低應(yīng)變法在建設(shè)工程樁基檢測中的局限性研究

謝乙隆

（廣州廣檢建設(shè)工程檢測中心有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

低壓變法在當(dāng)前的建筑工程樁基檢測過程中已經(jīng)取得廣泛性的使用，并且通常情況下會和其他類型的技術(shù)進(jìn)行協(xié)同性利用，不過從取得的效果上來看，該方法由于其原理最為特殊，局限性較為明顯。在今后的檢測過程，要對局限性進(jìn)行專業(yè)化的把握和分析，在此基礎(chǔ)上保障該項(xiàng)技術(shù)在利用過程中不會出現(xiàn)重大缺陷。

1 低應(yīng)變法工程樁基檢測法原理

低壓變法即低壓變動力測樁法，是通過對一維波動理論的使用，對于各類檢測樁體假設(shè)為一維彈性連續(xù)桿件，在檢測過程中，可在樁身的頂部進(jìn)行豎向方向上的敲擊，給予樁體一定的能量并且產(chǎn)生彈性縱波，此時(shí)縱波在樁體中心會向下傳遞，當(dāng)傳遞到樁體具有明顯的阻抗區(qū)域時(shí)會產(chǎn)生縱波的反射，通過對樁體上所配置的反射波接收儀，可對樁體的實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量和生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行分析[1]。從對各類樁體的質(zhì)量控制情況上來看，如果通過對反射波的接收時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，則可以分析該樁體當(dāng)前的長度，之后與施工資料進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)樁體的實(shí)際長度要遠(yuǎn)大于所取得的測量參數(shù)時(shí)，那么就意味著該樁體可能在中間的某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)了斷裂問題，或者存在樁體相關(guān)結(jié)構(gòu)上的嚴(yán)重離析問題等缺陷。

2 低應(yīng)變法工程樁基檢測中的局限性

2.1 受結(jié)構(gòu)影響較大

低應(yīng)變法在工程樁基中的檢測過程中，如果樁體在實(shí)際的制作過程中，某個(gè)區(qū)域突然發(fā)生了結(jié)構(gòu)方面的參數(shù)變更，以及樁體的結(jié)構(gòu)損害等問題時(shí)，那么就意味著該樁體結(jié)構(gòu)的參數(shù)變更情況可以得到準(zhǔn)確定位，可以利用這一原理對于整個(gè)樁體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析和了解。但是在當(dāng)前的實(shí)際建筑項(xiàng)目的施工過程中，一些情況之下會根據(jù)地下環(huán)境的特殊性以及建筑行業(yè)規(guī)范，對相關(guān)的結(jié)構(gòu)做出相匹配的調(diào)整，也就意味著如果只是單純使用低壓變法對工程樁進(jìn)行檢測，很可能會由于樁體結(jié)構(gòu)方面的變化而導(dǎo)致所取得的檢測參數(shù)精準(zhǔn)度不足。

比如在某工程項(xiàng)目中采用旋挖灌注樁基礎(chǔ)系統(tǒng)，其中某個(gè)樁體的長度為21m，樁體的直徑為800mm，裝修采用C30 混凝土，之后采用低壓變法對樁身的完整度進(jìn)行檢查，敲擊設(shè)備采用尼龍立棒激振法施加測試參數(shù)。通過對于實(shí)測參數(shù)的分析，可以得到如下曲線（見圖1）。

圖1 某工程低壓變法檢測波形

可以發(fā)現(xiàn)，在該被檢測樁體的7m 處存在明顯的缺陷反射，并且反射波的幅度極高，同時(shí)未能發(fā)現(xiàn)基底反射，通過對于相關(guān)參數(shù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)該樁體中存在明顯的結(jié)構(gòu)性問題。之后通過和甲方的溝通，對于這個(gè)整體進(jìn)行了鉆芯法驗(yàn)證，通過最終取得結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，該樁體在整體長度上的各個(gè)結(jié)構(gòu)處于連續(xù)完好且表面光滑狀態(tài)，意味著該樁體處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)并不存在缺陷，終身的安全性為最高等級。

