論建筑工程地基基礎檢測中基樁完整性的評定及驗證

周學冬

摘要：建筑工程地基基礎檢測是保證施工質量的關鍵環節，其中基樁的完整性檢測及評定工作是完善地基基礎檢測的重要內容。基于此，針對基樁的完整性檢測，主要的作業任務包含有基樁在建筑工程地基基礎檢測中是否滿足需求，樁身缺陷及缺陷發生的位置及程度；是否對周邊建筑物產生不利影響；對不同類別的基樁樁身結構所產生的缺陷進行加固處理。本文以文獻參考法，對比了幾種基樁完整性評定及檢測的方法，并對其優劣勢進行分析，闡述了如何選擇基樁檢測方法。

關鍵詞：建筑工程；地基基礎檢測；基樁完整性；評定；驗證

當前，高層建筑越來越多，建筑質量也備受關注。地基基礎工程的質量直接影響建筑整體質量，關系到人民財產和生命安全。隨著社會經濟的逐步發展，高層建筑層數越來越多，且結構也變得復雜，使得地下建筑結構不斷的擴容，因此在地基基礎施工中，樁基礎成為建筑物的首選。基樁施工作為地下隱蔽工程，因此其施工質量問題尤為突出，需要對基樁完整性進行評定與驗證，這樣才能夠確保樁基礎工程建設的質量化。為了排除地下基礎工程的施工隱患，提升地下工程施工安全性，開展樁基檢測成為提升樁基質量的重要手段。

1基樁完整性檢測的基本原理

1.1聲波透射法

在樁基礎混凝土質量的檢測中，超聲波透射法是主要的檢測手段，其檢測的原理為：在混凝土中，聲波進行傳播，并形成彈性波，具備一定的傳播規律。根據聲波傳播的速度范圍確定混凝土的質量。例如，對于正常質量的混凝土來說，其傳播速度在一定的范圍內，且當遇到混凝圖結構時，如果與裂縫、夾泥等障礙物的阻擋，這時聲波會繞過障礙物，傳遞出的聲音速度范圍有所變化，波幅也發生相對變化，進而能夠判斷缺陷的位置；如圖1所示，在樁基成樁之前，要首先埋置對應的聲測管道，構建成為超聲波等檢測儀器的通道，然后往聲測管內部注滿水，選擇兩根管，其中一根將發射超聲波的發射探頭放入其中，另一根放入聲波的接收探頭，這樣能夠加強聲波之間的轉換，并能夠保證探頭能夠同步提升，并使用相關的儀器進行加成呢，依據聲波振幅、頻率的變化等，判定出樁基混凝土的質量及發生缺陷的位置。

1.2低應變反射波法

低應變反射法是借助產生的應力波，在樁基礎結構中以傳播為依據，形成的一種理論分析的方法。其主要將待檢測的樁基礎當成一維的均質桿件，這樣能夠使得桿件結構變得連續性。然后，根據一維連續彈性桿件的波動學理論，使用樁頂進行錘擊，進而產生對應的壓縮波結構，并能夠通過波動原理，來抵抗發生的放射波。其工作的原理圖，如圖2所示，通過在樁頂進行手錘擊打，這樣將產生的激振信號對應的應力波進行傳播，在樁的底面結構中，如果遇到了蜂窩、斷裂和孔洞等不連續的界面結構時，應針對所測得的反射波的振幅、波形等主要的特征，完善和驗證樁基的穩定性。針對低應變反射波法對于基樁周圍結構穩定性，應以地層進行分界，確定好圍巖結構由軟變硬，再由硬變軟的整個地層變化，使得產生的波阻抗將發生變化，進而影響反射波的形成。在實際的應用過程中，應充分的結合項目勘察報告，結合施工技術材料，對整個的樁基礎進行綜合考慮，定性的確保低應變反射波法的應用程度。

1.3高應變法

樁頂部位用重錘人工沖擊，這樣能夠保證樁-土之間產生相對位移，并能夠借助產生的樁基礎周邊的應力，從而產生樁頂結構兩側的力和加速度，并依據傳感器，將應力波信號進行有效的傳遞，并借助應力波理論曲線擬合，可明顯的得出樁身結構中的完整系數，并呈現出樁基側部和樁基尖土阻力的分布，從而得出樁身完整性的評定和驗證內容。

