巖土工程基樁檢測技術(shù)分析

胡紹輝 劉國棟

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院， 河南 鄭州 461000）

樁基為地基基礎(chǔ)的組成部分之一，由于施工過程中需將其埋于地下，在施工過程中其質(zhì)量好壞與地上建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性存在直接關(guān)系。因此，在樁基施工過程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行安全性與經(jīng)濟性原則，按照穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)對樁基施工質(zhì)量進(jìn)行評估。由于樁基質(zhì)量與整個建筑工程質(zhì)量密切相關(guān)，因此必須提升樁基檢測水平。當(dāng)前巖土工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常用樁基礎(chǔ)處理方式，當(dāng)然這種方式存在著理想優(yōu)勢，但在施工過程中也容易出現(xiàn)一些問題，這里就凸顯出了合理運用檢測技術(shù)的重要性。

1 巖土工程基樁檢測的重點內(nèi)容

1.1 成孔質(zhì)量檢測

樁基施工過程中，成孔操作一般都在地下和水下進(jìn)行，地下、水下的環(huán)境較為復(fù)雜，因此施工過程中容易出現(xiàn)一些質(zhì)量上的問題，如孔斜、縮徑、塌孔等，在檢測成孔質(zhì)量時，需要檢查的內(nèi)容有孔深、孔徑、樁孔位置、成孔垂直度等，需重點檢測孔徑偏斜度、成孔深度與樁底沉渣厚度等內(nèi)容。

1.2 樁承載力檢測

檢測樁承載力需用到靜荷載試驗法或高應(yīng)變檢測法。前者在確定樁承載力時，需參考靜荷載試驗結(jié)果，由于樁承載力、加荷速度二者之間存在一定關(guān)聯(lián)，因此對樁承載力進(jìn)行檢測時，靜荷載試驗相對于動荷載承載力所施加的荷載速度可更好的滿足要求，獲取的檢測數(shù)據(jù)也更為準(zhǔn)確；后者機理在于對樁頂進(jìn)行重錘，通過沖垂產(chǎn)生的沖擊向下傳播脈沖，促使樁體在土層中形成位移，根據(jù)這種現(xiàn)象對樁基所受承載力進(jìn)行分析和判斷，明確是否符合工程施工要求。

1.3 成樁完整性檢測

目前成樁完整性檢測中常用的方法有鉆孔取芯法、低應(yīng)變法與聲波透射法等，上述檢測方法中低應(yīng)變動測法的使用頻率最高，該檢測法的機理在于通過錘擊樁頭沿樁身傳播其產(chǎn)生的應(yīng)力，應(yīng)力傳播過程中遇波阻抗接口，可對聲波進(jìn)行反射與傳輸。傳輸能量大小主要由兩個介質(zhì)波阻抗決定。按照應(yīng)力波波動理論，如果應(yīng)力波遇到了縮頸、斷裂或泥漿等情況，波阻抗變小；如遇到底部或頸部屏障，波阻抗變大。根據(jù)波速、振幅與反射波達(dá)到時間，即可判斷樁的完整性與缺陷度。參照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》可將樁的完整性分成4類，基樁檢測中I類樁是樁身完整的樁；II類樁是樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮；III類樁是樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響；IV類樁是樁身存在嚴(yán)重缺陷。

2 巖土工程基樁檢測技術(shù)的運用

2.1 合理運用水平?jīng)_擊法

按照激振原理，樁基結(jié)構(gòu)頂部需施加水平方向沖擊力，以監(jiān)測到的動態(tài)振幅、位移數(shù)據(jù)信息為依據(jù)，綜合分析與判定樁基完整性，在使用該方法時可承受動荷載，施工之中適用性較強。一般來說，施工過程中相關(guān)人員會借助于靜荷載試驗、水平?jīng)_擊荷載試驗等試驗方法對結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行監(jiān)測。采取水平?jīng)_擊里震動效果監(jiān)測樁基結(jié)構(gòu)時，樁基結(jié)構(gòu)會受到力學(xué)沖擊，這時樁基結(jié)構(gòu)會受到一定破壞，樁基位移幅度將會增大，此時需對樁基受力損壞情況進(jìn)行分析，并制定措施對其進(jìn)行彌補，為之后施工建設(shè)順利完整奠定基礎(chǔ)。

