談樁基低應(yīng)變檢測應(yīng)用

季煥

摘要：我國建筑行業(yè)的發(fā)展在近些年來有目共睹，其中，樁基的重要性早已不言而喻。正因如此，對樁基安全穩(wěn)定性的檢測便有一定的意義所在。甚至可以說在我國每個角落中只要關(guān)于建筑都有一定的樁基檢測工作。與此同時，相較于以往的樁基檢測技術(shù)，也在不斷更新與改善，其中樁基的低應(yīng)變檢測作用在眾多樁基檢測技術(shù)中日漸突出且得到非常不錯的反響。而我們本文的闡述重點也是如此。

關(guān)鍵詞：樁基;檢測;建筑;技術(shù);低應(yīng)變檢測

所謂樁基其實就是建筑物在建造前與地底所連接的基礎(chǔ)，其連接載體為柱子和樁子，這種連接載體就被稱之為樁基，也是建筑物在建造前最重要的基礎(chǔ)工作之一。尤其對高層建筑來講，樁基的安穩(wěn)與否關(guān)系到日后在高層建筑人員的性命安危，其意義與作用十分顯著。自然，對于樁基的檢測就顯得十分重要。我國的樁基檢測技術(shù)在近些年來的發(fā)展中已經(jīng)取得了不錯的突破與進(jìn)步，而我們準(zhǔn)備對樁基檢測工作中的低應(yīng)變檢測進(jìn)行一番詳細(xì)的闡述與分析。

一、低應(yīng)變檢測技術(shù)對樁基檢測的應(yīng)用意義

在眾多樁基檢測技術(shù)中，低應(yīng)變檢測技術(shù)在其中的檢測質(zhì)量與效率都有著十分良好的體現(xiàn)，同時這種檢測技術(shù)所執(zhí)行的操作同樣十分簡單，深受眾多樁基檢測人員的追捧[1]，并在其中有著十分廣泛的基礎(chǔ)應(yīng)用。在低應(yīng)變檢測技術(shù)中，對于樁基的樁頂會放置一個傳感器，繼而利用小錘敲打樁頂，導(dǎo)致這個樁頂由上而下的形成一種力。這種力會讓傳感器接收到，這時可以利用傳感器觀察在樁基底部的動態(tài)反應(yīng)，其中所用到的理論即應(yīng)力波理論。如此反復(fù)可以將樁基質(zhì)量結(jié)果在其中不斷進(jìn)行完善，并且方便進(jìn)行研究與分析，如圖1就是樁基低應(yīng)變檢測的基本原理與流程示意圖。

由于樁基自身在小錘的敲打過程中會形成一種抵抗反應(yīng)，可以理解為相互作用。這種相互作用的力即阻抗力，我們將其用Z進(jìn)行表示，這種阻抗力Z利用公式進(jìn)行表示即Z=C·A·ρ。在這個公式中，C代表在其中的波速，而A則代表樁基自身的橫截面積，ρ就是樁基材料自身的密度。只要將這些條件進(jìn)行測量，就可以計算其中的阻抗力Z的大小。而利用這種公式的原理其實是因為在利用小錘敲打樁頂?shù)倪^程中會在樁基形成一種應(yīng)力波，如果這時沒有別的因素進(jìn)行干擾，這種應(yīng)力波會一直在C波速的移動下傳遞到樁基深處。如果樁基在地底下有特殊情況，這種應(yīng)力波會直接反彈回來。這是因為阻抗力Z將其反彈回來，而這時盡管將其進(jìn)行反彈，但是仍舊還有部分參與應(yīng)力波會一直繼續(xù)向下傳播。直到應(yīng)力波到達(dá)樁底后再理算其中的相關(guān)數(shù)據(jù)，而樁基質(zhì)量則利用其中的應(yīng)力波反彈回來的速度進(jìn)行計算。

二、低應(yīng)變力檢測技術(shù)的檢測步驟

（一）準(zhǔn)備工作

在檢測的準(zhǔn)備工作中，檢測人員必須對樁基的工藝、長度、直徑、強度以及對應(yīng)設(shè)立的時間要有清晰的掌握與了解，并進(jìn)行記錄。同時在檢測前要對樁頭進(jìn)行仔細(xì)檢查，保證樁頭的干燥、穩(wěn)固。當(dāng)樁頭確定達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)后，利用砂輪打磨一個光面，可以幫助傳感器進(jìn)行安裝，其中的光面設(shè)置在4cm直徑左右為宜;

（二）檢測工作

其實從根本來講，低應(yīng)變的檢測就是利用反射波的原理進(jìn)行檢測，因此對于小錘敲擊樁頂?shù)男Ч麜泻艽蟮牟罹?。因此，選擇合理的小錘進(jìn)行敲擊非常重要，可以對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度有著直接的影響作用;同時，在傳感器的選擇中同樣十分重要。因此，在低應(yīng)變檢測工作中傳感器要選取較為輕便的，在安裝傳感器過程中要特別注意安裝規(guī)范性;值得一提的是，由于每次反響所傳遞的數(shù)據(jù)會有一定的差別[2]，因此，對于一些樁基質(zhì)量不是很穩(wěn)定的檢測要對其進(jìn)行反復(fù)檢測，保證其中數(shù)據(jù)的檢測質(zhì)量;

（三）分析工作

如果在檢測過程中樁基并未產(chǎn)生一定的斷裂影響或者別的因素進(jìn)行干擾，其中的應(yīng)力波只有到達(dá)樁基底部時才會產(chǎn)生反射。因此，這種樁基所觀察到的曲線波會形成一定的規(guī)律性;而如果樁基發(fā)生斷裂，曲線波會形成明顯的反射信號，并且所計算的時間因素完全相同。但是在斷裂處進(jìn)行反射后，殘余應(yīng)力波在繼續(xù)向樁底傳遞過程中會形成信號不夠穩(wěn)定的現(xiàn)象，這時可以利用之前所測量的已知距離與波速測量對應(yīng)的位置和高度。

三、結(jié)束語

盡管低應(yīng)變檢測法在樁基檢測工作中的應(yīng)用十分普遍，但還是有著一定的缺陷，比如這種檢測方法對靜動對比系數(shù)的大小十分依賴。因此，在這種檢測方法應(yīng)用時要測量對應(yīng)的靜動對比系數(shù)就顯得工作量比較繁多;其次，很多時候在檢測中更多依靠的是檢測人員的熟練經(jīng)驗，而不是數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)計算;最后，在實際的測量中影響其中的阻抗力因素非常多，這些因素都會導(dǎo)致反射波的傳遞速率，從而影響數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

總而言之，在樁基檢測工作中目前應(yīng)用方便之處有目共睹，但其弊病之處同樣不能忽視。在未來低應(yīng)變檢測技術(shù)或者別的樁基檢測技術(shù)一定會不斷進(jìn)行完善與更新，提高樁基檢測的質(zhì)量與穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李武強. 樁基低應(yīng)變檢測應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2013（10）.

[2]李仁海， 侯壽貴. 低應(yīng)變反射波法在灌注樁樁基缺陷檢測中的應(yīng)用[C]/ 2016年全國工程勘察學(xué)術(shù)大會.

（作者單位：常州市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司）