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几种常用的桩基检测方法及其特点

301 2021-01-28 15:18:19

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东南岩土

桩基是结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。同时桩基又是隐蔽工程,其质量的评价、判定必须通过专业的检测手段。

桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、高应变、声波透射法、静荷载法、钻芯法等综合全面普查。

基桩检测可分为施工前为设计提供依据的试验桩检测和施工后为验收提供依据的工程桩检测。基桩检测应根据检测目的、检测方法的适应性、桩基的设计条件、成桩工艺等,按附表1合理选择检测方法。

当通过两种或两种以上检测方法的相互补充、验证,能有效提高基桩检测结果判定的可靠性时,应选择两种或两种以上的检测方法。

选择好合理的检测方法,需按照下图的检测程序进行桩基检测。

检测方法不同,检测目的也不尽相同,其特点也有所差别,下面简述几种检测方法的特点。

静载试验法

静载试验是利用接近于桩的实际受力状况,分级在桩顶施加荷载,通过观测桩顶的位移沉降,根据一定的判别标准获得单桩的承载力的方法。是目前检测单桩的承载力最可靠的方法,当采用其他间接方法获得检测结果有争议时用它来进行仲裁。最大的优点在于方法准确可靠,但是做起来费时费钱,检测数量少,代表性差,而且大吨位基桩由于加载设备限制很难进行。

静载试验法


低应变法

低应变法又叫应力波法,是以手锤或力棒敲击桩顶,给桩一定的能量,产生一纵向应力波,该应力波沿桩身向下传播,由传感器(速度型或加速度型)拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号,通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程。便可分析出桩基的完整性,并根据桩身突然变化界面时(如:桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等)所产生的反射和透射波,来确定桩身缺陷性质,估算桩长或缺陷位置,且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度。

低应变法


高应变法

高应变法是用重锤冲击桩顶,通过分析在桩侧对称安装的两对传感器记录的力和加速度曲线,以获得桩土性状的一种检测方法。高应变法的主要功能是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求和桩身完整性的。
与低应变法检测的快捷、廉价相比,高应变法检测桩身完整性虽然是附带性的,但由于其激励能量和检测有效深度大的优点,特别在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上,能合理判定缺陷程度。如果带有普查性的完整性检测,采用低应变法更为恰当。高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的,试打桩和打桩监控属于其特有的功能,是静载试验无法做到的。但目前受检测人员水平和桩与土之间相互作用模型等问题的影响,该方法仍有较大的局限性,尚不能完全代替静载荷试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。

高应变法


声波透射法

在桩身中预埋声测管,并在两声测管之间发射和接收超声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声波时差、频率和波幅衰减等声学参数的变化,对桩身完整性进行检测的方法。在桩内预埋纵向声测管道,将超声脉冲发射和接收探头置于声测管中,管中充满清水作耦合剂,由仪器发出周期性电脉冲通过发射探头发射并穿透混凝土,被接收探头接收并转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需时间、接收波幅值、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数。最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置作出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。
声波透射法的优点是准确可靠,尤其在有缺陷的位置附近可以进行加密测量,从而对缺陷位置有更为准确的判断,但是不易做到随机抽检。

声波透射法


钻芯法

钻芯法是用地质钻机沿着桩顶一直钻到桩底,并进入持力层一定深度,取芯样进行状态和强度检验以获得桩身完整性及持力层岩土性状的一种检测方法。该方法主要目的是检测桩身完整性、混凝土强度、持力层岩土性状。能对桩身质量进行直观地定性分析,能检测桩身混凝土强度、离析和胶结、混凝土级配搅拌情况(水泥水化等)、桩底沉渣(桩身夹渣)或桩底欠挖情况、基岩的岩性及承载力情况,还可利用抽芯桩孔对断桩、夹泥病桩进行灌浆补强处理,是检测方法中应用最为普遍的一种方法。但是缺点是费用较高,容易“一孔之见”,桩径小而桩长较长时容易偏出桩身之外,不能轻易给受检桩下结论。

钻芯法


目前在输电线路灌注桩桩基检测中以低应变和声波透射法为主,但是如遇地质条件复杂、施工质量可靠性低、采用了新桩型和新工艺等情况下,仍需采用其他检测方法检测单桩极限承载力。

参/考/文/献

《建筑基桩检测技术规范》 JGJ 106-2014

《电力工程基桩检测技术规程》 DL/T 5493-2014




感谢供稿作者:

刘洋(金鹰电力)

本文仅供学术经验分享之用

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