樁基動力檢測技術(聲測管低應變動測)在我國的發展

本文從兩個不同方面探討了樁基動力檢測技術（聲測管低應變動測）在我國的發展，并結合本地區的實際情況，談了自己工作中的體會和認識。

一、樁基動力檢測技術在世界上的發展現狀

在世界范圍內，樁基動力檢測技術已經成為一門成熟的應用技術，充分體現了在傳統工程中應用近代新技術的豐碩成果并取得了極為顯著的技術經濟效益。

在我國，動力檢測技術已經成為確保樁基工程施工質量方面的一種常規方法。只要樁基的設計質量經過靜載試驗等手段的驗證，到了施工階段，低應變檢測法就可以作為一種既經濟又有效的前導性檢測步驟，監督和檢查樁身的完整性，發現施工過程中存在的各種質量問題，并為進一步的檢測提供相當可靠的技術依據。

樁基礎屬地下隱蔽工程，也是建筑結構的重要組成部分，它承受建筑物的全部荷載并將其傳遞給地基?；鶚顿|量的好壞，直接關系到建筑物的安全。因此，樁基竣工后對其完整性檢測、承載力檢測至關重要?；鶚兜蛻儎恿z測是以電子檢測技術和結構動力學分析為基礎的一種檢測方法。

二、基樁聲測管低應變動測法的基本原理

目前常用的聲測管低應變動測是反射波法和機械阻抗法。反射波法作為主要方法，在我國經過多年的研究和應用，已得到了工程界的廣泛認同，成為保證基礎工程質量的有力手段。應力波反射法是以一維波動理論為基礎，假定樁身為一維彈性桿件，且介質均勻連續；其基本原理是當樁頂部受到一豎向激振力后，應力波即沿樁身向下傳播，當樁身存在明顯的波阻抗差異界面或樁身截面積變化部位時，將產生反射和透射波；事先在樁頂安裝好的傳感器，將接收到來自樁身各個波阻抗變截面處反射上來的信息，從而根據這些反射信息，結合其他工程資料，對樁身完整性作出判斷。利用反射波方法分析判斷樁身質量首要的是在現場實測時及分析波形時排除各種干擾，獲得反映樁身結構質量狀況的時域波形，分析時域曲線中的直達波（入射波）、反射波及樁底反射波的相位關系，可以方便地判斷缺陷樁的類型與缺陷位置；根據頻域曲線的特征及計算的動剛度值，可以判斷樁身結構的完整性及樁底嵌巖情況。

反射波法也可用于檢測大直徑擴底墩中的基樁：由于人工挖孔擴底墩屬于地下成樁工藝，不可避免的出現諸如斷樁、夾雜、離析等缺陷，尤其對于擴底的檢測更為重要。

低應變反射波法的現場測試，利用激震在樁頭施加沖擊力，激發應力波沿樁身傳播，然后利用檢波器接收由初始信號和由樁身缺陷及擴大底或樁底產生的反射信號組成的時程曲線，*后利用信號采集儀進行處理和分析，并結合有關地質資料和施工記錄作出樁的完整性判斷。其基本理論依據：根據應力波在傳播中遇到阻抗面時產生反射波與透視波的原理，獲得由于樁體內部斷裂、離析、擴徑或破損構成的阻抗面反射上來的不同信息，分析樁基缺陷性質、程度和位置。

我國應用大直徑灌注始于上世紀60年代初。近二十多年，隨著經濟建設的迅猛發展，大直徑灌注樁已在全國各地的高層建筑、大型石房、橋梁和港工建筑中廣泛應用。

反射波動測是目前應用*廣泛的基樁完整性檢測方法，其理論基礎為一維應力波理論。但是基樁反射波法用手錘或力棒沖擊，在樁頂近似點振源，樁頂附近樁橫截面每一質點的運動速度并不一致。尤其是大直徑灌注樁，這種三維效應更為明顯，檢測實踐中三維效應表現為信號的高頻干擾。為把基樁聲測管反射波法動測應用于大直徑灌注樁，必須研究應用中存在問題，以便在實測中采取措施減少信號的高頻干擾。

實測中所見的高頻干擾是由各種波在樁頂附近來回反射形成的高頻波的耦合。利用三維有限元法和實測法以及兩種方法的對比系統的研究圓柱頂面受沖擊后的動態影響，將有助于了解應力波在大直徑樁中的傳播規律，找到影響各應力波分量的因素及規律，以便在檢測實踐中采取措施減少高頻干擾，突出縱波成份，提高基樁反射波法測試精度。

幾年來，在樁基檢測的實踐中，我們首先在靜載荷試驗的前后，分別對水泥攪拌樁進行反射波法完整性檢測，在總結、分析和對比的基礎上，將簡捷快速的反射波法基樁無損檢測技術應用到水泥攪拌樁的樁身完整性檢測中，取得了較好的效果。

大家都知道，將應力反射波法應用到水泥攪拌樁中與反射波法的基本假設差別較大，這也是人們一直懷疑能否將該方法應用到水泥攪拌樁的完整性檢測中，也是多年來人們一直探討的。通過一些工程實踐，只要選擇合理的工作、儀器參數、多手段的資料處理與分析，是可以應用反射波法檢測水泥攪拌樁完整性的；不過對樁身完整性的評價，應有別于評價混凝土樁的術語。

幾點體會：1、在檢測中的時域信號，往往一致性較差，樁底反射不清或過于平緩，對分析樁身的完整性及樁長帶來困難。

2、在水泥攪拌樁檢測中的時域信號，應特別注意用頻率域分析；當時域信號樁底反射不清，不防從頻率域作一分析。3、如同檢測混凝土樁一樣，對水泥攪拌樁的分析判別則更需要綜合分析判斷，因其施工工藝和設計都無從保證其結構的完整性及均勻性。

4、水泥攪拌樁是復合地基承載機理，不能用傳統的樁身評價標準來判別；應從工程實際角度來綜合評價水泥土樁。

結束語

反射波法動力測樁，以其測點廣、經濟、快捷、無損等諸多優點，占領大部分樁基檢測市場，但也存在著缺點和不足。對低應變法檢測出有問題的樁，建議再利用高應變、靜載進行承載力方面的測試。我們廣大從事基樁低應變動力檢測的工作者，應結合本地區的實際情況，多積累一些寶貴經驗，更深入、更實際的進行探索和研究，使低應變動力測樁技術在某些方面更完善，更趨近于實際情況。