2.2 有效使用平行地震法

平行地震法是一種利用地震形式監(jiān)測樁基結(jié)構(gòu)的方法，該方法可對樁基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行有效檢測，為數(shù)據(jù)信息與相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性提供保證。很早以前，我國在巖土工程建設(shè)中所使用的平行地震法被稱之為旁孔透射波法，借助于對地震產(chǎn)生的作用力，對其產(chǎn)生的透射波進(jìn)行檢測，以此獲取精確的數(shù)據(jù)信息。利用該方法檢測樁基結(jié)構(gòu)，可極大的避免由于施工對樁基機構(gòu)造成的影響。其檢測方法為：選取檢測對象較近位置建立平行樁基空洞，并在洞內(nèi)設(shè)置pve管，向管內(nèi)注入清水，并放置檢測設(shè)備實施檢測。檢測初期可借助于對樁基頂部產(chǎn)生的激振形成振波，這時可從pve管中取出檢測設(shè)備，獲取樁基與樁基底部涂層所釋放出的地震波情況，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，即可得到樁基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有關(guān)數(shù)據(jù)。

3 基樁檢測技術(shù)影響因素與發(fā)展方向

3.1 影響因素

3.1.1 檢測時間

檢測時間的確定需綜合考慮工程樁的強度、類型與彈性模量等數(shù)據(jù)參數(shù)。灌注樁混凝土強度必須達(dá)到一定時間才能進(jìn)入后續(xù)操作。混凝土彈性模量、強度必須達(dá)到一定數(shù)值，才能進(jìn)行錘擊操作，錘擊后才會出現(xiàn)應(yīng)力波，應(yīng)力波必須在樁體重傳遞時才能實施檢測，但若彈性模量未達(dá)到檢測要求，那么錘擊能量就算再大，樁底也不會出現(xiàn)反射波。所以必須確保樁身達(dá)到規(guī)定值才能實施檢測，尤其是長樁混凝土養(yǎng)護(hù)期限必須達(dá)到，才能進(jìn)行基樁檢測的各項操作。

3.1.2 檢測點與激振點

從樁基頂部截面大小來看，由樁底發(fā)射至樁頂?shù)目v向振動波必須避開電磁波造成的干擾，且激振點力量不分散，一旦造成干擾，頂部信息計量所得數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)誤差。實際上，傳感器、激振點位置不同，它們所承受的干擾也是不同的，一般來說傳感器在樁心的2/3位置所承受的干擾是最小的。

3.2 發(fā)展策略

3.2.1 注重探究新檢測技術(shù)

上文各檢測方法存在不同程度的限制性，遇到特殊樁基結(jié)構(gòu)會對檢測結(jié)果造成一定影響，如樁身缺陷較大、長徑較大等，很難實現(xiàn)對樁身結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整、準(zhǔn)確、清晰的檢測。在樁基結(jié)構(gòu)類型中，動力柱、超長柱等都比較特殊，運用傳統(tǒng)檢測技術(shù)很難獲取準(zhǔn)確、完整、清晰的數(shù)據(jù)，所以有關(guān)人員和部門應(yīng)該在技術(shù)方面重視對新技術(shù)的探究，著眼于降低荷載頻率、增大荷載作用里、增加反應(yīng)時間等方面，積極探索和研究新檢測技術(shù)，從而為我國巖土工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.2.2 提升人員工作素養(yǎng)

專業(yè)檢測人員素養(yǎng)對檢測專業(yè)性、檢測結(jié)果準(zhǔn)確性意義重大，因此建設(shè)主管部門應(yīng)意識到這一點，做好對專業(yè)檢測人員的培養(yǎng)與考核工作，要求人員持證上崗，避免出現(xiàn)無資格技術(shù)人員參與驗收的情況，確保所有上崗人員作業(yè)均合理、合法、符合規(guī)范。可選擇適當(dāng)時機，由政府建設(shè)行政管理部門對樁基工程實施網(wǎng)絡(luò)化規(guī)范管理，監(jiān)督檢測市場，引導(dǎo)各檢測單位有序競爭。除此之外，應(yīng)關(guān)注對檢測人員職業(yè)技能與道德品質(zhì)的培養(yǎng)，確保他們具備較好的職業(yè)道德與專業(yè)意識。

4 結(jié)語

綜合以上內(nèi)容可見，近年來我國巖土工程越來越多，這種情況下對基樁檢測技術(shù)提出了較高的要求。在巖土工程建設(shè)過程中，基樁檢測技術(shù)的應(yīng)用價值極高，因此，我們必須充分重視基樁檢測工作，并對巖土工程樁基質(zhì)量與安全性進(jìn)行有效判斷，合理有序的開展基樁檢測的各項工作，從而為之后的工程建設(shè)提供技術(shù)支持與參考。總之，我們必須大力發(fā)展科學(xué)的、高效的、人性化的基樁檢測設(shè)備，為巖土工程研究工作奠定堅實的基礎(chǔ)，也為推進(jìn)巖土工程建設(shè)與發(fā)展提供前提條件。