通過和施工方交流以及對勘察報(bào)告的分析可以發(fā)現(xiàn)，該樁體從地表向下5m 左右為回填土結(jié)構(gòu)，5~7m 處存在流沙層，施工單位為防止該工程在施工過程中塌孔，采用直徑為1200mm，長7000mm 的鋼護(hù)筒進(jìn)行處理。因此可以發(fā)現(xiàn)，之所以低壓變法和鉆芯法之間存在明顯的差別，正是由于在0~7m 處設(shè)置了直徑為1200mm 的鋼護(hù)筒，使樁體的直徑發(fā)生驟變，導(dǎo)致應(yīng)變檢測波在突變處出現(xiàn)明顯性的缺陷反射信號。

2.2 受現(xiàn)場影響較大

在樁體的生產(chǎn)和制造過程中，通常情況下會根據(jù)地下環(huán)境以及生產(chǎn)環(huán)境的不同因素實(shí)現(xiàn)對具體施工內(nèi)容的調(diào)整。此時(shí)就意味著如果采用低應(yīng)變法進(jìn)行處理，很可能會在這類經(jīng)過調(diào)整的區(qū)域下，無法通過對地下環(huán)境的全面性跟蹤和了解，并分析可能發(fā)生的變化。最終從反饋的結(jié)果上來看，這類因素很可能和地下空間的問題忽略而未能得到信息說明[2]。

比如在某工程項(xiàng)目中，采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對該樁體采用低壓變法分析結(jié)果，通過對相關(guān)資料的分析，確定該樁體的長度為4.6m，樁體的直徑為900mm，混凝土等級為C30，底部的持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，錘擊設(shè)備為尼龍錘激振設(shè)備。通過對實(shí)測曲線的分析可以發(fā)現(xiàn)，該樁體存在輕微的缺陷反射波，并且不存在明顯的樁底反射波，可以確定該樁體存在中部斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。而之后通過和業(yè)主方的交流，最終業(yè)主方同意采用鉆芯法進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證，從實(shí)際取得的結(jié)果上來看，該樁體在0~5m 區(qū)間鉆進(jìn)順利，并不存在缺陷，而5~7.5m 以下混凝土的膠結(jié)質(zhì)量較差，且難以鉆進(jìn)，樁芯處于松散狀態(tài)。可以確定該樁體的混凝土等級為C30，通過對勘測報(bào)告以及施工現(xiàn)場的分析可以發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的地下水含量豐富，施工過程中未能有效地控制地下水，才導(dǎo)致樁基的地下膠結(jié)效果較差。此時(shí)發(fā)現(xiàn)采用低壓變法對于實(shí)際存在的問題根本未能得到全方位的表述，由此可以發(fā)現(xiàn)，如果在具體的檢測過程中，只是根據(jù)波形的反射幅度大小進(jìn)行評定，那么還需要采用整個(gè)場地的波形情況進(jìn)行對比，如果只是單純通過對樁體本身的反射波進(jìn)行分析，還可能會和實(shí)際的效果存在較大的差別。

2.3 受方法影響較大

在低壓變法的使用過程中，會使用敲擊方式實(shí)現(xiàn)針對各類參數(shù)生成情況的研究，之后根據(jù)該參數(shù)的生成機(jī)制和作用原理，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的整合。然而在實(shí)際的施工過程中可以發(fā)現(xiàn)，如果該區(qū)域的地下空間相關(guān)資料和信息的使用不足，只是通過對反射波的分析得到結(jié)果，那么很可能就意味著最終所取得的相關(guān)分析結(jié)果由于未能考慮地下環(huán)境對樁體本身造成的影響，使得最終所得到的結(jié)果與實(shí)際情況差異較大。所以可以說低壓變法在實(shí)際的使用中，該方法本身就存在一定的信息參數(shù)處理不完善問題。

