淺談低應變法在建設工程樁基檢測中的局限性

楊忠

（湖南同力檢測咨詢有限公司 湖南長沙 410219）

1 低應變反射波法的基本原理

低應變動力測樁法是低應變反射波法又稱錘擊法，是建立在一維波動理論基礎上，將受檢樁假設為一維彈性連續桿件，檢測時在樁身頂部進行豎向激振，給樁一定的能量，產生一彈性縱波，該彈性波沿樁身向下傳播，當傳至樁身阻抗明顯有差異的界面，如擴縮徑、嚴重離析、斷樁、樁底等部位，將相應地產生反射波；通過安裝在樁頂的傳感器拾取反射信號，經放大、濾波、數據處理，識別來自樁身不同部位的阻抗等反射信息，利用應力波在樁身內部傳播的波速、樁長與樁底反射時間之間的對應關系，通過反射信息的分析計算，判斷樁身混凝土的完整性、判定缺陷程度及位置，根據平均波速校核樁長等。

2 人工挖孔樁的應用實例

某高層小區工程采用人工挖孔灌注樁基礎，該項目47#樁施工樁長為10.6m，樁徑為900mm，樁身混凝土強度等級為C30，樁底持力層為中風化泥質粉砂巖，采用低應變反射波法進行樁身完整性檢測，錘擊設備采用尼龍錘激振。

圖1為47#樁低應變實測曲線圖。通過分析表明：該樁有輕微缺陷反射波，無明顯的樁底發射信號，依據JGJ 106—2014中表8.4.3中樁身完整性評定標準，該樁評定為Ⅲ類。

圖1 47#樁低應變法實測曲線

同時對該樁進行了鉆芯法驗證，其檢測結果如圖2所示，該樁0.00～5.00m左右進尺順利，且芯樣連續、完整、表面光滑、膠結較好，未見缺陷存在。但在5.00～7.5m以下混凝土膠結質量差難以鉆進，且芯樣松散，因松散長度較長，因此往下無法鉆進，依據JGJ 106—2014中表7.6.3中樁身完整性評定標準，對該樁可評定為Ⅳ類樁。

圖2 47#樁取芯現場芯樣照片

經查閱地勘報告及施工記錄，該地層地下水位較高，該樁混凝土澆筑過程中未有效的控制地下水，從而導致此情況的發生；圖2中低應變檢測波形中無明顯的缺陷反射波，是由于該缺陷為漸變形（松散長度約2.5左右），導致應力波慢慢的衰減，從而無明顯的缺陷反射及樁底反射，從而導致無明顯的缺陷反射。

由此可以看出，鉆芯結果與低應變結果有一定的出入，低應變法對漸變形缺陷的樁存在一定的局限性，實際檢測工作當中，并不能以缺陷反射幅值的大小來評定其類別，應針對整個場地的波形進行比對分析。對于一個地質情況比較均勻的場地，如僅僅存在個別樁無明顯的缺陷或無明顯的樁底反射，不能輕易地以低應變波形去評定其樁身類別，必須采用鉆芯法檢測進行驗證。

3 旋挖灌注樁的應用實例

某高層小區采用旋挖灌注基礎，該工程388#樁施工樁長為21.0m，樁徑為800mm，樁身混凝土強度等級為C30，樁底持力層為中風化泥質粉砂巖，經甲方委托采用低應變法進行樁身完整性檢測，錘擊設備采用尼龍力棒激振。

圖3為388#樁低應變法實測曲線分析圖。從圖中可以看出，該樁在7.00m左右處有明顯的缺陷反射，且反射波幅較高，無樁底反射，依據JGJ 106—2014中表8.4.3中樁身完整性評定標準，該樁評定為Ⅲ類。

圖3 388#低應變法實測曲線

經甲方溝通，對該樁進行了鉆芯法驗證，鉆孔芯樣照片見圖4，該樁芯樣連續、完整、表面光滑、膠結較好，未見缺陷存在，因此綜合評定該樁樁身完整性類別為Ⅰ樁。

圖4 388#樁基取芯現場芯樣照片

經查閱地勘報告及施工記錄，該地層從地表往下5.00左右為回填土，5.00～7.00左右存在流沙層，為防止樁基施工過程塌孔，因此施工過程中采用直徑為1200mm，長為7000mm的鋼護筒，由此可以判斷導致低應變與鉆芯法結構出入較大的原因，是由于0.00～7.00m處由于采用了直徑為1.2m的鋼護筒，導致樁身截面發生了急變，從而導致低應變檢測波形在7.00m左右處有明顯的缺陷反射信號。

由此可以看出，兩種方法檢測的結果差別較大，低應變法檢測旋挖樁完整性有一定的局限性，不能完全按照低應變波形檢測結果，需結合工程地質、施工記錄及鉆芯檢測綜合評判，這樣才能保證結果真實、可靠。

4 結語

本文工程實例表明，低應變反射波法在人工挖孔樁和旋挖樁完整性檢測中存在一定的局限性，如果嚴格按照規范要求判定可能存在錯判和漏判的情況。在現場檢測之前，檢測人員應熟悉不同樁型的成孔、成樁工藝，充分了解樁基施工過程中容易出現的質量問題，同時應特別重視對工程地質及施工記錄的查閱與分析，在此基礎上有效地結合工程地質、施工和鉆芯結果對樁身類別進行綜合判定，這樣才能確保檢測結果的真實、可靠。