淺談低應(yīng)變法在建設(shè)工程樁基檢測(cè)中的局限性

楊忠

（湖南同力檢測(cè)咨詢有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410219）

1 低應(yīng)變反射波法的基本原理

低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁法是低應(yīng)變反射波法又稱錘擊法，是建立在一維波動(dòng)理論基礎(chǔ)上，將受檢樁假設(shè)為一維彈性連續(xù)桿件，檢測(cè)時(shí)在樁身頂部進(jìn)行豎向激振，給樁一定的能量，產(chǎn)生一彈性縱波，該彈性波沿樁身向下傳播，當(dāng)傳至樁身阻抗明顯有差異的界面，如擴(kuò)縮徑、嚴(yán)重離析、斷樁、樁底等部位，將相應(yīng)地產(chǎn)生反射波；通過(guò)安裝在樁頂?shù)膫鞲衅魇叭》瓷湫盘?hào)，經(jīng)放大、濾波、數(shù)據(jù)處理，識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的阻抗等反射信息，利用應(yīng)力波在樁身內(nèi)部傳播的波速、樁長(zhǎng)與樁底反射時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)反射信息的分析計(jì)算，判斷樁身混凝土的完整性、判定缺陷程度及位置，根據(jù)平均波速校核樁長(zhǎng)等。

2 人工挖孔樁的應(yīng)用實(shí)例

某高層小區(qū)工程采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，該項(xiàng)目47#樁施工樁長(zhǎng)為10.6m，樁徑為900mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁底持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，采用低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，錘擊設(shè)備采用尼龍錘激振。

圖1為47#樁低應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線圖。通過(guò)分析表明：該樁有輕微缺陷反射波，無(wú)明顯的樁底發(fā)射信號(hào)，依據(jù)JGJ 106—2014中表8.4.3中樁身完整性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，該樁評(píng)定為Ⅲ類。

圖1 47#樁低應(yīng)變法實(shí)測(cè)曲線

同時(shí)對(duì)該樁進(jìn)行了鉆芯法驗(yàn)證，其檢測(cè)結(jié)果如圖2所示，該樁0.00～5.00m左右進(jìn)尺順利，且芯樣連續(xù)、完整、表面光滑、膠結(jié)較好，未見(jiàn)缺陷存在。但在5.00～7.5m以下混凝土膠結(jié)質(zhì)量差難以鉆進(jìn)，且芯樣松散，因松散長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此往下無(wú)法鉆進(jìn)，依據(jù)JGJ 106—2014中表7.6.3中樁身完整性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該樁可評(píng)定為Ⅳ類樁。

圖2 47#樁取芯現(xiàn)場(chǎng)芯樣照片

經(jīng)查閱地勘報(bào)告及施工記錄，該地層地下水位較高，該樁混凝土澆筑過(guò)程中未有效的控制地下水，從而導(dǎo)致此情況的發(fā)生；圖2中低應(yīng)變檢測(cè)波形中無(wú)明顯的缺陷反射波，是由于該缺陷為漸變形（松散長(zhǎng)度約2.5左右），導(dǎo)致應(yīng)力波慢慢的衰減，從而無(wú)明顯的缺陷反射及樁底反射，從而導(dǎo)致無(wú)明顯的缺陷反射。

由此可以看出，鉆芯結(jié)果與低應(yīng)變結(jié)果有一定的出入，低應(yīng)變法對(duì)漸變形缺陷的樁存在一定的局限性，實(shí)際檢測(cè)工作當(dāng)中，并不能以缺陷反射幅值的大小來(lái)評(píng)定其類別，應(yīng)針對(duì)整個(gè)場(chǎng)地的波形進(jìn)行比對(duì)分析。對(duì)于一個(gè)地質(zhì)情況比較均勻的場(chǎng)地，如僅僅存在個(gè)別樁無(wú)明顯的缺陷或無(wú)明顯的樁底反射，不能輕易地以低應(yīng)變波形去評(píng)定其樁身類別，必須采用鉆芯法檢測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證。

3 旋挖灌注樁的應(yīng)用實(shí)例

某高層小區(qū)采用旋挖灌注基礎(chǔ)，該工程388#樁施工樁長(zhǎng)為21.0m，樁徑為800mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁底持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，經(jīng)甲方委托采用低應(yīng)變法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，錘擊設(shè)備采用尼龍力棒激振。

圖3為388#樁低應(yīng)變法實(shí)測(cè)曲線分析圖。從圖中可以看出，該樁在7.00m左右處有明顯的缺陷反射，且反射波幅較高，無(wú)樁底反射，依據(jù)JGJ 106—2014中表8.4.3中樁身完整性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，該樁評(píng)定為Ⅲ類。

圖3 388#低應(yīng)變法實(shí)測(cè)曲線

經(jīng)甲方溝通，對(duì)該樁進(jìn)行了鉆芯法驗(yàn)證，鉆孔芯樣照片見(jiàn)圖4，該樁芯樣連續(xù)、完整、表面光滑、膠結(jié)較好，未見(jiàn)缺陷存在，因此綜合評(píng)定該樁樁身完整性類別為Ⅰ樁。

圖4 388#樁基取芯現(xiàn)場(chǎng)芯樣照片

經(jīng)查閱地勘報(bào)告及施工記錄，該地層從地表往下5.00左右為回填土，5.00～7.00左右存在流沙層，為防止樁基施工過(guò)程塌孔，因此施工過(guò)程中采用直徑為1200mm，長(zhǎng)為7000mm的鋼護(hù)筒，由此可以判斷導(dǎo)致低應(yīng)變與鉆芯法結(jié)構(gòu)出入較大的原因，是由于0.00～7.00m處由于采用了直徑為1.2m的鋼護(hù)筒，導(dǎo)致樁身截面發(fā)生了急變，從而導(dǎo)致低應(yīng)變檢測(cè)波形在7.00m左右處有明顯的缺陷反射信號(hào)。

由此可以看出，兩種方法檢測(cè)的結(jié)果差別較大，低應(yīng)變法檢測(cè)旋挖樁完整性有一定的局限性，不能完全按照低應(yīng)變波形檢測(cè)結(jié)果，需結(jié)合工程地質(zhì)、施工記錄及鉆芯檢測(cè)綜合評(píng)判，這樣才能保證結(jié)果真實(shí)、可靠。

4 結(jié)語(yǔ)

本文工程實(shí)例表明，低應(yīng)變反射波法在人工挖孔樁和旋挖樁完整性檢測(cè)中存在一定的局限性，如果嚴(yán)格按照規(guī)范要求判定可能存在錯(cuò)判和漏判的情況。在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之前，檢測(cè)人員應(yīng)熟悉不同樁型的成孔、成樁工藝，充分了解樁基施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)特別重視對(duì)工程地質(zhì)及施工記錄的查閱與分析，在此基礎(chǔ)上有效地結(jié)合工程地質(zhì)、施工和鉆芯結(jié)果對(duì)樁身類別進(jìn)行綜合判定，這樣才能確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)、可靠。