基樁反射波波形解釋中幾個值得注意的問題

周振宇

（江西省地球物理勘察技術(shù)院，江西新余 338000）

反射波法是檢測樁身完整性的一種應(yīng)用最廣泛且經(jīng)濟有效的方法[1]。由于基樁的反射波形具有復(fù)雜性和多解性，因此，如何對反射波形進行準確判讀和解釋，始終是基樁動測人員研究的課題。本文用筆者多年的檢測工程實例，針對檢測人員常常會誤解的一些問題進行了討論，供檢測同行們參考。

1 波形相似而缺陷性質(zhì)不同

實際檢測過程中，常常遇到這樣的事情：明明波形特征一樣或極其相似，而樁身缺陷類型卻不同，往往令檢測技術(shù)人員不知所措。圖1是某廠房178#樁的實測波形[2]。樁長18.1m，樁徑為0.48m，為錘擊沉管灌注樁。持力層為砂質(zhì)粘性土。從波形上看，約1.5m處有明顯缺陷。經(jīng)開挖驗證，在該深度范圍內(nèi)，外觀上未發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題，用鐵錘敲擊樁周，也未發(fā)出異聲，顯示出該樁樁身完整性良好。開挖后，我們對該樁又進行了復(fù)測，復(fù)測結(jié)果與原波形相似，于是，我們推測該樁在該深度左右局部砼膠結(jié)不良或存在不易察覺的微裂縫。

圖1 某廠房178#樁的實測波形

圖2 某公司宿舍3#樁的實測波形

圖2是某公司宿舍3#樁的實測波形。樁長21.5m，樁徑為0.48m，為錘擊沉管灌注樁。持力層為粘性土。該樁開挖后，在1.8m處斷裂。

2 基樁的缺陷類型相似而波形特征不一樣

在日常檢測過程中，我們還會遇到這樣的一種情形是：樁的缺陷性質(zhì)相似，而反射波檢測出來的波形特征又大不相同。以下2根樁均為斷樁，樁的類型均為錘擊沉管灌注樁，但波形特征完全不一樣。圖3是某公司宿舍26#樁的實測波形。樁長16.5m，樁徑為0.48m。經(jīng)開挖驗證，該樁在距樁頂2m處斷裂（夾泥）。圖4是某電子廠宿舍86#樁的實測波形。樁長19.5m，樁徑為0.48m。該樁也是在2m左右斷裂。這2根樁均在2m左右斷裂，純從波形上分析，圖3所示的樁應(yīng)判斷為Ⅲ類或Ⅳ類樁[3]，而圖4中的樁間反射波幅度較小，一般情況下判Ⅱ類樁的情形居多。由于筆者對圖4所示的樁產(chǎn)生懷疑，于是選定該樁進行了靜載試驗，靜載結(jié)果未達到設(shè)計要求。該樁后經(jīng)開挖驗證，發(fā)現(xiàn)在距樁頂2m左右砼嚴重膠結(jié)不良，可能是嚴重縮徑或夾泥（因靜載試驗壓碎了樁身，所以不好判斷具體的缺陷類型），用手推樁頭可將其輕易推倒。

圖3 某公司宿舍26#樁的實測波形

圖4 某電子廠宿舍86#樁的實測波形

3 強烈的樁間反射波不一定是樁身存有嚴重缺陷

由于有的基樁在灌注混凝土的過程中中斷了幾個小時，導(dǎo)致混凝土中形成一交接縫，這個交接縫有時也能形成強烈的反射波[4]。

圖5是某大廈50#樁的實測波形。該樁長為34.95m，樁徑1.2m，為人工挖孔樁。圖中波形是用20kg重錘加橡皮墊敲擊采集的。從波形上看，該樁在距樁頂10m左右有一強烈反射波，并形成二次、三次反射波。經(jīng)抽芯驗證，巖芯完整，呈長柱狀。經(jīng)施工單位介紹，該樁在澆灌到此深度左右時停下來吃飯，大約停頓2h。這樣，在該位置便形成了二次澆灌面。圖6是某培訓(xùn)中心22#樁的實測波形。樁長15.1m，樁徑1.2m，為人工挖孔樁。該波形也是用20kg重錘加橡皮墊敲擊采集的。從圖中可以看出7.6m左右有一明顯反射波。經(jīng)抽芯檢驗，巖芯相當(dāng)完整，未發(fā)現(xiàn)有破碎現(xiàn)象。

