基于低應變法和聲波透射法的基樁完整性檢測研究

林 婷

(福建省閩之星水利水電工程檢測有限公司，福州 350000)

0 引 言

基樁為隱蔽性工程，其質量的好壞決定了建/構筑物的安全和穩定。對此很多學者對樁基的完整性檢測進行了深入研究并投入了工程實踐當中，收到了不錯的效益。李偉財[1]采用低應變法和聲波透射法聯合應用的方法，在樁基檢測中取得了良好的應用效果，從中大大地提高檢測結果的準確性。冷峰[2]通過工程實例數據對完整性進行了判斷分析，認為聲波透射法對樁基缺陷的檢測是比較可靠的,值得推廣應用。段文旭[3]介紹了低應變法和聲波透射法在檢測手段上的不足，并提出了將兩種方法綜合運用的綜合檢測方法。郭勇等[4]針對實際工程中最常用的低應變反射波法和聲波透射法檢測技術進行了比較研究，并提出綜合性應用的建議。 尹秀杰等對聲波透射法和低應變反射法檢測基樁完整性進行了統計分析，利用所得結果對聲波透射法和低應變反射法的綜合應用提出了建議。文章介紹了低應變法、聲波透射法的檢測原理、特點及適用范圍，并結合工程案例，指出在實際施工工程中可綜合運用兩種方法進行評價驗證，從而進一步提高檢測質量，發現缺陷問題，消除建筑工程中的隱患。

1 低應變法

低應變法又稱反射波法(瞬態時域分析法)，其優點是儀器輕便、現場檢測快捷，同時將激勵方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進去。當然，低應變法檢測時，不論缺陷的類型如何，其綜合表現均為樁的阻抗變小，而對缺陷的性質難以區分，這是其最大的局限性。

2 聲波透射法

與低應變法相比，聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測，且基本無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對檢測結果會造成影響。

3 工程案例

3.1 工程概況

該工程為抽水蓄能電站進場公路橋，沖孔灌注樁，樁徑2000mm，樁長約35m，樁身混凝土設計強度C30，設計樁端持力層弱風化晶屑熔結凝灰巖。擬采用低應變法及聲波透射法對樁身完整性進行檢測研究。

3.2 地層情況

①層：素填土：主要成分為含碎石粉質黏土、棕黃色，碎石含量不均、一般20%-30%，粒徑3-10cm為主，粉質黏土呈硬塑，層厚一般約1-3m。

②層：耕植土：主要成分為粉質黏土、灰色，硬塑，含少量砂礫，厚度0.3-0.6 m。

③層：漂卵石：呈黃褐、青灰等雜色，磨圓-次圓狀、結構較松散，漂石粒徑以0.3-0.8m為主，含量一般40-60%，卵石粒徑以5-15cm為主，含量一般20-30%，其余為砂礫充填，該層厚一般在2-5m。

④層：含碎塊石粉質黏土：以含碎塊石粉質黏土為主，局部為碎塊石，棕黃色，結構稍密-中密，碎塊石含量10-30%不等，局部達60-70%呈碎塊石層，粒徑以10-50 cm 為主，地層少量塊石直接達1-3m，棱角形-次棱角狀，強-強風化狀，成分為晶屑熔結凝灰巖，該層厚一般在3-10m。

⑤層：黏土：局部為粉質黏土，呈土黃色、黃褐色、磚紅色，可塑，該層厚一般在 3-10m。

⑥層：全風化晶屑熔結凝灰巖：灰色，基本風化為土狀，山坡該層厚度較大，一般在 7-15m，局部達 20-35m，其他路段一般 2-5m。

⑦-1層：散體狀強風化晶屑熔結凝灰巖：灰褐色，風化強烈，巖芯經鉆探擾動后呈砂礫狀夾堅硬土狀，該層厚度一般 2.3-9.4m。

⑦-2層：碎塊狀強風化晶屑熔結凝灰巖：灰褐色，巖芯呈碎塊狀、碎裂狀為主，部分短柱狀，巖體極破碎-破碎，該層在場地內分布廣泛，厚度一般 1-4m。

⑧-1層：弱風化上段晶屑熔結凝灰巖：褐色、青灰色，局部含有強風化夾層，巖芯呈塊狀、扁柱狀、短柱狀為主，風化裂隙發育，裂隙面風化劇烈，多附鐵錳質，巖體破碎-較破碎，該層厚度一般 4.9-17.5m。

⑧-2層：弱風化下段晶屑熔結凝灰巖：青灰色，巖石致密堅硬，巖芯呈短柱狀、柱狀為主，巖體較完整為主，該層在場地內分布廣泛，鉆孔多未揭穿。

4 檢測結果分析

4.1 低應變檢測結果

1#樁低應變檢測結果，見表1；低應變檢測波形圖，見圖1。

表1 1#樁低應變檢測結果

圖1 低應變檢測波形圖

4.2 聲波透射法檢測結果

1#樁聲波透射法檢測結果，見表2；聲波透射法聲速-波幅圖，見圖2。

表2 1#樁聲波透射法檢測結果

圖2 聲波透射法聲速-波幅圖

通過聲波透射法檢測出樁身完整性為Ⅳ類，采用鉆芯法進行驗證。鉆芯法檢測(取芯驗證，鉆取1個孔)。驗證結果：樁身進尺(34.74-35.60)m，混凝土芯樣松散、夾泥，破碎長度0.86m，完整性Ⅳ類。芯樣，見圖3。

圖3 芯樣

5 結 語

文章結合具體工程，采用低應變法和聲波透射法對基樁的完整性進行了檢測，研究發現同時采用兩種檢測手段可以增加檢測結果的可靠性和準確性，兩種檢測手段互相取長補短，是一個非常成功的工程范例。