高應變法常見的數據分析方法有：波動方程法、Case法及波形擬合法。通過大量的測試實踐表明，波形擬合法是一種較為成熟的承載力確定方法，準確性和可信度均較高。針對波形擬合法來說，其主要的思路是結合樁基礎，將樁劃分為若干個單元，并對樁基礎和土參數進行假設，然后根據現場測得的力和速度波，形成下行波，然后對于已知的邊界條件，對整體結構進行計算，明確力和速度波形結構的穩定性，對兩者的結構進行對比分析，使得兩者波形在形狀和穩定性上都能夠基本吻合，從而得出單樁承載力和裝側阻力的合理分析，最后通過計算，畫出荷載和沉降的曲線。

1.4鉆芯法

鉆芯法是鉆探工藝技術中常用的方法，其主要在樁身結構上，沿樁身的方向上，選擇混凝土芯樣，并結合端樁的結構，通過對所采取的芯樣進行測試和觀察，用來評價和驗證樁基質量的穩定性，根據取出的芯樣，可直接直觀的判斷基樁的長度、樁基礎混凝土的穩定性、樁底沉渣的厚度等。鉆孔取芯的環節簡單，且驗證結果更加直觀，能夠在充分的了解灌注樁結構完整及穩定的基礎上，明確樁底沉喳的厚度，并結合樁端結構的持力層，確定大面積樁身混凝土質量，從而對判斷混凝土的離析、疏松和夾泥等現象，實現對局部缺陷及水平裂縫的可控性判斷。

2各方法相互驗證實例分析

2.1低應變法與鉆芯法驗證實例

實例1：某工程的樁基礎賽用的是1000mm的沖孔灌注樁，在樁身混凝土等級的選擇中，使用的混凝土等級為C35，微風化巖是此樁基礎結構的主要持力層。其中，97#樁樁長為6.96m，利用低應變法測得的樁基礎檢測速度為3850m/s。

由圖4的低應變實測曲線圖可看出，距離為6.3m時，出現了相應的同向反射波，并且能夠針對持力層發生一定的變化，對于樁底結構中的44cm的沉渣結構，應結合樁底高壓灌漿進行補強處理，確保在補強的過程中能夠實現對低應變結構的穩定性檢測，并能夠針對入射波，明確補強結構所能夠滿足的實際效果。

2.2高應變法與鉆芯法驗證實例

實例2：某工程樁基礎采用800mm的沖孔灌注樁，在設計的混凝土結構中，主要以等級C30強度的混凝土為主，并結合樁端的持力層結構，對整個的高應變法進行分析，選擇的A8#樁樁長為18.15m，且單樁的承載力形成的主要特征值為2400kN，且在波形的曲線結構中，其入射波與反射波之間的差異性明顯，且檢測所獲得的承載力穩定值要明顯的低于承載力值，導致鉆芯法使用的過程中，會由于相應灌漿結構補強的過程中，對高應變檢測法的實際應用進行分析，明確樁底結構的反射效應，進而對其進行一定程度的改善。如果通過檢測所得到的承載力值要大于設計的承載力值，那么整個的補強效果應滿足實際要求。

3結語

不同的樁基檢測方法具備不同的特點，因此在選擇的過程中，也要根據項目實際情況進行選擇，否則就難以滿足技術需求。低應變法具備經濟性，但對于超長樁結構來說，其在使用的過程中存在一定的技術缺陷，往往會難以滿足實際需求，因此面對眾多的質量缺陷，如何確定和檢測樁長的局限性成為研究的重點。此外，高應變檢測法，不僅能夠檢測樁身的質量，同時能夠檢測出樁的承載力，但是在對淺部分的缺陷進行分析的過程中，應及時的檢驗樁身質量的缺陷，進而結合低應變法等進行相互補充，相互驗證。

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（作者單位：湖南智城檢測工程有限公司）