4 大直徑樁的“波形完整”不一定等于“樁身完整”

對于人工挖孔樁，大多未采用水下灌注施工方法，故在一些地下水補充較豐富的工地，若施工處理不當(dāng)，導(dǎo)致潛水面以下的混凝土膠結(jié)很差，樁上部混凝土膠結(jié)較好，而動測波形卻較難明顯反映出來。

圖5 某大廈50#樁的實測波形

圖6 某培訓(xùn)中心22#樁的實測波形

圖7是某公寓17#樁的反射波形曲線。該樁長為6.85m，樁徑為1.0m，樁的施工類型為人工挖孔樁。從曲線上看，3.5m左右有一般性缺陷，一般來說該樁會判為Ⅱ類樁。由于該樁被抽檢為鉆孔取芯樁，鉆芯后發(fā)現(xiàn)該樁在距樁頂3m以下混凝土膠結(jié)很差，砼芯樣呈碎塊狀。圖8是某公司辦公樓5#樁的反射波形曲線。該樁長為8.15m，樁徑為1.0m，樁的施工類型也是人工挖孔樁。從圖8的曲線上看，該樁在2.6m左右有一般性缺陷，也會判為Ⅱ類樁。但鉆孔取芯結(jié)果顯示，該樁在3m以下混凝土強度很差，一般在C10-C12之間，并且樁的底部區(qū)域混凝土膠結(jié)更為松散。

由此可見，對大直徑灌注樁而言，樁身完整性檢測宜采用2種或2種以上的方法。在檢測人工挖孔樁的同時，很有必要了解澆注混凝土的過程中地下水的補充情況，以便更準確地作出推斷解釋。

5 注重對樁底反射波特征的研判

圖9是某住宅小區(qū)13棟1#樁的實測曲線，該樁長為20.3m，樁徑為0.48m，樁的類型是錘擊沉管灌注樁。樁底持力層為粉質(zhì)粘土。圖9是該樁靜載荷試驗前的實測曲線，圖10是該樁靜載荷試驗后的實測曲線。該樁設(shè)計單樁承載力為500kN，按規(guī)范要求應(yīng)加載到1000kN。經(jīng)靜載荷試驗，該樁的極限荷載為600kN，未達到設(shè)計要求。

圖7 某公寓17#樁的實測波形

圖8 某公司辦公樓5#樁的實測波形

從反射波曲線上可以看出，該樁樁底反射信號較強，為同向樁底反射波。樁中間曲線平滑，說明樁身完整。該樁的承載力未達到設(shè)計要求，可能是樁底持力層較軟弱。試壓前波形（圖9）有一明顯樁底反射信號。頻率較低是該樁底反射波的主要特征。經(jīng)靜載試驗后，重新對該樁進行檢測。從試壓后的波形（圖10）中則看不出樁底反射波。這說明樁尖與持力層更緊密。

6 結(jié)語

通過本文的一些實例，說明基樁檢測人員不能僅根據(jù)波形特征來劃分樁的完整性類別，而是要結(jié)合場地地質(zhì)條件以及樁的施工工藝來綜合分析，這樣才能提高檢測的準確性。雖然反射波法在判斷樁身缺陷性質(zhì)方面還不好準確把握，但由于該方法具有快速、經(jīng)濟地發(fā)現(xiàn)異常樁方面的優(yōu)勢，可以為基樁的下一步檢測（如鉆孔取芯檢測或靜荷載試驗）提供選樁依據(jù)，從而降低上述2種方法隨機抽樣所帶來的風(fēng)險。

圖9 某住宅小區(qū)13棟1#樁的試壓前波形

圖10 某住宅小區(qū)13棟1#樁的試壓后波形

[1]劉屠梅，趙竹占，吳慧明.基樁檢測技術(shù)與實例[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：61-84.

[2]梁彤,周全.沉管灌注樁的PIT檢測波形分析[J].巖土工程界,2002(7)：62-64.

[3]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ106-2014建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2014.

[4]諶和平,梁彤,周全.現(xiàn)代動測技術(shù)檢測灌注樁完整性的幾個問題[J].物探與化探,2002(5)：407-409.