低应变检测技术在桩基检测中应用

周俊

【摘要】 对于如何提高低应变检测技术在桩基检测上的应用来说，低应变检测技术在桩基检测中的应用原理、相关问题、应用实例、相关结论乃至展望等的关系是紧密相连且不可分割的，而就目前来说，因为各类原因的存在，低应变检测技术在桩基检测上的应用还存在不少问题，这是桩基检测随着社会经济不断进步的必然产物，也是顺应时代发展的必然选择。

[abstract] as to how to improve the application of low strain detection technology in pile foundation detection, the application principle, related problems, application examples.

关键词：低应变；检测技术；桩基检测；应用

1、低应变检测技术在桩基检测中的应用原理及其若干问题分析

低应变检测是当前应用在桩身质量检测过程中最常见的办法种类，该办法中的反射波法被应用的尤为广泛。在应用的过程中，震荡桩身所形成的弹性波会向周边其他部分进行传递。通过对阻抗情况进行分析，可以获得出现问题的部分，从而有针对性地进行处理，比如断桩的情况。在这种情况下，相关的反射数据会有所不同，通过对搜集到的反射数据进行分析就可以获知断桩出现的位置。进一步计算波速情况，可以深入判断整个桩身的完整度。

从实质上来讲，低应变这一检测技术还是一维应力波理论的延伸。根据桩身截面情况所产生的阻抗为Z，其为Z=ρCA，该数值可以用来表述某一桩身的质量情况。其中A为桩身的截面积，C代表波速，ρ是其所用材料的密度。在桩基底部用工具进行敲打的过程中，会产生应力波，在没有外界干扰的情况下，应力波会保持C的速度进行传递，当遇到特殊情况，阻抗Z会导致其向上反射。除了向上反射的部分之外，还有部分会继续向下传递，直到桩端。根据这一情况，可以利用撞地反射波所需要的相关时间进行计算，从而获得整个桩身混凝土的平均波速。而出现问题的那些特殊情况，则可以根据缺陷发射波所花费的时间计算出其所在的位置。

当前，很多国外专家认为混凝土强度与波速之间并没有什么必然的关联，他们认为混凝土因为各种具体环境与配比的不同会有不同的性能，因而与速度之间难以关联。也有很多专家认为，在同样的环境与配比情况下，混凝土的强度会与波速呈现正比关系。波长的大小情况可以运用反射波检测办法获得，此过程中波速成为关键因素。通常，在进行桩长检测的过程中，波长都会相对稳定保持在一定的范围内。一旦出现特殊情况，工作人员应及时进行分析与总结，从而获得桩长的数值。

一般来说，在各方面条件都一致的情况下，混凝土的强度会随着波速的增大而加强的。强度越大，其波速值也会越大。但实际情况下，混凝土强度会受到多方面要素的影响，包括环境、配比等等方面。由于混凝土强度容易受到的各种要素影响，因此不能单纯依赖于波速情况来对其强度进行判定。

低应变检测技术的适用范围：在建筑工程桩基检测中，运用低应变反射波法，可以根据所测波形的情况判断出桩身存在的缺陷情况，并能够根据桩底的反射波信号对桩底沉渣和持力层情况作出有效的估计。

低应变检测技术的局限性：反射波法具有现场操作方便快捷、检测费用低廉等优点，可以作为一种普查方法。但因为低应变反射波法基于的是理想化的一维杆波动理论，因此在现实的检测中对桩身的缺陷判断有局限性，比如当离析范围较大或渐变缩径时，波形的缺陷反应并不明显；预制桩的接头或裂纹反射的判断尺度难以掌握；很难判断桩底沉渣的具体厚度；当浅部存在较严重的缺陷时，难以再发现其下部的缺陷等。

三、低应变检测技术在桩基检测中的应用实例分析

在实例分析的过程中，我们选取某一正在施工的办公楼，对其管桩基础的低应变能力展开一系列检测工作，具体情况如下：

①管桩未入土前，空气中检测（长度：14米-数量10根、15米-数量10根、生产厂家一样、批次一样、生产日期一样、壁厚一样）

②PHC-600-130-AB 波速4260m/s

③同一根桩（某检测单位采用波速4550m/s检测到缺陷位置为268#6.89m、274#9.06m）PHC-600-130-AB

四、关于低应变检测技术的相关结论以及桩基检测技术的展望

在低应变技术应用的过程中，针对同一条件下的桩体进行基桩检测的过程中，其显示波速与波长一般会有所关联。当桩基出现一定问题的时候，如桩身带有缺陷或桩长出现偏差等情况，这时候所获得的波速会呈现离散型的特点。针对这种情况，工作人员应就现实情况进行低应变分析，以波形的情况为出发点，进行合理而科学的总结与分析，从而得到正确的检测结果。如果不及时根据实际情况进行分析，意味地控制波速，很有可能造成最终的检测结果偏离实际，缺乏准确性。

笔者根据自身在质量检测方面的有关工作情况，总结出工程现场检测过程中应注意的相关事项，主要包括：一是，低应变桩基检测技术在应用的过程中，若遇到阻抗不稳定，出现大幅度地变动情况时，将难以顺利进行检测，其所获得的有关结果将难以反映实际情况；二是，在检测的过程中可以借助于动静对比，从而获得高应变的有关参数资料，进而推算出单桩的承载能力。该方法相对简单易行，同时能够节约检测成本；三是，在工作的过程中，应把那些可靠的信号作为下一步检测的基础，从而确保接下来的测量结果能够准确。除此之外，工作人员还应注重于实践经验的积累。虽然我国有关此方面的检测技术相对先进，各方面的应用情况都比较成熟，但由于行业具有复杂性的特点，实际工作中往往要借助多种技术，如何根据实际情况选择合理的检测办法还要依赖于工作人员对于现实情况的判断。合理运用桩基检测技术，不但可以找出桩基在成桩时存在的质量缺陷或隐患，方便补救措施的合理采用，尽量减少甚至避免工程质量隐患，而且也可以减少一些不必要的人力、物力和财力损失，保证工程质量和进度。

五、结束语

综上所述，对于如何提高低应变检测技术在桩基检测上的应用来说，低应变检测技术在桩基检测中的应用原理、相关问题、应用实例、相关结论乃至展望等的关系是紧密相连且不可分割的，而就目前来说，因为各类原因的存在，低应变检测技术在桩基检测上的应用还存在不少问题，这是桩基检测随着社会经济不断进步的必然产物，也是顺应时代发展的必然选择。而充分的将低应变检测技术在桩基检测上的应用发挥出来是一项有着一定难度的工作，这离不开社会各界的大力支持，也离不开桩基检测中健全而完善的检测技术管理体系，而在这个过程中，低应变检测技术在桩基检测上的应用观念的及时转变更是离不开的。

参考文献：

[1] JGJ106-2014，建筑基桩检测技术规范[S].

[2] 刘明贵，余诗刚，汪大国.桩基检测技术指南[M].北京：科学出版社，1995.