基于桩基检测技术的现状与发展

基于桩基检测技术的现状与发展

刘小彬

深圳市水务工程检测有限公司518110

摘要：随着我国建筑业的发展，桩基工程的数量不断增多，桩基工程受到来自于工程条件、基础与结构设计、施工以及专业技术水平等多方面因素的影响，桩基的质量具有较高的隐蔽性和复杂性，因此桩基检测技术就显得尤为重要了。

关键词：桩基；检测技术；现状；发展

引言：

我国的城乡建设事业得到了飞速的发展，也因此刺激了桩基工程的发展，桩基工程的检测技术也得到了相应的重视桩基是一种重要的基础形式，在高层建筑、软土区、地震区和冻土区等地基中得到了大量地应用。桩基工程除具有高度的复杂性和关联性以外，桩的施工过程还具有高度的隐蔽性，因此桩基检测工作是桩基工程中一个比较重要的环节，提高桩基检测的准确性和可靠性就成为人们研究的热点话题之一。

一、桩基质量检测技术概述

1.桩基检测的重要性

随着我国城乡建设事业的迅速发展，桩基工程越来越多，因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10年来，检测领域取得了长足的发展，目前我国从事桩基工程检测的单位有700家以上，从事桩基检测仪器制造的单位有10余家，动测仪器的软件、硬件水平已经接近或达到国际先进水平。诚然，我们在先进检测技术上的创新和开拓需进一步加强和提升。

2.桩基检测的分类

（1）直接法：即通过现场原型试验直接检测项目结果的检测方法。主要有钻孔取芯法（桩身完整性检测）和静载荷试验。

（2）间接法：指在现场原型试验基础上，同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。

二、桩基检测技术的发展现状

1.静载荷试验

桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前，在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展，新中国成立以后，桩基静载测试技术才逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。进入到20世纪80年代以后，随着改革开放的深入，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今，桩基静载试验作为一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。

2.基桩孔内摄像检测法

对预制有桩身竖向孔的预制桩或钻有竖向孔的灌注桩，以空孔为观察行进通道，采用防水摄像头、定位装置及其配套设备按一定的速度对整根桩或桩身局部的内侧面进行观察或拍摄，并记录拍摄过程。通过对摄取图像的现场观察及后期逐帧观察、分析，可识别桩身的缺陷位置、形式及大小，据此定量分析桩身的完整性并能准确判定缺陷位置

3.低应变反射波法

低应变反射波法又叫应力波法，是以手锤或力棒敲击桩顶，给桩一定的能量，产生一纵向应力波，该应力波沿桩身向下传播，由传感器速度型或加速度型拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号，通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程，便可分析出桩基的完整性，并根据桩身突然变化界面时如桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等所产生的反射和透射波，来确定桩身缺陷性质，估算桩长或缺陷位置，且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度。

4.高应变反射法

国内外高应变反射法是将一维杆波动理论作为测试和结果分析的基础，但它忽视了桩与土相互作用的机理，所以高应变法相对与静载荷试验来测承载力有一定的局限性。从上世纪八十年代我国开始高应变反射法的研究，到九十年代初已取得相当成果且已处于世界领先水平，桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，许多方面更是具有我国特色的一套体系。

5.声波透射法

声波透射法，俗称埋管法，是在灌注桩中预埋两根或两根以上声测管供声波从发射到接收。在桩身混凝土传播过程中，由于缺陷的存在，混凝土连续性中断，在缺陷区与混凝土之间的界面，声波将发生反射、绕射、折射及声波能量的吸收、衰减。经观测仪器接收声波在混凝土介质中传播时声学参数和波形的变化，通过专用处理软件进行波速、声幅、户计算，绘制出这些参数随深度变化的曲线图，以分析桩身缺陷程度及其位置，判定桩身完整性类别。该法具有轻便、快速、效果好等优点，在灌注桩完整性检测中得到广泛应用。

三、桩基检测技术存在的问题

1.单一检测方法的局限性

现阶段，使用频率较高的是声波透射法和高低应变法等完整性检测方法，但这两种检测方法并不能完全适用于组合桩、异形桩等，而一般主要用于检测符合“一维均质杆件”假定的混凝土桩。而基桩完整性检测方法也不能完全应用于地基处理中的水泥搅拌桩。碎石桩等桩型。

2.静力试桩法的问题

现场准备工作不认真，测试仪表不符合要求，特别是现场基准梁的架设以及锚桩、基准桩、试桩间的布置间距不符合规范的规定，其精度不可能满足测试要求；不认真按照试验规范制定的步骤实施，提前进行加压或者是提前记录试验结果，卸载时步进行回弹观测；现在的高层建筑物，都会有地下建筑，所以桩的有效长度是从最底层建筑物的底板开始计算的，受施工条件的限制传统的静力试桩法不能准确测得有效桩长的实际承载力。

3.尚不能应用声波透射法推定桩身强度

桩中混凝土因受重力、地下水等多种因素的影响而产生离析现象，导致桩身各个区段混凝土的实际配合比产生变化，而这种变化情况无法预估，因而无法对“强度—声速”曲线作合理的修正。另一方面，声测管的平行度也会对强度的推定产生很大影响。

四、桩基检测技术的发展

在我国，对于深基坑支护桩的检测还没有比较明确的规定。可使用动测法对桩身质量进行检测，研制和改进孔底沉渣测定仪，控制和检测灌注桩孔壁泥皮厚度的设备，能够在很大程度上改进施工阶段的桩基检测质量。而针对国外现状来说，快速荷载试验方法将成为试验手段的一个重要趋势。但这种方法还处于起步阶段，其理论研究还不够扎实，需要进一步论证和实践，该方法所测出的上段桩摩阻力方向是向下的，其结果与常规方法所测出的摩阻力呈相反的方向。采用桩底加载法进行桩基检测，能够缩短施工时间，实现成本的有效控制。现阶段，比较常见的用于测定嵌岩桩的嵌固力，从而有效解决了传统方法所无法实现的问题。桩底加载法的运用，将会成为我国岩土工程里程碑式的转折。

在检测技术方法方面；静载荷试验在硬件上增加先进的精密测试仪器和高精度的传感器，使用自动化续读和分析系统。低应变反射波法结合地质资料和施工记录分析基桩完整性，利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定。高应变反射法采用良好性能的信号分析技术，提取有用信号，对于不同特性的信号，分别选用不同的分析技术，抑制噪声信号，改善信号的质量，提升桩基动测资料分析的能力和水平。声波透射法控制接收信号的漂移和波形的畸变。钻孔取芯法增加钻机的技术含量，从单一低效率向多功能高效率的方面发展。

多种检测技术相结合；当采用一种方法对桩身质量（完整性）做出正确判定时，可同时选用两种或多种方法进行检测，使各种方法能够相互补充、验证，提高检测结果的可靠性，对设计等级高、地质条件复杂、施工质量变异性大的桩基，或低应变判断完整性可能有技术问题时，提倡采用直接法进行验证。

结束语

综上所述，桩基检测技术直接关系桩基工程的质量，对建筑质量起着重要的作用。要保证建筑质量必须加强桩基检测技术对桩基工程的监督作用，需要不断完善现在的桩基检测技术，以尽可能消除建筑物的桩基安全隐患。

参考文献：

[1]桩基检测分类及选择的探讨[J].胡志鸿.科技资讯.2009（12）

[2]桩基检测方法研究[J].李永军，孙宁，李金清.交通标准化.2009（11）

[3]影响桩基检测质量的几个因素分析[J].周涛，付剑锐.中国建设信息.2009（14）