趙龍 李媛媛

摘要：近年來，隨著我國建筑工程檢測技術的發(fā)展，基樁的高應變檢測技術的提高，在工程成樁的質量被廣泛用于驗證和檢測，本文對基樁高應變檢測技術在工程基樁檢測中的應用及注意點進行了分析闡述。

關鍵詞：高應變；檢測技術；基本原理；檢測方法；注意點

引言

隨著工程建設量的增加，基樁的高應變檢測技術日趨成熟。高應變檢測技術可用于檢測樁身完整性極限承載力，而在短測周期、低測試成本和空間要求的剛性荷載試驗中，已廣泛應用于市政橋梁建設行業(yè)、建筑業(yè)、工業(yè)界等多個領域。高應變檢測技術的不斷發(fā)展為工程測試方法注入了新的力量。

1、高應變動檢測基本原理及檢測方法

1.1高應變動測原理

對高應變動力試驗原理是1-2倍的直徑在樁頂處建立高能量沖擊，使樁土系統(tǒng)的相對位移和激發(fā)樁側土的摩擦阻力，根據(jù)對稱安裝在樁頂應力傳感器和加速度傳感器的測量數(shù)據(jù)，得到樁的動應力響應曲線，根據(jù)無摩擦阻力和摩阻力的假定，估算了樁身摩阻大小、承載力和樁基礎的完整性。低應變測試方法相比，高應變測試的主要特點是采用高能量沖擊錘使土壤產(chǎn)生永久變形，這樣，樁側土的摩阻力和樁端阻力得到了激發(fā)，在檢測大直徑樁和長樁的完整情況方面具有很大的優(yōu)勢。

1.2波動方程法分析

波動方程法是由史密斯在1960創(chuàng)造了他的錘、樁、土體系提出了一個大規(guī)模的幫助下，彈簧和阻尼器的離散化計算模型，用錘心速度為臨界條件的計算過程，然后用不同編程計算的幫助下，得到精確的數(shù)值解。波動方程法的最大值便于計算機編程，因而，這種方法是目前大多數(shù)基樁高應變動測量技術的基礎。

1.3Case法分析

這是一個簡化的分析方法，首先列出的某些假設和一維波動方程的封閉解，土阻力和樁頂波之間的簡單函數(shù)關系，進一步形成在樁與樁極限承載力的頂部的壓力和粒子速度的測量值之間的關系，具備簡單易行使用的特點，但也具有一定的理論缺陷，因此，Case方法檢測的準確性受到影響。

1.4波形擬合法分析

波形擬合法采用數(shù)值試驗的方法克服了Case法的缺陷。其基本思想是：在錘擊過程中，采集兩組測得的曲線：力隨時間而變化，速度曲線隨時間變化。在對一組曲線進行分析的基礎上，假定土體阻力、樁阻抗和其他所有土樁均為一組曲線值，然后推導出另一組曲線值，并將計算值與實測曲線值進行比較。如果比對不滿意，就需要調整假設值繼續(xù)試算，直到計算值與實測值一致，相應的樁土參數(shù)才是樁土參數(shù)的實際值。該試驗方法充分利用了動態(tài)試驗中測得的實測值，通過計算機試驗可以準確地測出基樁的承載力。通過大量的測試實踐，波形擬合法是一種比較成熟的確定承載力的方法，其精度和可靠性都很高，將成為高應變動測量方法的主流。

2、基樁高應變檢測法的注意點

高應變檢測擁有快速準確地測試單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性的特點，但由于理論基礎的局限性及測試過程的復雜性，許多不利因素影響了試驗結果。下面介紹了高應變檢測中應注意的一些問題，從而減少不良因素的影響，提高檢測精度。

2.1錘擊能量的選擇

錘擊能量的選擇應基于高應變檢測的目的。高應變檢測的目的是確定基樁的承載力，即樁土的靜阻力。樁的靜阻力與樁土的位移有關，動阻力與樁土速度有關。樁端沖擊荷載必然引起樁體產(chǎn)生速度，從而產(chǎn)生動力阻力。利用樁身速度近似可以計算動阻力，而計算誤差是不可避免的，且速度越大，計算誤差越大。因此，在錘擊能量選擇時，必須產(chǎn)生足夠的樁土位移，避免樁土速度的產(chǎn)生。在樁阻力低的情況下，土體的抗力可用承載力的百分之一施加。在樁阻抗較大的情況下，樁的位移明顯較小，不利于土體抗力，應適當增加自重。

2.2原始材料收集

準確的地質條件和樁長數(shù)據(jù)是影響高應變檢測精度的關鍵因素。經(jīng)驗參數(shù)JC與使用Case 法時的地質條件直接相關。如果地質數(shù)據(jù)不完全準確，就會導致檢測誤差較大。但采用實測曲線擬合法時，需要假定樁土參數(shù)進行試驗，并認真分析地質資料，避免盲目試算。樁長數(shù)據(jù)是確定樁身波速的前提條件。如果樁長未知，則檢測很可能失敗。但在分析計算中，所有的資源決不能與試驗數(shù)據(jù)相比較，當數(shù)據(jù)缺乏或不準確時，應從測量數(shù)據(jù)中分析結果，掌握“核實數(shù)據(jù)準確”的原則。

2.3檢測時間選擇

樁的施工會對樁土產(chǎn)生一定程度的擾動，使樁土強度降低，導致整個土體系統(tǒng)承載力降低。但隨著時間的推移，土體強度增加，樁承載力增加?；炷翗兜膹姸入S著時間的推移而增大。如果測試時間過早，很容易低估基樁的承載能力，導致故障檢測。

2.4傳感器安裝

傳感器安裝的質量直接影響數(shù)據(jù)采集的質量。傳感器越接近樁身，安裝剛度越大，試驗結果越好。同時，為了消除偏心的影響，所有傳感器都必須成對安裝在同一截面上的對稱面上，以保證兩個平均值可以消除任意方向的偏心彎矩。

2.5樁頭的處理

樁頭直接承受沖擊荷載，當錘擊能量特別大時，必須配備適當?shù)臉秹|（經(jīng)常用的膠合板，干燥的軟木板、等作為樁墊）。樁墊不僅可以緩沖沖擊能量，適當延長加載時間，而且能使樁頭受力均勻，滿足理論計算中的邊界條件。它也可用于去除樁頭薄弱部分后的沖擊載荷。特別注意的是，長線段的阻抗應與原樁相同，否則會在接縫處產(chǎn)生明顯的反射，影響檢測。延伸的長度應控制在樁徑的2到2.5倍之間，以便安裝傳感器。

3、結語

在實際工作中，應采用基柱高應變檢測的方法，對分析方法的選擇和解釋進行系統(tǒng)化、理論化。為不同的施工環(huán)境保證了分析方法的適用性和客觀精度。同時，應嚴格遵守在測試過程的相關規(guī)定，在實際的現(xiàn)場環(huán)境中，要注意截面選擇和傳感器安裝對樁身完整性、抗倒塌能力和極限承載力的理論研究成果的影響。進行必要的修正或改進，完善檢測和評價機制，促進高應變檢測技術的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]尚耀憲.分析高應變動力測試技術在樁基檢測中的應用[J].科技與企業(yè)，2015，12：136.

[2]梁如福.淺談高應變檢測在工程基樁檢測上.應用以及注意的事項[J].科學之友：下，2010（6）：52-54.

[3]王懷元，李德新.高應變動力測樁法在樁基檢測中的技術探討[J].地質與勘探，1999，11.

作者信息：

趙龍，身份證號：130530198812020017

李媛媛，身份證號：13063219901118062x