某工程動(dòng)測(cè)法檢測(cè)技術(shù)分析

郝海艷

（太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 山西·太原 030027）

在20世紀(jì)80年代初，形成了兩種實(shí)用的測(cè)試方法：一種是高應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，另一種是室內(nèi)波動(dòng)方程分析方法。同時(shí)，開(kāi)展了利用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性的研究工作。在1990年代中期，《基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》(JGJ/T93-95)和《基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》(JGJ106-97)標(biāo)志著我國(guó)基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了相對(duì)成熟的階段。高應(yīng)變方法包括錘擊貫入試樁法、波動(dòng)方程法和靜動(dòng)法，其中錘擊法是一種經(jīng)驗(yàn)方法，主要適用于中小直徑的摩擦樁，但已基本被波動(dòng)方程法所取代。高應(yīng)變方法在檢測(cè)樁身完整性方面比低應(yīng)變方法更可靠，但與低應(yīng)變方法的快速廉價(jià)檢測(cè)相比，仍然難以應(yīng)用于一般的完整性檢測(cè)中。通過(guò)一定的工程檢查，分析了高應(yīng)變和低應(yīng)變的過(guò)程和結(jié)果，并提出了相應(yīng)的參數(shù)，可供相關(guān)工程參考。

1 工程概況

該項(xiàng)目＃1號(hào)樓采用后注漿鉆孔樁-承臺(tái)梁+防水底板的形式，樁基的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。該項(xiàng)目使用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樁進(jìn)行地基處理（后注漿工藝），樁直徑為600mm，有效樁長(zhǎng)為28m，樁端持力層在地下第7層，且進(jìn)入持力層不少于樁直徑的2倍，總樁數(shù)為169根，其中包括3個(gè)測(cè)試樁。樁混凝土強(qiáng)度：試驗(yàn)樁為C40，錨固樁和工程樁為C35，混凝土抗?jié)B等級(jí)為P8。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要工程樁的單樁豎向承載力的特征值：暫定為2100kN。

該場(chǎng)地的地貌單元屬于汾河西岸的Ⅲ級(jí)階地，標(biāo)高介于789.39m（100#）～ 795.75m（15#）之間，最大高差為 6.36m，該場(chǎng)地的地基土自上而下依次為：第四系全新統(tǒng)人工新近堆積層（Q42ml），以第①層雜填土的層底為底界；第四系全新統(tǒng)沖、洪積層（Q41al+pl），以第④層粉土的層底為底界；第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl），本次勘察未揭穿該層。巖性以人工填土、粉土、粉質(zhì)黏土和粗砂為主。

2 檢測(cè)目的及依據(jù)

2.1 檢測(cè)目的

（1）采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別；

（2）采用高應(yīng)變法檢測(cè)單樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 檢測(cè)依據(jù)

（1）《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2014）。

（2）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）。

（3）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 低應(yīng)變測(cè)試結(jié)果分析

樁身質(zhì)量檢查使用推力桿敲打樁頭。激發(fā)點(diǎn)的位置選擇在樁的中心，激發(fā)方向沿樁的軸。在樁的中心對(duì)稱地布置有四個(gè)檢查點(diǎn)，每個(gè)檢查點(diǎn)記錄的有效信號(hào)個(gè)數(shù)不少于3個(gè)，并進(jìn)行檢查以確定測(cè)得的信號(hào)是否反映了樁體的完整性。當(dāng)不同的檢測(cè)點(diǎn)和多個(gè)測(cè)得的時(shí)域信號(hào)的一致性較差時(shí)，在分析原因后，根據(jù)實(shí)際情況增加檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量。低應(yīng)變測(cè)試的結(jié)果如表1以及典型的低應(yīng)變測(cè)試的附圖1和2所示。現(xiàn)場(chǎng)共采樣了46個(gè)樁，包括3個(gè)測(cè)試樁和12個(gè)錨樁。被測(cè)樁的平均波速是正常的。測(cè)試的樁都是I型樁，沒(méi)有II，III和IV型樁，樁身的完整性滿足設(shè)計(jì)要求。

圖1：典型試樁、工程樁和錨樁低應(yīng)變檢測(cè)圖

圖2：高應(yīng)變樁實(shí)測(cè)、擬合、模擬Q～s曲線、樁身剖面及土阻力分布

表1：低應(yīng)變檢測(cè)分析表

3.2 高應(yīng)變法測(cè)試結(jié)果分析

本次共完成10根樁的高應(yīng)變測(cè)試，先根據(jù)地質(zhì)條件和基樁設(shè)計(jì)參數(shù)假定一套樁、土各單元的參數(shù);然后使用測(cè)得的速度（或其他信號(hào)）作為邊界條件輸入，并通過(guò)求解特征線方程來(lái)計(jì)算樁頂處的力；如果計(jì)算出的曲線（包括穿透力）與實(shí)測(cè)曲線不匹配，則調(diào)整輸入的樁土參數(shù)并重新計(jì)算；重復(fù)以上步驟，直到計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線之間的近似度無(wú)法進(jìn)一步提高，且樁土參數(shù)在合理范圍內(nèi)時(shí)，此時(shí)計(jì)算出的單樁豎向極限承載力為作為測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果分析采用實(shí)際的測(cè)試曲線擬合方法，典型的高應(yīng)變測(cè)試結(jié)果如圖2，表2和表3所示。

表2：試樁FEIPWAPC程序樁土參數(shù)表

表3：基樁高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果

4 結(jié)論

《基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》提出了采用靜載試驗(yàn)方法進(jìn)一步驗(yàn)證的建議的四種情況是：樁體中存在缺陷，無(wú)法確定樁的豎向承載力，樁體缺陷對(duì)水平承載力有影響，單次擊穿深度大，樁底在樁體中有強(qiáng)烈反射方向相同，反射峰較寬，側(cè)向阻力波，端部阻力波反射較弱，即該波形表明垂直承載行為明顯與勘測(cè)報(bào)告中的地質(zhì)條件不一致，巖石底部—承插樁在同一方向強(qiáng)烈反射，經(jīng)過(guò)2L/c后無(wú)明顯的端阻力反射；也可以使用巖心鉆進(jìn)方法驗(yàn)證。根據(jù)該試驗(yàn)的低應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果，試驗(yàn)的46個(gè)樁的波速是正常的，試驗(yàn)的樁都是I型樁，沒(méi)有II，III或IV型樁。樁身的完整性滿足設(shè)計(jì)要求；根據(jù)高應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果，被測(cè)單樁的豎向抗壓承載力試驗(yàn)值為4223kN～4324kN，均大于4200kN，符合設(shè)計(jì)要求。