桩基检测中低应变反射法与钻孔取芯法的应用分析

桩基检测中低应变反射法与钻孔取芯法的应用分析

何宇阳

广东度衡工程检测有限公司 广东东莞 523000

摘 要：随着我国建筑工程行业的不断发展，高层建筑数量也在不断扩增，桩基础作为常见的地基处理设施，其对于维持建筑的整体稳定性具有不可忽视的作用。其中，钻孔取芯法、低应变反射法是常见的桩基质量检测方式，这两种方法的具体应用能效决定了桩基工程质量，本文首先介绍了低应变反射法、钻孔取芯法桩基检测中的原理及应用范围，其次分析了应用中需要考虑的问题，并且结合工程实例进行相关优化对策的探讨，以便为相关施工企业提供科学合理的参考依据。

关键词：桩基检测；低应变反射法；钻孔取芯法；应用分析

引 言

在经济技术水平不断提升的当今时代，人们对工程质量及功能发挥效用提出了更高的要求，这就使得桩基检测的重要性愈发显著，这在我国的各个区域范围内都得到了直接体现，并且其贯穿范围也处于不断拓展阶段，技术更新及完善效果也随之有所增强，这种相对发展的优势背景，不仅能够促使检测结构的更新调整，更能进一步展示出以往桩基检测项目中存在的滞后性，相对的管理理念也需要不断更新强化，只有这样才能确保其能效发挥与实际需求高度相符，因此这就需要对低应变反射法与钻孔取芯法进行深入研究。

1. 低应变反射法、钻孔取芯法检测基本概述

1.1低应变反射法原理及问题

（1）操作原理

低应变反射波法的主要原理就是以应力波为基础理论，通过截面波阻抗z_pCA为主要的技术数据(p为材料密度,e为波速,A为截面积)来检测桩身的质量。在检测中需要使用手锤或力锤、力棒进行桩体结构的敲击，此时所形成的应力波会沿着桩身以波速:在内部进行传播，其通过阻抗Z变化界面时，如果该结构中存在缩颈、存在异物、离析或者扩颈等，其中会有部分的应力波在这个界面中会向上反射传播,另外一个部分应力波就会直接透射整个桩体传输到桩体另外一段，并且在桩端的位置上反射在桩底反射波部分测定传输时间，就能够明确的确定应力波的传输速度，从而可以判定出缺陷的具体位置，为桩体质量的判定提供有利的支持。

2. 适用范围

应用低应变反射波法主要就是应用到建筑工程中的桩基质量检测中，通过机械设备来进行波形的检测，可以准确的判定出桩体结构部分哪些位置出现缺陷与扩颈的问题，并且能够准确的判定桩持力层与沉渣情况，检测结果的准确度比较高，可以为工程的质量判定提供良好的基础条件。

2. 局限性

反射波法在实践应用的过程中非常的方便，现场操作比较便捷,并且检测成本比较低,其已经成为一种非常明显的普查方式。但是因为低反射波法在应用的实践中主要是以一维杆波动理论,在实践应用中，对于桩身质量的检测存在一定的缺陷和不足,受到很多因素的限制和影响，比如在桩体中存在渐变缩颈或者是离析的范围比较大，此时波形反映出的缺陷就不是非常明显；预制桩体中存在裂纹或者接头位置的反射判断的尺寸无法准确的控制，无法准确的确定沉渣位置的厚度；如果在浅部的位置上存在非常严重的缺陷和问题，就无法探明该缺陷位置下部是否存在缺陷和问题。

1.2钻孔取芯法检测

1. 操作原理

钻孔取芯法检测非常直观，判定桩体的质量也比较直接。在操作中，主要是应用d=100mm的双管钻具，在保证与桩体垂直的情况下可以沿着轴线或者平行轴线的方式来进行检测，在实际操作中需要采取措施防止出现钻孔倾斜的情况，会导致结果不准确，还要预防环状间隙,确保钻具安装的稳定性达到要求，该方法的判定准确率超过95%。

