桩基检测技术及其展望
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桩 基 检 测 技 术 及 其展 望
韩胜 ｆ ｔ ． ０ （ 河 北 建 设 集团 有 限 公 司， 河 北 保 定 ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
口
摘 要 ： 文 章介 绍 了桩 基检 测原 理 及 其应 用 ， 研 究分 析 缺 陷桩 检 测 方 法的 适 用范 围及优 缺 点 ， 讨论 桩基 础 常 见 的各 种缺 陷形 成的
钻孔桩 出现质量 问题 。对 于沉 管灌 注桩 ， 拔管过快 将导
射信号较差 ， 导致漏判或误判 ； 优于桩长径 比影响 ， 深部
缺 陷检测较差 ； 无法定量分析缺陷 。
２ － ３高 应变 法
利用几 十到几 百牛的重锤锤击桩顶 ， 测定 对称安在
致沉管 桩出现缩颈 、 夹泥或 断桩等 ； 桩距过小 、 底 层存在
量判断缺陷 。
２ ． ２低应变法
桩头 瞬态激振 、 桩 头信号接收的方法称为低应 变反
射波法 。 借 助一维波动理论分析 实测桩顶加速度或速度 响应时域 曲线做 出基桩 的完整性判定 。 可检测桩身缺 陷位置 以及对桩 身完整性类别进行判定 。优点是 ： 测试 方法简便 、 机 理清晰 、 成果较可靠且成本低 。缺 点 ： 桩头
Ｏ Ａ段为压密 阶段 ，主要是骨料和基质 弹性 变形 ； Ａ Ｂ段
原 因及 缺 陷 判 别 方 法 。 通 过 归 纳 检 测 检 验 实 例 以 及 检 测 经 验 ， 总
和吊 脚柱； 人工挖孔桩施工时， 施工方法不当， 桩孔有水 Ｃ＝
重的土层 ， 可能会造成护壁坍塌 ， 土体失稳塌落等。
时灌 注混凝 土会造成混凝土 的严重离析 。 地下水渗流严 长：
造成桩身开裂 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ折断； 桩 间距 过小时 ， 打桩会引起挤土效
应导致桩上浮 ， 影响桩 的端承力。
２ 桩基检测 常用方法
２ ． １超声波透射法
超声波法 是通过超声 波在材料 中传播速度 （ 或 声 时） 判 断被测 材料特性 的变化 ， 以检测灌注桩桩身缺陷及 其位置 ， 判定桩身的完整性类 别。 检测细致 ， 不受桩径和 桩长 限制 。缺点 是需要 预埋声测管 ， 花费较高但无法 定
桩基础常见质量 问题
１ ． １灌注桩常见质量 问题
灌 注桩包括钻 （ 冲） 孔灌注 桩 、 沉 管灌注桩 和人 工挖
孑 Ｌ 桩。 对于有泥浆护臂 的钻 （ 冲） 孔灌注桩导致承载力大 幅下降 的原 因是桩 底沉渣 及孑 Ｌ 壁 泥浆 皮过 厚 ；施 工不 当、 混凝 土搅拌不均匀导致水 下浇筑混凝土桩 的混凝土
混凝土松 软时 ， 桩底的反射信号难 以获得 。桩 身存 在一 个或两个 以上 缺陷时 ，以后 的缺陷反射信号 不易测得 ；
对 于缓慢 变化的桩身缺 陷（ 如扩颈或缩颈 ） ， 界 面处的反
离 析或桩 身断裂 ； 地层松 散 、 泥浆 配置 不 当等造成 桩身 出现扩 径 、 缩颈或断桩 ； 钢筋笼 的错位 、 桩底虚 土也会使
出现 断桩等质量缺 陷 ，影 响桩 身的完 整性和 承载能力 ，
导致上 部结构 的安全无法保证 。因此 ， 桩基检测 是桩基 工程质量控制 的重要 手段 。 文章介绍 了几种常用 的桩基 检测 技术 ， 讨论 了桩基缺 陷成 因及 判别方 法 ， 并展 望桩 基检测 的未来 ， 提 出了桩基检测 的几点建议 。
有 承压水 的砂层 和桩尖强 度不足 ， 也会 造成 缩颈 、 断桩
作者简 介 ： 韩胜 利（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 河南洛 阳人， 工程师， 主要 从 事 桩 基 检 测
方面工作。
装桩 两侧距 桩顶一段距 离处 的力和 速度传 感器信 号 的
方法称为 高应 变方法 。优点 ： 可对单桩竖 向抗 压承载能
：
结 了桩基 检 测 中存在 的 问题 ， 并 展 望桩 基 检 测 的 未 来 ， 对桩 基 检 测提 出 了促 进桩 基检 测技 术 的发展 一 些建议 。