2.4 受設(shè)備影響較大

低壓變法在專業(yè)性的使用中，需要配套專業(yè)性的設(shè)備，而這類配套設(shè)備如果處于不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，那么就很可能會在實(shí)際的使用過程中出現(xiàn)信息的取得問題。當(dāng)然為了能夠保障該系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，通常會設(shè)置備用設(shè)備，如果發(fā)現(xiàn)某設(shè)備無法取得正確參數(shù)時(shí)，需要對其進(jìn)行二次檢測。然而如果某設(shè)備在具體的運(yùn)行過程中誤差較大時(shí)，通常無法得到各類高精準(zhǔn)度的結(jié)果，可以說，這只是一種對于使用過程設(shè)備獲得各類運(yùn)行參數(shù)的模式，并且對樁體進(jìn)行模型化的處理結(jié)果，很容易導(dǎo)致運(yùn)行中遺漏一些關(guān)鍵性的因素。

3 低應(yīng)變法工程樁基檢測中的局限性處理

3.1 技術(shù)局限有所了解

在低壓變法的工程樁基檢測過程中，必須要能夠?qū)υ摷夹g(shù)的本身局限有所了解，尤其是針對該方法使用過程和鉆芯法分析過程中可能存在的差異需要進(jìn)行共同分析。同時(shí)要意識到，如果發(fā)現(xiàn)該樁體在檢查過程中，設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際的施工標(biāo)準(zhǔn)不匹配，或者表現(xiàn)出該樁體本身存在問題時(shí)，那么就需要立即和該工程項(xiàng)目的施工單位以及勘測單位進(jìn)行聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對地下環(huán)境以及該樁體施工過程中的相關(guān)器械進(jìn)行全面性的了解。尤其是針對上文中提及的結(jié)構(gòu)方面的參數(shù)變更以及地下環(huán)境的參數(shù)分析，尤其需要根據(jù)這兩類參數(shù)，對取得的結(jié)果進(jìn)行高精準(zhǔn)度的探討，只有在確保現(xiàn)有參數(shù)在使用過程中不存在遺漏風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，并且考慮這類參數(shù)分析中存在的問題時(shí)，才可以使用鉆芯法進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。

3.2 檢測設(shè)備全面保護(hù)

各類檢測設(shè)備的日常管理過程中，必須要能夠?qū)ζ涫┘诱Ｐ砸约叭粘Ｐ缘木S護(hù)工作，以全面確保該設(shè)備在運(yùn)行的效果和質(zhì)量方面完全符合要求[3]。此外針對各類檢測設(shè)備的日常使用階段，需要根據(jù)該技術(shù)的使用原則、信用原理和應(yīng)用效果對其進(jìn)行分析，只有所有參數(shù)都得到持續(xù)、專業(yè)性的管理之后，才可以保證所有檢測設(shè)備在使用效果上不會存在工作問題，才可以全面落實(shí)針對整個(gè)樁基的質(zhì)量保障工作。

3.3 檢測方法適當(dāng)使用

在低壓變法檢測方法的使用過程中，一方面要根據(jù)所有檢查方法的使用原理和使用原則，對相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行配套使用，另一方面要根據(jù)檢測方法的使用機(jī)制對其進(jìn)行分析。只有在所有的分析結(jié)果和參數(shù)都得到專業(yè)性的利用時(shí)，才可以采用該項(xiàng)檢測方法，確保專項(xiàng)的檢查方法在取得正確的數(shù)據(jù)分析和作用表現(xiàn)之后，讓各類參數(shù)得到專業(yè)化的控制。

4 結(jié)語

綜上所述，低壓變法在工程樁基檢測過程中，主要的局限包括受結(jié)構(gòu)的影響較大、受到環(huán)境的影響較大等，這類影響信息都很可能會導(dǎo)致低壓變法和其他檢測方法之間存在參數(shù)方面的重大差異。在這類問題的排除過程中，要能夠?qū)@類局限本身做出全面性的分析，同時(shí)針對各方法的實(shí)踐方案、設(shè)備使用方法進(jìn)行確定，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行日常性的檢測。