浅淡桩基检测与新技术的开发应用

浅淡桩基检测与新技术的开发应用
近年来，我国广泛建设城乡高层建筑和大型桥梁，使建筑工程事业取得突飞猛进的发展，而桩基作为整个建筑物的基础，其质量的好坏直接关系到建筑物的安全问题，因此桩基的检测也越来越受重视，桩基检测技术也就成为建筑领域的研究热点。

在我国，随着科技的发展，桩基检测仪器的软件、硬件已经逐渐接近国际的先进水平，桩基检测技术也日趋于成熟，为此文章除了浅淡桩基检测的方法，还将探讨开拓和创新桩基检测技术，把新技术应用到实际中去，为我国的桩基施工工程发展做出有效的贡献。

标签：桩基检测；新技术；开发；;应用
1 引言
现代建筑中地基处理技术有很多类型，而桩基是最常用的其中一种，桩能将建筑物的上部结构的全部负荷（包括建筑物重量，机器与设备的重量，人的重量，物的重量等）传到深层的土层里，并埋藏在地下，从而减少建筑物因时间的推移而逐渐下降，影响建筑物及人身安全。

但据统计，我国桩基施工工程中出现桩身的质量问题已高达20％，加上施工地形的复杂性，机械操作性能不稳定等因素，桩基检测势在必行，而我国也相继颁布了与此相关的行业标准及条文，规定桩基施工前必须进行桩身的承载和检测。

2 桩基检测的重要性
桩基工程是现今最为广泛的基础应用形式，正确合理的基桩检测方法是保障桩基工程施工质量的有力控制手段，客观准确的基桩检测数据是评定工程质量的重要依据。

基桩检测技术最早出现在国外，是用于检测桩基质量与桩基承压力等的综合性实用技术，它综合了多门技术和学科的系统性工程，是吸取了大量工程经验的实用性技术。

近年来，国内的重大建筑工程质量事故频繁发生，我省每年也产生了不少责任事故是因工程质量的问题，而因桩基质量问题引发的事故以及隐患也屡屡发生。

因此，桩基检测技术起到了至关重要的作用，是不可忽视、必不可少的环节。

桩基检测是一项非常严密的工作，它充分体现了客观性、科学性和公正性。

随着桩基在建筑工程中的普遍应用，桩基的检测工作在确保桩基工程施工质量中起到至关重要的作用。

检测的结果是检验桩基勘察、设计以及施工的质量和水平，检测结论直接关系到了建筑的使用和安全，检测方法选择是否合理直接影响结论的正确与否。

3 桩基分类以及检测方法
3.1 桩基分类
桩基按其性质的不同，划分多种类型，如按桩的承载力来分，可以分为摩擦桩、端摩桩和端承桩；如按桩身来分，可以分为就地灌注桩和预制桩，而就地灌注桩依成孔也可以分为钻孔、冲孔、挖孔等，预制桩也可以分为打入桩和静力压入桩；如按桩的材质来分，可以分为钢筋砼桩、砼桩、钢桩、粉喷桩、砂桩、石灰桩、钢桩等；如按桩的横切面的形状来分，可以分为方桩、矩形桩、圆桩和异状桩等，总之桩的种类是多种多样的，我们只有了解各种桩基的不同，才能有效的对不同的桩基选择合适的检测方法。

3.2 桩基检测方法
3.2.1 静载荷法。

静载荷法主要是用来检测桩基的承载力，其具体操作是对桩进行逐级加重，当每次加重的承载相对稳定后再加重一次，以此来观测每次加重桩基的下沉量。

由于该方法的结果比较直观简单、可靠性高，其显著的优点是受力建筑上部的负荷比较接近桩基的实际受力大小，因此静载荷检测方法主要应用于工程的设计和施工前期的指导。

目前工程界最广泛应用的静载荷检测法主要有堆载平台法、锚桩、锚桩法、地锚法、堆载联合法和孔底预埋顶压法等。

但静载荷法也有它的不足，每次检测都对桩身有一定的损坏，而且检测的周期比较长，需要的设备比较庞大，资金成本投入比较高，不能对每一条桩逐一检测，只能作小比例的抽查，所以只能用于对桩基有特殊要求的工程或者比较重型的建筑物建造。