关键词 ： 桩基； 缺陷； 检 测； 技 术
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． １ 文献标志码 ： Ａ
１ ． ２预制桩常见质量 问题
文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９（ ２ ０ １ ７） ０ ２ — ０ ２ ０ ５ — ０ ２
较大时 ， 易在土体 弱 的方 向发生扭 转 ； 较 差 的焊 接质量 一 Ｉ
ＤｏＩ ： １ ０ ． １ ６ ３ ３ ０ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ８ １
力进行判定 ； 可检测桩身缺 陷位置 以及对桩身 完整性类
■
别进行判 定 ； 获得桩端 和桩侧 阻力 ； 激 励 能量 和检测有 效 深度大 ， 判定预制桩 接头 、 水平整合 型缝 隙等缺 陷时 ， 确定对竖 向抗压 承载力 的影响。 缺点 ： 设备笨重 、 效率低 且 费用高 ； 波形分析 中不确定性导致误差较大。
桩基础是 在地基承载力不足 时使用 的深基础 ｌ １ ， 具
有提 高地基基础承载力 ， 减少建 筑物沉和适应 复杂条件
地层 的特点 。在活载 占较大 比例的建 （ 构） 筑物 和对沉 降 有一定 限定或严格 限定 的建筑 物应用广泛 ， 并且适 用于 高耸杆塔结构 物和液化 的地基 。２ ０ ０ ２年不完 全统计 ， 我 国用桩量超过 ｌ Ｏ ０万根圈 。近年来 ， 随着 技术 的进步和工 程要求 ， 用桩量大有提高 。 桩基工程属于地下隐蔽工程 ， 施 工技术 复杂 ， 工 艺流程衔 接紧密 ， 施 工时稍 有不慎 易
： ｛
预制桩主要为钢桩和混凝土预制桩。对于钢桩， 锤 罄ｌ ｜
击应力过高造成局部损坏桩身 失稳 ； Ｈ型钢桩人土深度 蕈：
以及多 次锤击 和第一节桩 不垂 直极有 可能造成 桩身 断 裂 。对于混凝土 预制桩 ， 锤击 拉应力是引起桩身开裂 的 主要原 因 ； 桩锤 、 桩 帽和桩身不 在一条直线 ， 锤击偏心会
韩胜 ｆ ｔ ． ０ （ 河 北 建 设 集团 有 限 公 司， 河 北 保 定 ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
口
摘 要 ： 文 章介 绍 了桩 基检 测原 理 及 其应 用 ， 研 究分 析 缺 陷桩 检 测 方 法的 适 用范 围及优 缺 点 ， 讨论 桩基 础 常 见 的各 种缺 陷形 成的
钻孔桩 出现质量 问题 。对 于沉 管灌 注桩 ， 拔管过快 将导
射信号较差 ， 导致漏判或误判 ； 优于桩长径 比影响 ， 深部
缺 陷检测较差 ； 无法定量分析缺陷 。
２ － ３高 应变 法
利用几 十到几 百牛的重锤锤击桩顶 ， 测定 对称安在
致沉管 桩出现缩颈 、 夹泥或 断桩等 ； 桩距过小 、 底 层存在
量判断缺陷 。
２ ． ２低应变法
桩头 瞬态激振 、 桩 头信号接收的方法称为低应 变反
射波法 。 借 助一维波动理论分析 实测桩顶加速度或速度 响应时域 曲线做 出基桩 的完整性判定 。 可检测桩身缺 陷位置 以及对桩 身完整性类别进行判定 。优点是 ： 测试 方法简便 、 机 理清晰 、 成果较可靠且成本低 。缺 点 ： 桩头
Ｏ Ａ段为压密 阶段 ，主要是骨料和基质 弹性 变形 ； Ａ Ｂ段
原 因及 缺 陷 判 别 方 法 。 通 过 归 纳 检 测 检 验 实 例 以 及 检 测 经 验 ， 总
和吊 脚柱； 人工挖孔桩施工时， 施工方法不当， 桩孔有水 Ｃ＝
重的土层 ， 可能会造成护壁坍塌 ， 土体失稳塌落等。
时灌 注混凝 土会造成混凝土 的严重离析 。 地下水渗流严 长：
造成桩身开裂 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ折断； 桩 间距 过小时 ， 打桩会引起挤土效
应导致桩上浮 ， 影响桩 的端承力。
２ 桩基检测 常用方法
２ ． １超声波透射法
