低應(yīng)變法和聲波透射法在樁基檢測中的綜合應(yīng)用研究

崔 迪 聶 鵬

（江西有色地質(zhì)勘查五隊 江西九江 332000）

低應(yīng)變法和聲波透射法在樁基檢測中的綜合應(yīng)用研究

崔 迪 聶 鵬

（江西有色地質(zhì)勘查五隊 江西九江 332000）

樁基檢測本身屬于隱蔽性工程，在施工過程中工藝復(fù)雜，而且施工難度較大，對施工技術(shù)的要求較高，而且樁基的質(zhì)量會直接影響到上層建筑的穩(wěn)定性，因此樁基檢測工作極為重要，在樁基檢測的方法中低應(yīng)變法和聲波透射法應(yīng)用頻率最高。本文從對低應(yīng)變法和聲波透射法的闡述分析入手，將這兩種檢測方法進(jìn)行綜合，更好的完成樁基檢測工作，同時從具體的應(yīng)用中來分析其可行性和適用性，兩種方法綜合應(yīng)用在樁基檢測中能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，也希望本文的研究成果能對相關(guān)工作有所幫助。

低應(yīng)變法；聲波透射法；樁基檢測；應(yīng)用

前言

樁基礎(chǔ)工程在施工的過程中，易受到施工人員、機(jī)械設(shè)備、地質(zhì)、環(huán)境等多種因素的影響，造成質(zhì)量問題，會影響樁基的承載能力，影響上層建筑的穩(wěn)定性。尤其實(shí)施在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，更容易出現(xiàn)樁基承載力問題，如果不及時進(jìn)行處理，會埋下極大的安全隱患，甚至在一定程度上還會造成人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。對樁基的檢測工作就是在施工階段及時發(fā)現(xiàn)問題，并且消除安全隱患，保證樁基礎(chǔ)工程的質(zhì)量，也能更好的保證上層建筑的穩(wěn)定性。

1 低應(yīng)變法在樁基檢測工作中應(yīng)用分析

低應(yīng)變法的檢測基礎(chǔ)是一維波動方程理論，假設(shè)檢測的樁基本身屬于一維彈性桿件，在檢測過程中，在樁頂進(jìn)行錘擊，然后激發(fā)整個樁基質(zhì)點(diǎn)振動，在樁基震動的過程中，有應(yīng)力波從上向下傳播，當(dāng)應(yīng)力波遇到阻礙變化的時候，就是樁基的缺陷界面，一般來說，應(yīng)力波在傳播的時候會發(fā)生透射和反射，帶動新的質(zhì)點(diǎn)振動，而反射波經(jīng)過樁基本身再次傳達(dá)到樁頂?shù)臅r候，就會被樁頂?shù)膫鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)，形成一定的反射波形，通過對反射波形傳輸?shù)膶?shí)踐和具體的波形能推測出樁基缺陷的深度，然后根據(jù)具體的相位和幅值等參數(shù)就能推算出異常類型，這就是低應(yīng)變法的主要檢測過程，也是彈性傳播理論的應(yīng)用。低應(yīng)變法的數(shù)據(jù)采集并不是簡簡單單的工作，而是涉及到了物理學(xué)、計算機(jī)學(xué)、信號學(xué)、數(shù)學(xué)等多種學(xué)科內(nèi)容，也需要應(yīng)用多種學(xué)科知識，利用樁基檢測儀器來完成對反射波信號的采集和分析工作，樁基檢測主要包括激振系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。樁基檢測中的激振系統(tǒng)主要是利用外力產(chǎn)生瞬態(tài)激振和穩(wěn)態(tài)激振，瞬態(tài)激振主要包括力棒或者手錘的敲打，而穩(wěn)態(tài)激振主要采用電磁激振器，一般來說低應(yīng)變檢測的時候采用瞬態(tài)激振。手錘的材料越軟、質(zhì)量越大，產(chǎn)生的荷載作用時間久越長。策略系統(tǒng)主要是將振動的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，主要利用傳感器轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)分析主要是利用計算機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)的分析。

2 聲波透射法在樁基檢測工作中應(yīng)用分析

在施工過程中，由于樁基混凝土內(nèi)部的缺陷，會造成對波的阻抗，而缺陷部分的波阻抗和正常狀態(tài)下的混凝土相比較低，超聲波在樁基內(nèi)部傳播的時候，缺陷的界面就是波阻抗的界面，從波的傳播理論角度分析，聲波透射法就是針對這一理論，認(rèn)為的向被檢測樁基本就不發(fā)射超聲波脈沖，然后這一脈沖能經(jīng)過樁基混凝土內(nèi)部空間，對于內(nèi)部有缺陷的地方會產(chǎn)生繞射和散射，在波形上會有相應(yīng)的體現(xiàn)，通過對波形的接受和分析，能確定樁基內(nèi)部的質(zhì)量情況。

