建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐與探析

摘 要：樁基是非常重要的地基構(gòu)造，它對(duì)建筑工程的建設(shè)與質(zhì)量有著極其重要的影響?；诖?，對(duì)樁基礎(chǔ)測(cè)試的實(shí)踐和探討展開(kāi)系統(tǒng)的研究，從樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r出發(fā)，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)各種測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了討論。通過(guò)比較研究，對(duì)現(xiàn)行樁基礎(chǔ)測(cè)試方法進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，以適應(yīng)日趨復(fù)雜的建設(shè)工程需求。

關(guān)鍵詞：樁基；建筑工程；檢測(cè)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753 " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號(hào)：2096-6903（2024）12-0087-03

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模越來(lái)越大，樁基在承載結(jié)構(gòu)荷載和確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面起到了至關(guān)重要的作用。因此對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行有效的控制與監(jiān)控已成為保證工程質(zhì)量的重要一環(huán)?；诖耍_(kāi)展樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的研究與應(yīng)用，以提高工程質(zhì)量，保證工程安全。

1 樁基檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.1 傳統(tǒng)樁基檢測(cè)方法

目前，樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)主要有靜載試驗(yàn)、動(dòng)載荷試驗(yàn)、樁基質(zhì)量測(cè)試等檢測(cè)方法。

1.1.1 靜載荷測(cè)試

靜載荷測(cè)試是通過(guò)測(cè)試樁身的變形和承載力，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。靜載荷試驗(yàn)一般有兩種，一種是靜載荷擠入試驗(yàn)，另一種是靜態(tài)拉拔。在靜載作用下，對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行靜力壓縮實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)其沉降變形，以此來(lái)判定其承載能力。靜載拉拔試驗(yàn)是利用水靜載荷對(duì)樁的側(cè)阻、端阻進(jìn)行測(cè)試，從而評(píng)價(jià)樁的承載力及基礎(chǔ)土的承載性能。

1.1.2 動(dòng)載荷測(cè)試

動(dòng)載荷測(cè)試是通過(guò)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)荷載測(cè)試，并觀察樁身的振動(dòng)反應(yīng)，從而評(píng)價(jià)樁基礎(chǔ)的動(dòng)力性能及土的動(dòng)力參數(shù)。動(dòng)荷載測(cè)試主要有沖擊法、振動(dòng)法和聲波法3種。沖擊法是利用沖擊載荷測(cè)試樁的振動(dòng)反應(yīng)來(lái)研究樁的動(dòng)態(tài)性能。振動(dòng)法是利用振動(dòng)載荷，觀察樁身的振動(dòng)頻率及振幅，來(lái)評(píng)價(jià)樁的動(dòng)態(tài)反應(yīng)及土的動(dòng)態(tài)特性。

聲波法則是利用聲波信號(hào)，測(cè)定樁身中的聲波在樁身中的傳播速率及衰減特征，以此來(lái)推斷樁身質(zhì)量及地基的力學(xué)性能。

1.1.3 樁基質(zhì)量測(cè)試

樁基質(zhì)量測(cè)試的主要目的是通過(guò)對(duì)樁的各項(xiàng)質(zhì)量檢查來(lái)評(píng)價(jià)其質(zhì)量及穩(wěn)定性。樁基質(zhì)量檢測(cè)一般有超聲檢測(cè)、電阻率檢測(cè)、射線檢測(cè)等。超聲波檢測(cè)是指利用超聲波信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)聲波的反射與折射性質(zhì)，對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)樁身質(zhì)量及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)。電阻率法是通過(guò)測(cè)定樁身的電阻率、電導(dǎo)率等參數(shù)，來(lái)評(píng)價(jià)樁身的質(zhì)量及材質(zhì)。射線探測(cè)技術(shù)就是利用射線的傳播與散射特征，來(lái)探測(cè)樁體內(nèi)的缺陷與損傷。

傳統(tǒng)的樁基檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際施工中有很大的實(shí)用價(jià)值，但是檢測(cè)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、操作繁瑣，有待于進(jìn)一步地改進(jìn)。

1.2 新型樁基檢測(cè)技術(shù)

