉆芯法對(duì)灌注樁實(shí)施檢測(cè)時(shí)，必須要通過鉆取的方式才能取得芯樣，如此一來勢(shì)必造成工程實(shí)體的局部受到破壞，有可能影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；

（3）、鉆芯法在具體的實(shí)踐過程中，由于所要用到的設(shè)備比較龐大、操作上比較費(fèi)時(shí)、檢測(cè)價(jià)格昂貴，所以造成了工程檢測(cè)成本相對(duì)較高。

由于上述缺點(diǎn)的存在，所以通常并不是統(tǒng)統(tǒng)都用鉆芯法的，一般是與其他檢測(cè)方法配合使用，如果發(fā)現(xiàn)樁身出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的缺陷反射，那么此時(shí)借助于鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。

2.3工程案例

例如：某工程的基樁，樁徑大小為1.20m，長(zhǎng)為25m，樁身選擇的混凝土等級(jí)是C25。首先借助于低應(yīng)變檢測(cè)方式對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)，在結(jié)果中發(fā)現(xiàn)其中的一根抗波形出現(xiàn)了異常：在位于5.4m的位置上有較為嚴(yán)重的周期性缺陷反射，同時(shí)樁底反射看不到。針對(duì)這種情況，工程上借助于鉆芯法對(duì)樁身的質(zhì)量進(jìn)行了進(jìn)一步的驗(yàn)證，在樁身上鉆取了2個(gè)深為7m的孔，取出芯樣，并通過分析最終驗(yàn)證到：在位于5.2m到5.6m的區(qū)域內(nèi)夾有大量的泥沙。

3動(dòng)力試樁檢測(cè)法

大量理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，動(dòng)力試樁檢測(cè)法在應(yīng)力波理論和振動(dòng)理論的基礎(chǔ)上，借助于先進(jìn)的微電子儀器得到信號(hào)，加上先進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)的方法，從物理角度進(jìn)行區(qū)分，通常分為低應(yīng)變動(dòng)力試樁法（LST）和高應(yīng)變動(dòng)力試樁法（HST)兩種方式，與靜力試樁檢測(cè)法相比，其有著設(shè)備輕便、測(cè)試快捷，且檢測(cè)費(fèi)用低等等優(yōu)點(diǎn)。

3.1LST法

（1）、應(yīng)用價(jià)值分析

環(huán)顧當(dāng)下國內(nèi)的檢測(cè)實(shí)際，通常是借助于低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法來檢測(cè)樁身的完整性，其原理上主要是反射波原理和振動(dòng)原理。從目前國內(nèi)具體的測(cè)試實(shí)踐應(yīng)用來看，方法上的形態(tài)還是比較多的，有穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法和共振法、動(dòng)力參數(shù)法；瞬態(tài)激振的瞬態(tài)動(dòng)力法；水電效應(yīng)法和超聲脈沖法等等。

從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，采用該檢測(cè)方式中的超聲脈沖法特別適用于在重要工程中對(duì)大直徑的長(zhǎng)樁進(jìn)行檢測(cè)。

（2）工程案例

例如借助于FD—P204型動(dòng)測(cè)儀在一次樁基的實(shí)際檢測(cè)中，測(cè)得如下兩個(gè)典型的波形：

橫坐標(biāo)是波的傳播時(shí)間，縱坐標(biāo)是電壓的變化，從圖1所給的測(cè)試波形來看，從圖形的振幅和波形圖進(jìn)行分析很明顯地可以發(fā)現(xiàn)該基樁只有在樁底部位存在明顯的反射，整個(gè)波形曲線相當(dāng)?shù)钠交?，在樁身處并未出現(xiàn)異常的同相反射，因此可以判斷出該樁的質(zhì)量比較好、樁身結(jié)構(gòu)是完整。從如圖2的圖形分析，可以發(fā)現(xiàn)該波形在樁底部位不存在明顯的反射，通過時(shí)域分析發(fā)現(xiàn)與樁頂相距1.2m的地方出現(xiàn)波阻抗減小的反射界面，平均波速比完整樁平均波速稍微低一些，可以判斷該處缺陷為輕微離析，而不是縮頸。

3.2高應(yīng)變動(dòng)力試樁法

（1）應(yīng)用價(jià)值分析

高應(yīng)變動(dòng)力試樁法有凱斯法和波形擬合法兩種，兩種方法試驗(yàn)過程和采集的信號(hào)相同，兩種方法在應(yīng)用過程中各自的優(yōu)缺點(diǎn)還是明顯的，前者可以做到實(shí)時(shí)分析，能快速地對(duì)樁身完整性和單樁極限承載力做出估計(jì)，不過要?jiǎng)P斯阻尼系數(shù)的制約，后者不依賴于凱斯阻尼系數(shù)而且測(cè)試的精度很高，不過計(jì)算復(fù)雜。

（2）、工程案例

某工程利用鉆孔灌注樁：樁長(zhǎng)60m，樁徑是1.50m，樁身的混凝土強(qiáng)度是C25，期28天，運(yùn)用低應(yīng)變10kg 力棒敲擊，可以測(cè)得缺陷位置明顯，但樁底反射不清晰，不能很好的確立解決方案。數(shù)天后再用高應(yīng)變檢測(cè)，測(cè)試得到了樁底反射清晰，分析有缺陷，但對(duì)不影響承載力。憑借高應(yīng)變檢測(cè)的報(bào)告，施工中沒有對(duì)該樁進(jìn)行事故處理。

4結(jié)語

在樁基檢測(cè)中，除上面說的常規(guī)檢測(cè)方法外，地質(zhì)雷達(dá)也是不錯(cuò)的探測(cè)方法，對(duì)于樁基有缺陷的部位，運(yùn)用CT 成像的檢測(cè)方法，能夠較準(zhǔn)確地測(cè)得缺陷的尺寸大小以及空間上的分布，而且快速使室內(nèi)計(jì)算的工作量大幅減少。

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