3 低應(yīng)變法和聲波透射法在樁基檢測中綜合應(yīng)用實(shí)例

3.1 低應(yīng)變法和聲波透射法在樁基檢測中綜合應(yīng)用的可行性

低應(yīng)變法在檢測上主要是假設(shè)被檢測的樁基礎(chǔ)滿足一維彈性桿件，但是在實(shí)際的檢測工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)撞擊和基巖銜接緊密或者鑲嵌的狀態(tài)，那么這一狀況就不符合其檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求，影響低應(yīng)變法檢測效果。另外如果樁周圍巖的阻礙大，樁基本身的反射信號不能較好的傳導(dǎo)，很可能減弱反射信號，甚至是抵消反射信號，直接影響到檢測效果。同時樁基本身缺陷沒有明顯的變異性變化，過渡性變化缺陷在檢測上很難展現(xiàn)。聲波透射法只能針對樁基的各個檢測剖面進(jìn)行單獨(dú)檢測和評價，一旦聲波透射法檢測的剖面過多，不同的檢測面直接影響到樁基的完整性，很難客觀的評價檢測樁基質(zhì)量，而且樁徑較長的時候很難做到平行，嚴(yán)重影響聲速的判斷，影響到檢測效果。這兩中樁基檢測方法在檢測過程中都有一定的局限性，單一的應(yīng)用哪一種檢測方法都不能較為全面的反映出樁基礎(chǔ)的實(shí)際情況，而兩者檢測方法相結(jié)合，取長補(bǔ)短，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，能從缺陷范圍和具體的缺陷波形上進(jìn)行展示。低應(yīng)變法能清楚的反映出樁基質(zhì)量的整體情況，但是在缺陷的定量描述角度還有待加強(qiáng)，而聲波透射法能具體的劃分不同的缺陷區(qū)域，展示不同深度的混凝土的質(zhì)量，但是檢測剖面的數(shù)量會影響到最終的檢測效果，兩種方法綜合應(yīng)用能從整體角度和細(xì)節(jié)角度對樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量進(jìn)行評價。

3.2 低應(yīng)變法和聲波透射法在樁基檢測中工作實(shí)例分析

3.2.1 工程實(shí)例闡述

本文選自的工程實(shí)例主要是對鉆孔灌注樁進(jìn)行質(zhì)量檢測，通過不同的鉆孔方式在設(shè)計位置能制造一定深度的樁孔，不同的樁孔內(nèi)部關(guān)注混凝土制成樁基，在樁孔處往往會有泥土和地下水的聚集，因此會影響灌注樁的質(zhì)量。在對這一鉆孔灌注樁進(jìn)行質(zhì)量檢測的時候利用了低應(yīng)變法和聲波透射法兩者檢測方法。

3.2.2檢測結(jié)果及低應(yīng)變法和聲波透射法綜合應(yīng)用注意事項(xiàng)

通過低應(yīng)變法和聲波透射法在鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測的實(shí)際效果上來看，根據(jù)低應(yīng)變法的檢測波形中能從整體上掌握樁基的整體情況，并且能基本上確定灌注樁缺陷的位置，但是并不能準(zhǔn)確的確定具體的缺陷范圍和缺陷程度，而聲波透射法能彌補(bǔ)這一缺陷，針對不同的檢測剖面分析了不用的聲波參數(shù)，確定了具體的缺陷范圍，為灌注樁的缺陷檢測和處理提供了準(zhǔn)確性較高的資料，兩種檢測方法相結(jié)合檢測鉆孔灌注樁的質(zhì)量，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在低應(yīng)變法和聲波透射法綜合應(yīng)用在樁基檢測中需要注意一些事項(xiàng)，應(yīng)用低應(yīng)變法進(jìn)行樁基檢測工作之前，需要對樁頂進(jìn)行處理，保證樁頂沒有積水和浮漿，漏出平整的混凝土，然后集鎮(zhèn)點(diǎn)和傳感器的安放位置要打磨光滑，方便激振操作和傳感器的放置。激振方向要豎直向下，傳感器的放置位置與樁基的長軸保持一致，并且粘結(jié)劑選擇黃油、凡士林等保證耦合質(zhì)量，粘結(jié)劑只要保證傳感器不移動就可以，不能使用過多粘接劑，以免影響反射波信號，影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量。激振點(diǎn)的選擇要避開外露鋼筋，以免產(chǎn)生干擾信號。在檢測之前需要對樁基參數(shù)進(jìn)行分析，選擇不同型號的力棒或者手錘，減少樁基周圍介質(zhì)對檢測結(jié)果的影響。選擇多個檢測點(diǎn)進(jìn)行檢查額，并且有效波形不少于三個，根據(jù)具體的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4 結(jié)語

綜上所述，低應(yīng)變法和聲波透射法兩者樁基檢測方法的原理不同，檢測角度也不同，每種檢測方法都能做到對樁基礎(chǔ)的檢測工作，而兩種方法綜合應(yīng)用能從整體角度和細(xì)節(jié)角度對樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量進(jìn)行評價，同時兩者檢測方法綜合應(yīng)用能取長補(bǔ)短，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對兩種檢測方法的分析，結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，能看出低應(yīng)變法能清楚的反映出樁基質(zhì)量的整體情況，但是在缺陷的定量描述角度還有待加強(qiáng)，而聲波透射法能具體的劃分不同的缺陷區(qū)域，展示不同深度的混凝土的質(zhì)量，但是檢測剖面的數(shù)量會影響到最終的檢測效果，兩種檢測方法的綜合應(yīng)用能從整體和局部的角度來評價樁基工程的質(zhì)量。

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TU473.1

A

1673-0038（2015）45-0078-02

收稿日期：2015-10-20