目前，聲波探測(cè)、應(yīng)力波探測(cè)、電阻率探測(cè)等是樁基檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。聲波法是一種以聲傳播特征為基礎(chǔ)，對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)的一種新方法。將聲波法應(yīng)用于樁基礎(chǔ)中，通過(guò)對(duì)樁體內(nèi)聲波波速、幅值等參量的檢測(cè)，可對(duì)樁的結(jié)構(gòu)性能及質(zhì)量狀況進(jìn)行判定。聲波法作為一種簡(jiǎn)單、快速、有效的測(cè)試手段，可以對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與評(píng)價(jià)。

基于應(yīng)力波在樁身內(nèi)的傳播規(guī)律，對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行了分析，本文提出一種新的基于彈性模量的彈性模量計(jì)算方法，即對(duì)樁身進(jìn)行沖擊荷載，并對(duì)樁身中的應(yīng)力波在樁身中的傳播進(jìn)行分析。利用應(yīng)力波技術(shù)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行無(wú)損、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行快速、精確地檢測(cè)，為工程質(zhì)量控制提供了一種可靠手段。

電法是以電法勘探為基礎(chǔ)，以電法勘探為手段，對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。在樁身附近布設(shè)電極，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果反演其電阻率分布，以此來(lái)判定樁的質(zhì)量及周邊土壤的承載力。該方法具有操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理速度快等特點(diǎn)，適合于各種類(lèi)型、材料的樁基礎(chǔ)及土層，在巖土工程、基礎(chǔ)加固等方面有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測(cè)的新方法主要有地震波、超聲、激光測(cè)距法等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新一代樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)將向更多元化、更智能的方向發(fā)展，從而為建設(shè)工程的安全與可持續(xù)發(fā)展提供更可靠的技術(shù)支撐。

2 樁基檢測(cè)技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用

2.1 實(shí)際案例分析

2.1.1 在大跨度橋梁地基工程中的應(yīng)用

在大跨度橋梁地基工程中，樁基礎(chǔ)的質(zhì)量與穩(wěn)定直接關(guān)系到全橋的安全運(yùn)營(yíng)。本文結(jié)合某特大跨江大橋工程實(shí)例，提出一種基于聲波法的樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)方法：即采用聲波探測(cè)裝置，圍繞樁基礎(chǔ)開(kāi)展聲傳播實(shí)驗(yàn)，分析樁基礎(chǔ)中的聲波波速、幅值等參數(shù)，對(duì)樁基礎(chǔ)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行分析，以保證其穩(wěn)定可靠、安全運(yùn)行。

2.1.2 在高層建筑地基建設(shè)中的應(yīng)用

在高層建筑地基建設(shè)中，樁基礎(chǔ)的承載力與質(zhì)量對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全起著至關(guān)重要的作用[1]。采用應(yīng)力波方法，對(duì)某城區(qū)某高層辦公建筑工程樁基礎(chǔ)進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)其承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。采用應(yīng)力波檢測(cè)儀對(duì)樁身進(jìn)行沖擊荷載，通過(guò)監(jiān)測(cè)樁身內(nèi)部應(yīng)力波的傳播與衰減，判斷樁身質(zhì)量及承載力。本項(xiàng)目的研究成果將為超高層建筑的地基建設(shè)提供一種有效的監(jiān)控手段，對(duì)保證建筑物的安全與穩(wěn)定具有重要意義。

2.1.3 在港口、碼頭、橋梁、隧道、橋梁等建筑中的應(yīng)用

樁基礎(chǔ)是也港口、碼頭、橋梁、隧道、橋梁等建筑的主要承重結(jié)構(gòu)。利用電阻率方法，可對(duì)某大型港口碼頭樁基工程進(jìn)行地基性狀評(píng)價(jià)及樁基礎(chǔ)質(zhì)量評(píng)價(jià)。即在樁基礎(chǔ)上布設(shè)電極，通過(guò)測(cè)試樁體內(nèi)電流的傳輸，反演其電阻率分布，進(jìn)而評(píng)價(jià)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量狀態(tài)及承載力。本項(xiàng)目的研究成果可為港口地基施工的質(zhì)量監(jiān)控及設(shè)備的穩(wěn)定與安全提供重要的依據(jù)。