2. 适用范围

钻孔抽芯法在进行桩体结构质量检测的过程中，可以判定整个桩体长度范围内的胶结性、密实度是否能够满足工程的质量要求,同时还能够准确的测量出整个桩体结构的强度性能。该技术能够检查确定桩身混凝土配制参数是否合格，同时还能够确定混凝土结构的浇筑质量是否达标，可以全面的控制工程质量,对于桩体结构质量提升有着非常直接的影响。

3. 局限性

对于桩底沉渣厚度、桩体实际长度且桩端持力层岩性都能够利用钻芯法来进行检测，但是却不能准确的了解扩颈的问题,所以该技术在实践应用中还存在一定的局限性。因为钻孔孔径相对与整个桩体的直径来说，在钻孔中， 其直径在整个桩体结构中所占比例比较小，应用这种方法来进行全断面的检测，如果桩体结构中出现比较严重离析的问题，就会导致存在遗漏或者无法观察的情况。有些桩体结构出现质量缺陷并不是全断面中存在的,而且在整个桩体的直径范围内所占比例比较小，而此时的钻孔更好穿过该缺陷位置，就会导致缺陷的判定过于严重，尤其是在进行钻孔检测的过程中将孔位设定为轴线的位置上，在实际工程实施阶段,中心导管上拔的过程中就会导致沿轴线分布的位置上存在离析问题,从而导致应用钻芯法应用的过程中会判定离析严重或者断桩问题。此外,钻孔取芯法在应用的过程中，操作非常的麻烦,并且所使用的设备比较笨重、检测所需要的时间比较长，针对与长桩身检测的过程中容易造成偏离桩身问题的存在，如果进行大面积的检测,其成本会比较高，只能是针对于建筑结构桩身整体性检测方法的辅助方式。

2. 检测实例分析

本文以某基础工程为例，该工程主要采取桩长24～27 m、直径1～1．5 m范围的钻孔灌注桩为围合结构，对围护结构桩身质量进行检测分析，发现其中的1～5号桩桩身质量都存在各自的问题，1号桩能够进行桩底信号的有效反射，且取芯试样完整性较好，强度满足技术标准；但是2号桩在几个位置处出现离析现象(14、7、4 m)，通过钻孔取芯试样分析，3～15 m范围内的桩长存在较为明显的离析，尤其在经过灌浆处理后，二次测试的缺陷反射明显降低；3号桩检测质量与1号桩类似，并没有出现较为严重的质量缺陷，完整性较好，但是3号桩在进行钻孔取芯分析后，发现7、8m亮出位置处存在坚固的岩层，取芯试样中也出现了钢筋，为此，本文在距离6.3m长的芯样孔0.2m处再钻取了一组长度为6.6m的芯样，这个芯样也出现了钢筋。由此可见，这根桩位置出现偏离，在经过有关部门的研究讨论后，最终判断这根桩是偏桩；4号桩低应变检测也保持了良好的完整性，然而，经过钻孔抽芯后，距离桩顶5～6m的地方没有发现芯样，初步可以判断其为断桩或者离析较为严重，接着在桩心0.3m的位置钻了两个对称的孔，离析现象并没有出现在两孔，且桩身较为完整，由此分析该桩局部出现离析；5号桩则主要出现了缩颈现象，其位置在距离桩心2m处，但是在进行钻孔取芯处理过程中，并没有发现该问题。

3. 结束语

综上所述，需要对桩身监测工作开展加以重视，首先是低应变反射波技术检测中，阻抗出现不稳定时，考虑到波形大幅度变化，造成监测工作的难以开展，且难以有效反映实际桩身质量；其次，动静对比措施一般可以用于检测阶段，有助于获取低应变情况下的相关参数，继而获取承载力数值，这能够减小实际操作成本开支；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可靠。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、多变性的特点，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方法还要依赖于工作人员对于现实情况的判断。

参考文献

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