樁基檢測技術(shù)在工程實踐中應(yīng)用探析

1、樁基檢測技術(shù)在工程實踐中應(yīng)用探析摘要：樁基是結(jié)構(gòu)物的主要承重部分，其質(zhì)量檢測技術(shù)也 得到了不斷的發(fā)展完善。本文通過對樁基檢測技術(shù)在工程實 踐中的應(yīng)用研究，提出了樁基檢測技術(shù)的理論實踐與技術(shù)要 點(diǎn)，為樁基檢測技術(shù)應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞：基樁檢測技術(shù)應(yīng)用探討abstract： pile foundation is the main load-bearing part of the building, whose quality testing technology has been continuously developed based on the application study of th

2、e pile foundation testing technology in engineering practice, the theoretical practice and technical points of pile foundation testing technology are proposed, providing reference for the its application.key words： pile foundation； testing technology； application； discuss中圖分類號：tu473. 1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號： 2

3、095-2104 (2012)樁基為地下隱蔽工程，是結(jié)構(gòu)物的主要承重部分，其質(zhì) 量的優(yōu)劣直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)物的使用安全性和耐久性。建筑物 或構(gòu)筑物樁基一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，加固處理難度較大，經(jīng)濟(jì) 損失較高，一般會造成比較嚴(yán)重的社會影響。隨著國家對基 礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的增加，樁基工程質(zhì)量檢測技術(shù)在工程建設(shè) 的各個領(lǐng)域不斷完善，檢測方法由上世紀(jì)八十年代末的聲波 透射法抽檢發(fā)展到目前的靜載試驗、高應(yīng)變、低應(yīng)變、鉆孔 取芯等多種檢測方法，聲波透射法檢測理論方法也得到了不 斷完善，與其他檢測方法相結(jié)合，得到了日益廣泛的應(yīng)用。1 樁基 樁基是指由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂連接的承臺共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接連接的單

4、樁基礎(chǔ)。樁基按承載 力分為端承樁、摩擦端承樁、摩擦樁和端承摩擦樁；按樁的 使用功能分為豎向抗壓樁、豎向抗拔樁、水平受荷樁、復(fù)合 受荷樁；按樁的成型方法分為預(yù)制樁和灌注樁，預(yù)制樁還可 分為打入樁與靜力壓入樁等；按樁身材料分為混凝土樁、鋼 樁、木樁、粉噴樁、砂樁、碎石樁和組合材料樁等；按成樁 方法分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁；按樁的外型尺寸 分為長樁、短樁、中長樁、變截面樁；按樁的橫截面形狀又 可分為實心樁和空心樁，圓形樁和方形樁、異形樁；按樁的 施工方法有鋼板角鋼焊接，法蘭盤加螺栓聯(lián)結(jié)，硫磺膠泥錨 固以及機(jī)械聯(lián)結(jié)等。樁基種類繁多，在檢測技術(shù)方面根據(jù)所 測樁基周圍地質(zhì)情況及樁的類別，選擇適應(yīng)的

5、檢測方法是非 常重要的。2.樁基檢測技術(shù)目前，國內(nèi)外常用的樁基檢測方法可分為靜力測樁和動 力測樁兩大類，此外還有靜力觸探、動力觸探以及埋設(shè)傳感 器法等輔助類方法。靜力測樁法有靜荷載試驗法和鉆樁取芯試驗法。靜力測 樁法可靠、直觀，是樁基承載力檢測的常用方法，但是由于 費(fèi)時、費(fèi)力、費(fèi)用高、場地要求高等因素而受到限制。動力試樁法以振動理論、應(yīng)力波理論為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的微電子儀器及信號處理技術(shù)，具有設(shè)備輕便、快速、費(fèi)用 低廉等優(yōu)點(diǎn)。動力試樁法有高應(yīng)變動力試樁法（簡稱hst法） 和低應(yīng)變動力試樁法（簡稱lst法）。高應(yīng)變動力試樁法又分 為case法和波形擬合法；低應(yīng)變動力試樁法有反射波法和 振動法。樁基