2.1.4 在石油鉆探平臺(tái)地基工程中的應(yīng)用

在石油鉆探平臺(tái)地基工程中，樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定與質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)工程的安全性與生產(chǎn)率。在某海洋石油工程中，超聲檢測(cè)是一種非常有效的檢測(cè)方法。其采用超聲測(cè)試裝置對(duì)樁身表面進(jìn)行超聲檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行時(shí)域、頻域、時(shí)域等參數(shù)的分析，對(duì)樁身內(nèi)部結(jié)構(gòu)及質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)海洋工程中樁基礎(chǔ)狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，為海洋工程的安全高效運(yùn)行提供重要支撐。

2.1.5 在橋梁維修養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

在橋梁維修養(yǎng)護(hù)工程中，樁基礎(chǔ)的狀況與質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的安全性。利用地震波技術(shù)對(duì)一老橋進(jìn)行加固處理，以評(píng)價(jià)其承載力及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能。

某項(xiàng)目擬采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，研究地基土、樁基礎(chǔ)中地震波動(dòng)的傳播規(guī)律，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)樁基礎(chǔ)的承載性能及結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本項(xiàng)目的研究成果將為公路橋梁的加固改造提供重要的技術(shù)支撐，對(duì)于提高橋梁的服役壽命，保證道路的安全暢通具有重要的意義。

2.1.6 在地鐵隧道地基工程中的應(yīng)用

在地鐵隧道地基工程中，樁基礎(chǔ)的質(zhì)量與穩(wěn)定影響著地鐵的安全與平穩(wěn)運(yùn)行。本文介紹了一種基于地震波的城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目，并對(duì)其進(jìn)行了檢測(cè)和分析。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法，對(duì)地鐵隧道開(kāi)展地震波傳播實(shí)驗(yàn)，研究各土層中地震動(dòng)波的傳播規(guī)律及衰減規(guī)律，評(píng)價(jià)其質(zhì)量狀態(tài)及土體承載力。本項(xiàng)目的研究成果會(huì)為城市軌道交通建設(shè)的高精度、高效率、高精度的軌道交通安全保障提供重要的技術(shù)支撐。

2.1.7 在河道防洪工程中的應(yīng)用

在河道防洪工程中，樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定與抵御洪水災(zāi)害的能力直接關(guān)系到河堤及防洪設(shè)施的安全。利用超聲無(wú)損探傷技術(shù)對(duì)某河道防洪樞紐工程進(jìn)行樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)與結(jié)構(gòu)監(jiān)控的方法。在此基礎(chǔ)上，采用超聲檢測(cè)技術(shù)，對(duì)江堤樁基進(jìn)行超聲檢測(cè)，并結(jié)合超聲回波信號(hào)的時(shí)頻特征，對(duì)江堤樁基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。本項(xiàng)目提出的非破壞性、高分辨率的監(jiān)測(cè)手段，可為河道堤防工程建設(shè)及防洪減災(zāi)工作提供重要的技術(shù)支撐。

根據(jù)對(duì)具體實(shí)例的分析，可以看出各種樁基測(cè)試方法在實(shí)際工作中得到了廣泛地運(yùn)用。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，可以有效地提高樁基礎(chǔ)建設(shè)的質(zhì)量與效率，為建設(shè)工程的安全運(yùn)營(yíng)提供可靠保證。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程技術(shù)的革新，樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)也會(huì)越來(lái)越成熟智能化，為建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

2.2 新型檢測(cè)技術(shù)比較與評(píng)價(jià)

在實(shí)際施工過(guò)程中，必須對(duì)各種測(cè)試手段進(jìn)行技術(shù)對(duì)比和評(píng)估，選擇出最符合實(shí)際情況的測(cè)試方法。對(duì)聲波探測(cè)技術(shù)、應(yīng)力波法、電阻率法、超聲法等進(jìn)行對(duì)比和評(píng)估，具體分析如下。

2.2.1 聲波法

聲波法作為一種常見(jiàn)的基樁檢測(cè)手段，具有施工簡(jiǎn)便，設(shè)備費(fèi)用低廉，適用于各類(lèi)樁基礎(chǔ)。通過(guò)檢測(cè)樁身內(nèi)部的聲波幅值和波速，可以對(duì)樁身質(zhì)量及結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。但由于受地質(zhì)條件、樁基材質(zhì)等因素的影響，聲波探測(cè)的準(zhǔn)確度受到限制。