超声波法 是通过超声 波在材料 中传播速度 （ 或 声 时） 判 断被测 材料特性 的变化 ， 以检测灌注桩桩身缺陷及 其位置 ， 判定桩身的完整性类 别。 检测细致 ， 不受桩径和 桩长 限制 。缺点 是需要 预埋声测管 ， 花费较高但无法 定
桩基础常见质量 问题
１ ． １灌注桩常见质量 问题
灌 注桩包括钻 （ 冲） 孔灌注 桩 、 沉 管灌注桩 和人 工挖
孑 Ｌ 桩。 对于有泥浆护臂 的钻 （ 冲） 孔灌注桩导致承载力大 幅下降 的原 因是桩 底沉渣 及孑 Ｌ 壁 泥浆 皮过 厚 ；施 工不 当、 混凝 土搅拌不均匀导致水 下浇筑混凝土桩 的混凝土
混凝土松 软时 ， 桩底的反射信号难 以获得 。桩 身存 在一 个或两个 以上 缺陷时 ，以后 的缺陷反射信号 不易测得 ；
对 于缓慢 变化的桩身缺 陷（ 如扩颈或缩颈 ） ， 界 面处的反
离 析或桩 身断裂 ； 地层松 散 、 泥浆 配置 不 当等造成 桩身 出现扩 径 、 缩颈或断桩 ； 钢筋笼 的错位 、 桩底虚 土也会使
出现 断桩等质量缺 陷 ，影 响桩 身的完 整性和 承载能力 ，
导致上 部结构 的安全无法保证 。因此 ， 桩基检测 是桩基 工程质量控制 的重要 手段 。 文章介绍 了几种常用 的桩基 检测 技术 ， 讨论 了桩基缺 陷成 因及 判别方 法 ， 并展 望桩 基检测 的未来 ， 提 出了桩基检测 的几点建议 。
有 承压水 的砂层 和桩尖强 度不足 ， 也会 造成 缩颈 、 断桩
作者简 介 ： 韩胜 利（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 河南洛 阳人， 工程师， 主要 从 事 桩 基 检 测
方面工作。
装桩 两侧距 桩顶一段距 离处 的力和 速度传 感器信 号 的
方法称为 高应 变方法 。优点 ： 可对单桩竖 向抗 压承载能
：
结 了桩基 检 测 中存在 的 问题 ， 并 展 望桩 基 检 测 的 未 来 ， 对桩 基 检 测提 出 了促 进桩 基检 测技 术 的发展 一 些建议 。
关键词 ： 桩基； 缺陷； 检 测； 技 术
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． １ 文献标志码 ： Ａ
１ ． ２预制桩常见质量 问题
文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９（ ２ ０ １ ７） ０ ２ — ０ ２ ０ ５ — ０ ２
较大时 ， 易在土体 弱 的方 向发生扭 转 ； 较 差 的焊 接质量 一 Ｉ
ＤｏＩ ： １ ０ ． １ ６ ３ ３ ０ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ８ １
力进行判定 ； 可检测桩身缺 陷位置 以及对桩身 完整性类
■
别进行判 定 ； 获得桩端 和桩侧 阻力 ； 激 励 能量 和检测有 效 深度大 ， 判定预制桩 接头 、 水平整合 型缝 隙等缺 陷时 ， 确定对竖 向抗压 承载力 的影响。 缺点 ： 设备笨重 、 效率低 且 费用高 ； 波形分析 中不确定性导致误差较大。
桩基础是 在地基承载力不足 时使用 的深基础 ｌ １ ， 具
有提 高地基基础承载力 ， 减少建 筑物沉和适应 复杂条件
地层 的特点 。在活载 占较大 比例的建 （ 构） 筑物 和对沉 降 有一定 限定或严格 限定 的建筑 物应用广泛 ， 并且适 用于 高耸杆塔结构 物和液化 的地基 。２ ０ ０ ２年不完 全统计 ， 我 国用桩量超过 ｌ Ｏ ０万根圈 。近年来 ， 随着 技术 的进步和工 程要求 ， 用桩量大有提高 。 桩基工程属于地下隐蔽工程 ， 施 工技术 复杂 ， 工 艺流程衔 接紧密 ， 施 工时稍 有不慎 易
： ｛
预制桩主要为钢桩和混凝土预制桩。对于钢桩， 锤 罄ｌ ｜
击应力过高造成局部损坏桩身 失稳 ； Ｈ型钢桩人土深度 蕈：
以及多 次锤击 和第一节桩 不垂 直极有 可能造成 桩身 断 裂 。对于混凝土 预制桩 ， 锤击 拉应力是引起桩身开裂 的 主要原 因 ； 桩锤 、 桩 帽和桩身不 在一条直线 ， 锤击偏心会