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        建筑樁基檢測(cè)中低應(yīng)變反射法的應(yīng)用分析

        2019-03-20 04:49:18吳玉梅
        關(guān)鍵詞:類(lèi)樁變法波速

        吳玉梅

        江西天域工程檢測(cè)技術(shù)有限公司 341000

        當(dāng)前,在建筑工程施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基,故為了確保樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量,提升樁基的承載力,需要對(duì)復(fù)雜地質(zhì)進(jìn)行處理,以確保工程施工順利開(kāi)展和人員安全。而在建筑復(fù)雜地質(zhì)處理時(shí),首先要從樁基礎(chǔ)檢測(cè)著手,通過(guò)對(duì)地基基礎(chǔ)質(zhì)量檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取有效的處理措施,以消除施工過(guò)程中存在的安全隱患,確保建筑施工質(zhì)量。本文從建筑檢測(cè)角度出發(fā),著重探討了建筑樁基檢測(cè)中低應(yīng)變反射法的應(yīng)用。

        1 低應(yīng)變反射法概述

        近年來(lái),低應(yīng)變反射法由于操作方便、檢測(cè)結(jié)果可靠、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),從而在建筑工程檢測(cè)工作中得到了廣泛的應(yīng)用,其常用于建筑工程樁身完整性檢測(cè)。反射波法作為建筑樁身質(zhì)量檢測(cè)中常用方法,是根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定樁位,提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,且能夠有效解決靜載試驗(yàn)中抽樣率不高問(wèn)題;另外,在靜載試驗(yàn)中,它可以加大不合格樁的檢測(cè)面,為樁基處理人員提供依據(jù)。可見(jiàn),低應(yīng)變反射法在建筑工程樁基礎(chǔ)檢測(cè)具有眾多的優(yōu)勢(shì)。

        低應(yīng)變反射波法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用,是通過(guò)采用一維線彈性桿件模型,采用手錘在樁頂進(jìn)行敲擊,進(jìn)而產(chǎn)生一些振動(dòng),并沿樁身以波的形式向下傳播,當(dāng)應(yīng)力波通過(guò)有質(zhì)量問(wèn)題的部位時(shí),包括混凝土離析、夾異物、縮頸等,就會(huì)使得質(zhì)量變化界面的樁阻抗Z發(fā)生變化,其中,Z=ρAC。

        其中,ρ為樁的材料密度;A為截面積;C為縱波波速。這時(shí),有些應(yīng)力波就發(fā)生了反射,并傳至樁頂,而另一些應(yīng)力波則傳至樁端,且出現(xiàn)反射。與些同時(shí),還可以采用樁頂?shù)募铀俣扔?jì)進(jìn)行反射波信號(hào)的接收,并采用測(cè)樁儀來(lái)放大信號(hào),最后得到加速度的時(shí)程曲線。最后,我們可以結(jié)合曲線的形態(tài)來(lái)確定阻抗變化位置,實(shí)現(xiàn)缺陷的位置判定和樁長(zhǎng)校核。

        根據(jù)一維理論要求,樁的長(zhǎng)徑比與橫向尺寸之比不能小于5,樁身截面應(yīng)滿(mǎn)足這一理論要求。應(yīng)力波在樁身傳播時(shí),其平面截面假設(shè)成立,而對(duì)于H型鋼樁、薄壁鋼管等異形樁,并不適用低應(yīng)變反射波法。

        2 低應(yīng)變反射法樁基檢測(cè)中應(yīng)注意問(wèn)題

        根據(jù)筆者的工作實(shí)踐,低應(yīng)變法在樁基完整性檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:1)在樁基缺陷定量分析時(shí),低應(yīng)變法需要根據(jù)具體位置進(jìn)行判定。2)在樁基檢測(cè)時(shí),應(yīng)先獲取地質(zhì)條件下的靜動(dòng)對(duì)比系數(shù),以降低檢測(cè)難度。3)考慮到樁側(cè)阻力直接影響到應(yīng)力波能量,且會(huì)導(dǎo)致波形衰減,這樣不利于樁體長(zhǎng)度測(cè)量。因此,應(yīng)確保檢測(cè)樁長(zhǎng)不大于50m,樁徑不大于1.8m,如果超過(guò)這些限值,將會(huì)大大降低樁底反射信號(hào),進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)誤判。4)若樁基周邊地質(zhì)復(fù)雜,低應(yīng)變法就會(huì)降低樁基質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確度,反射波就會(huì)引起土體阻抗發(fā)生變化,進(jìn)而引起反射而產(chǎn)生誤判。5)在采用嵌巖樁時(shí),如果樁身混凝土阻抗接近于樁底巖質(zhì),當(dāng)反射波傳至樁底時(shí),如果仍向下傳播,并衰減為零,或者未出現(xiàn)反射波形,即難以判定樁基質(zhì)量。

