某工程動測法檢測技術分析

郝海艷

（太原理工大學現代科技學院 山西·太原 030027）

在20世紀80年代初，形成了兩種實用的測試方法：一種是高應變現場測試，另一種是室內波動方程分析方法。同時，開展了利用低應變法檢測樁身完整性的研究工作。在1990年代中期，《基樁低應變動力檢測規程》(JGJ/T93-95)和《基樁高應變動力檢測規程》(JGJ106-97)標志著我國基樁動測技術發展已經進入了相對成熟的階段。高應變方法包括錘擊貫入試樁法、波動方程法和靜動法，其中錘擊法是一種經驗方法，主要適用于中小直徑的摩擦樁，但已基本被波動方程法所取代。高應變方法在檢測樁身完整性方面比低應變方法更可靠，但與低應變方法的快速廉價檢測相比，仍然難以應用于一般的完整性檢測中。通過一定的工程檢查，分析了高應變和低應變的過程和結果，并提出了相應的參數，可供相關工程參考。

1 工程概況

該項目＃1號樓采用后注漿鉆孔樁-承臺梁+防水底板的形式，樁基的設計等級為乙級。該項目使用鋼筋混凝土現澆樁進行地基處理（后注漿工藝），樁直徑為600mm，有效樁長為28m，樁端持力層在地下第7層，且進入持力層不少于樁直徑的2倍，總樁數為169根，其中包括3個測試樁。樁混凝土強度：試驗樁為C40，錨固樁和工程樁為C35，混凝土抗滲等級為P8。該項目的設計需要工程樁的單樁豎向承載力的特征值：暫定為2100kN。

該場地的地貌單元屬于汾河西岸的Ⅲ級階地，標高介于789.39m（100#）～ 795.75m（15#）之間，最大高差為 6.36m，該場地的地基土自上而下依次為：第四系全新統人工新近堆積層（Q42ml），以第①層雜填土的層底為底界；第四系全新統沖、洪積層（Q41al+pl），以第④層粉土的層底為底界；第四系上更新統沖洪積層（Q3al+pl），本次勘察未揭穿該層。巖性以人工填土、粉土、粉質黏土和粗砂為主。

2 檢測目的及依據

2.1 檢測目的

（1）采用低應變法檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別；

（2）采用高應變法檢測單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求。

2.2 檢測依據

（1）《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2014）。

（2）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）。

（3）《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）。

3 試驗結果及分析

3.1 低應變測試結果分析

樁身質量檢查使用推力桿敲打樁頭。激發點的位置選擇在樁的中心，激發方向沿樁的軸。在樁的中心對稱地布置有四個檢查點，每個檢查點記錄的有效信號個數不少于3個，并進行檢查以確定測得的信號是否反映了樁體的完整性。當不同的檢測點和多個測得的時域信號的一致性較差時，在分析原因后，根據實際情況增加檢測點的數量。低應變測試的結果如表1以及典型的低應變測試的附圖1和2所示。現場共采樣了46個樁，包括3個測試樁和12個錨樁。被測樁的平均波速是正常的。測試的樁都是I型樁，沒有II，III和IV型樁，樁身的完整性滿足設計要求。

圖1：典型試樁、工程樁和錨樁低應變檢測圖

圖2：高應變樁實測、擬合、模擬Q～s曲線、樁身剖面及土阻力分布

表1：低應變檢測分析表

3.2 高應變法測試結果分析

本次共完成10根樁的高應變測試，先根據地質條件和基樁設計參數假定一套樁、土各單元的參數;然后使用測得的速度（或其他信號）作為邊界條件輸入，并通過求解特征線方程來計算樁頂處的力；如果計算出的曲線（包括穿透力）與實測曲線不匹配，則調整輸入的樁土參數并重新計算；重復以上步驟，直到計算曲線與實測曲線之間的近似度無法進一步提高，且樁土參數在合理范圍內時，此時計算出的單樁豎向極限承載力為作為測試結果。測試結果分析采用實際的測試曲線擬合方法，典型的高應變測試結果如圖2，表2和表3所示。

表2：試樁FEIPWAPC程序樁土參數表

表3：基樁高應變檢測結果

4 結論

《基樁檢測技術規范》提出了采用靜載試驗方法進一步驗證的建議的四種情況是：樁體中存在缺陷，無法確定樁的豎向承載力，樁體缺陷對水平承載力有影響，單次擊穿深度大，樁底在樁體中有強烈反射方向相同，反射峰較寬，側向阻力波，端部阻力波反射較弱，即該波形表明垂直承載行為明顯與勘測報告中的地質條件不一致，巖石底部—承插樁在同一方向強烈反射，經過2L/c后無明顯的端阻力反射；也可以使用巖心鉆進方法驗證。根據該試驗的低應變試驗結果，試驗的46個樁的波速是正常的，試驗的樁都是I型樁，沒有II，III或IV型樁。樁身的完整性滿足設計要求；根據高應變試驗結果，被測單樁的豎向抗壓承載力試驗值為4223kN～4324kN，均大于4200kN，符合設計要求。