3.2.2 声波透射法。

声波透射法主要是利用声波透射原理对混凝土灌柱桩桩身完整性检测的常用方法之一。

声波透射法测试技术是弹性波测试技术的一种，声波透射法的优势在于它准确性高，可定量和分析出灌柱桩桩身缺陷的确切部位以及大小，但它只适用于已经预埋声测管的混凝土灌注桩，既施工不便，又增加成本，以及检测效率较低。

声波透射法是以人工激振的方式向混凝土介质发射出特定的声波，当声波在其传播路径中遇到缺陷（如裂缝、密实度差、夹泥和断裂等）时，声波需绕过缺陷或通过传播较慢的介质，出现延时、降速、发生明显衰弱、波形畸变、频率改变、主频变低等现象，从而透过观测和分析声波在混凝土介质中传播的速度、振幅和频率等变化特征，检测桩身的完整性，判断桩身的缺陷程度以及位置。

3.2.3 低应变检测法。

低应变检测是用几牛至几百牛重的力棒锤击桩顶，连接在桩顶的动力传感器会反馈桩发出的应力波信号，操作人员可采用应力波理论来监察桩基的一系列动态响应，分析频率信号，实测速度信号，从而获得桩的完整性数据。

目前基本上是以低应变反射波法检测桩身的完整性，适用于检测混凝土桩身的完整性和判断桩身缺陷的程度和位置。

当桩身存在缺陷时我们会收到缺陷的反射波形，下面我们来列举一下四种缺陷波形的图形是如何走向的。

（1）缺陷桩为浅部扩颈，缺陷波形如图1所示。

图1 浅部扩颈波形
（2）缺陷桩为离析，缺陷波形如图2所示。

图2 离析波形
（3）缺陷桩为浅部严重缺陷，缺陷波形为低频大信号，如图3所示
图3 低频大信号波形
（4）缺陷桩为桩底没入岩，缺陷波形如图4所示
图4 桩底没入岩波形
通过缺陷分析可以看出，低应变法对桩基浅部缺陷比较敏感，但受干扰的因素比较多，如桩身截面、桩头的处理情况、激振方式选用等，所以低应变反射波法适用于桩长小于50m或桩径小于115cm以下的桩基完整性检测。

4 新技术的开发应用——自平衡法
自平衡法最早出现于上世纪80年代中期，那时国外尚在研究阶段，而我国在90年代中期才开始应用，目前主要普遍用于码头工程和交通桥梁的领域，该检测技术已日渐成熟，部分地区也对该检测技术制定了相关规定。

自平衡法是把一种特定制造的加载装置，放在桩身的指定位置，将加载装置的高压油管和位移杆引到地面，在地面由高压油泵向加载装置充油加载，加油装置将力引到桩身，由上桩极限侧摩阻力和自身重量与下桩极限摩阻力和极限端阻力相平衡，来维持加载，就这样来获得桩的承载力。

这种方法不同于传统的检测方法那样运用外部反力加载，而是运用桩身自身阻力作为反力来加载，装置简单，省时又省力，并且节约了大量的试验成本。

5 结束语
桩基质量的好与坏对建筑物的安全以及人身安全起着至关重要的作用，科学的桩基检测技术对整个桩基工程的质量与安全更具重要意义，文中虽然列举了几种桩基检测技术都得广泛的应用，但仍然存在一些不足，今后我们应对桩基检测技术精度不断进行改进，不断完善理论研究，推动我国桩基检测事业的发展。

参考文献
[1]屈彦玲．钻孔灌注桩的超声波透射法检测[K]．山西建筑，2007（22）.
[2]建筑施工手册[K].北京：中国建筑工业出版社，2003（10）.。