        3 低應(yīng)變反射法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

        3.1 工程概況

        某綜合商業(yè)建筑,建筑面積為152530.0m2,地上4層,為框剪結(jié)構(gòu),地基采用鉆孔灌注樁施工。工程樁684根,檢測(cè)樁467根,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)14-33m,呈矩形布置。單樁承載力特征值為5000kN,樁截面尺寸1200mm,樁身砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35。本工程地層自上而下分布如下:雜填土,中粗砂,中細(xì)砂,粉質(zhì)粘土,粉土等。

        3.2 檢測(cè)方法及儀器

        在本工程采用樁身結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)時(shí),通過(guò)低應(yīng)變反射法的應(yīng)用,在樁頂上安裝高靈敏度傳感器,再采用手錘進(jìn)行敲擊,產(chǎn)生一些壓縮波,然后采用檢測(cè)儀來(lái)接收樁身缺陷處的反射波,在屏幕上顯示。通過(guò)在不同處重復(fù)進(jìn)行樁測(cè)試,并將獲取數(shù)據(jù)中的3個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同位置的樁身缺陷分析。同時(shí),還可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并計(jì)算出不同樁的完整性情況。本工程檢測(cè)樁數(shù)一共為21根,檢測(cè)儀器采用基樁動(dòng)測(cè)儀,型號(hào)為RSM-PDT型。

        3.3 檢測(cè)結(jié)果分析

        首先對(duì)17根樁基完整性進(jìn)行檢測(cè),從3#、10#樁基的測(cè)試變化曲線來(lái)看,在樁身15m的位置,應(yīng)力波反射較為明顯,這正說(shuō)明此位置介質(zhì)明顯發(fā)生了變化,樁底埋深為15m,故與設(shè)計(jì)相符合。

        在17根樁檢測(cè)過(guò)程中,其樁長(zhǎng)都是15m,檢測(cè)結(jié)果如下:1)3#樁,波速3246m/s,為I類(lèi);2)10#樁,波速3236m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;3)15#樁,波速3246m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;4)21#樁,波速3265m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;5)24#樁,波速3245m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;6)30#樁,波速3263m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;7)33#樁,波速3263m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;8)39#樁,波速3254m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;9)41#樁,波速3221m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;10)45#樁,波速3252m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁; 11)52#樁,波速3274m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;12)56#樁,波速3262m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;13)60#樁,波速3254m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;14)64#樁,波速3262m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;15)70#樁,波速3253m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;16)72#樁,波速3265m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁;17)81#樁,波速3254m/s,樁身類(lèi)別為I類(lèi)樁。

        根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014)中規(guī)定,樁身完整性類(lèi)別為I類(lèi),I類(lèi)代表樁身較為完整,II類(lèi)是指樁身缺陷輕微,對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力的發(fā)揮影響不大。因此,在本工程467根樁基檢測(cè)過(guò)程中,I類(lèi)樁一共有433根,占總數(shù)的92.72%,II類(lèi)一共34根,占總數(shù)的7.28%,故基本符合設(shè)計(jì)要求。

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,低應(yīng)變反射波法由于具有操作方便、速度快、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢(shì),從而在建筑樁基完整性檢測(cè)中應(yīng)用較為廣泛。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,低應(yīng)變法也存在著不些不足之外,如不能應(yīng)用于過(guò)長(zhǎng)的樁基。因此,在建筑樁基檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn),優(yōu)選相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù),最好搭配不同檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行使用。在本工程樁基檢測(cè)過(guò)程中,通過(guò)低應(yīng)變法的應(yīng)用,大大提升了樁身結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)效率,且能夠有效解決了靜載試驗(yàn)檢測(cè)中存在的不足,為今后建筑樁基檢測(cè)工作提供有利的參考依據(jù)。

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