6、檢測內(nèi)容一般指對樁身的完整性和單樁的承載 力兩方面的檢測，進(jìn)而對整個樁基工程進(jìn)行檢測評定。2. 1靜載試驗 樁基靜載試驗是目前國內(nèi)最常用的一種檢測方法，是驗證和檢驗樁基承載力最基本、準(zhǔn)確率最高的方法之一。靜載 試驗用于檢測單樁極限承載力，包括單樁豎向抗壓、抗拔和 水平承載力檢測。自平衡試樁法是將荷載箱安置在樁身下 部，當(dāng)施加垂直荷載時，地面上的油泵通過油管向荷載箱內(nèi) 腔加壓，荷載箱在此處上頂下壓，將使樁同時向上、向下發(fā) 生位移，使上、下段樁的側(cè)阻力和端阻力得到發(fā)揮。根據(jù)加 載過程中荷載箱上、下蓋板的位移與加載的對應(yīng)關(guān)系，可繪 制出向上、向下的p-s曲線。該法利用下段的樁端阻力和小 部分樁側(cè)阻力

7、與上段樁的側(cè)負(fù)阻力和樁自重來平衡，該法裝 置較簡單、試驗方便，不占用場地，試驗后的樁仍可作為工 程樁使用，免去堆載和錨樁上千噸荷載的運(yùn)輸，因而費(fèi)用低、 省時間、操作安全。靜載試驗顯著的優(yōu)點(diǎn)是其受力條件比較 接近基樁的實際受力狀態(tài)。靜載試驗主要適用于工程試樁的 承載力檢測，對于工程樁檢測不能做破壞性試驗。其檢測精 度較高，相對誤差在10%范圍內(nèi)。2. 2鉆樁取芯法鉆樁取芯法采用液壓鉆機(jī)，金剛石單動雙管鉆進(jìn)在穩(wěn)妥 安裝和精心施工下，可確保鉆孔垂直度偏差1%,混凝土采 樣率達(dá)95%以上，使芯樣的可靠性得到保證。根據(jù)鉆取的芯 樣可以判定樁身混凝土膠結(jié)狀況，樁身是否存在夾泥、離析、 蜂窩、斷樁等質(zhì)量問題

8、。鉆樁取芯法可檢驗樁長和樁底沉渣 是否滿足設(shè)計要求，鑒別樁底持力層的巖石性狀和進(jìn)入基巖 深度是否符合設(shè)計要求，芯樣還可檢驗樁身混凝土的強(qiáng)度。 當(dāng)樁身存在缺陷時，還可利用鉆孔進(jìn)行壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理。鉆芯 法雖然具有直觀、可靠、精確度高的優(yōu)點(diǎn)，是檢測大直徑混 凝土灌注樁成樁質(zhì)量的有效手段。但其不足之處，鉆探取芯 和芯樣加工比較笨重，操作不便、成本也高，使用受到限制; 取芯對樁身整個斷面來說，代表的范圍有限，取芯后的鉆孔、 樁身結(jié)構(gòu)局部受到損壞，孔洞需進(jìn)行修補(bǔ)。2. 3高應(yīng)變動測法高應(yīng)變動測法是利用重錘對樁頂進(jìn)行瞬態(tài)沖擊，使樁周 土產(chǎn)生塑性變形，在樁頭實測力和速度的時程曲線，通過應(yīng) 力波理論分析得到樁土體

9、系的工作性能，分析樁身質(zhì)量，確 定樁的極限承載力。目前工程上應(yīng)用廣泛的有case法和波 形擬合法。case法是通過一維波動方程計算而獲得巖土對樁的支 撐阻力的方法。它有3個基本假定：樁身是等阻抗的； 樁周與樁尖對樁的阻力分為動阻力和靜阻力兩部分，動阻力 集中在樁尖，忽略樁側(cè)土阻力；靜阻力模型為理想剛塑性 體，忽略應(yīng)力波在傳播過程中的能量損耗，包括樁身內(nèi)阻尼 損耗和向樁周土的逸散?；谝陨?個基本假定，由波動方 程推導(dǎo)出case法單樁極限承載力公式。case法的假定條件 與部分樁基的實際施工條件差別較大。首先，如灌注樁等現(xiàn) 場成樁，各截面阻抗有較大的差異；其次，隨著樁的相對位 移加大，樁側(cè)必然產(chǎn)生動阻力，因此動阻力并沒有集中于樁 尖；第三，樁一旦被打動，靜阻力馬上達(dá)到極限值，與假設(shè) 的靜阻力模型為剛塑體不符。所以，case法僅適用于鋼樁、 預(yù)制樁和預(yù)應(yīng)力管樁的測試。波形擬合法目前被認(rèn)為是確定單樁承載力較為準(zhǔn)確的 方法之一。它是通過現(xiàn)場把實測力波和速度波輸入計算機(jī)進(jìn) 行迭代計算，假定各單元樁土參數(shù)，以實測的樁頂速度波（或 力波）作為邊界條件，用特征線法求解波動方程，反算樁頂 波（或波速），使計算的波形和實測波型擬合。若二者不吻