2.2.2 應(yīng)力波法

應(yīng)力波法是以樁身為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)樁身施加沖擊荷載，觀察樁身內(nèi)應(yīng)力波的傳播，從而對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種技術(shù)。該法具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、檢測(cè)無(wú)損的特點(diǎn)，適合于不同的樁基礎(chǔ)、不同的地質(zhì)情況。但由于該方法在實(shí)際工程中的應(yīng)用較為繁瑣，需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備及熟練操作，因此其費(fèi)用高昂。

2.2.3 電法

電法是以電法勘探為基礎(chǔ)，以電法勘探為手段，對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。本項(xiàng)目擬在樁基礎(chǔ)上布設(shè)一根極，通過(guò)測(cè)試樁體內(nèi)的電流，反演出樁體內(nèi)的電阻率分布，進(jìn)而對(duì)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法具有操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)各種類(lèi)型、材料的樁、土均有較好的適應(yīng)性[2]。但是由于地下水位和土壤含水率等因素的影響，使得測(cè)試結(jié)果具有較大的誤差。

2.2.4 超聲檢測(cè)法

超聲檢測(cè)是一種基于超聲在土體中的傳播特征對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的新方法。利用超聲對(duì)樁身表面進(jìn)行超聲檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，可以對(duì)樁身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。超聲檢測(cè)技術(shù)具有分辨率高，操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合于不同的樁基礎(chǔ)、不同的地質(zhì)情況。但由于超聲檢測(cè)方法受材料表面狀態(tài)、材料厚度等多種因素的影響，因此，必須借助專(zhuān)門(mén)的儀器和熟練的操作人員才能完成測(cè)試。

總之，各種測(cè)試方法都有各自的優(yōu)勢(shì)與不足，必須結(jié)合實(shí)際工程的實(shí)際條件和需要，選用適合的測(cè)試方法。在進(jìn)行技術(shù)對(duì)比和評(píng)估時(shí)，應(yīng)從檢測(cè)精度、成本效益、操作方便、適用范圍等方面綜合考慮，選取符合工程實(shí)際要求的檢測(cè)方法，從而保證工程的質(zhì)量與安全。

2.3 樁基檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)

對(duì)樁基檢測(cè)工藝進(jìn)行優(yōu)化和完善是保證施工質(zhì)量、保證施工安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為適應(yīng)越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越苛刻的施工需要，樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)也在不斷完善。對(duì)現(xiàn)有的樁基測(cè)試手段進(jìn)行優(yōu)化和完善，是目前樁基測(cè)試中的一項(xiàng)重要課題。常規(guī)的靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)等測(cè)試手段，雖有不同的測(cè)試要求，但測(cè)試周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，操作繁瑣。

為解決這些問(wèn)題，本項(xiàng)目擬采用更先進(jìn)的測(cè)試儀器與技術(shù)，使測(cè)試全過(guò)程自動(dòng)化、智能化，降低人工與時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，提升測(cè)試的效率與精度。在此基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)分析與人工智能相結(jié)合，研制智能樁基測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)樁基進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警，從而提升樁基的安全與可靠度[3]。

對(duì)于新的樁基測(cè)試方法，還有待于不斷地完善與完善，以進(jìn)一步提升其適用范圍與性能。其中，聲波探測(cè)技術(shù)能有效地提高探測(cè)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，并能有效地提高探測(cè)的靈敏度。采用應(yīng)力波方法對(duì)沖擊荷載作用模式及試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定進(jìn)行了優(yōu)化，提高了試驗(yàn)結(jié)果的精度與可靠性。電阻率法是一種新的探測(cè)手段，它能為探測(cè)提供新的探測(cè)手段，并能有效地解決探測(cè)問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多種測(cè)試手段，構(gòu)建樁基一體化測(cè)試體系，實(shí)現(xiàn)多維、全方位的樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)。

除工藝上的優(yōu)化與提高外，樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化也是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。本項(xiàng)目擬在此基礎(chǔ)上，研究不同測(cè)試方法在不同測(cè)試手段中的應(yīng)用范圍與工作過(guò)程，建立測(cè)試結(jié)果的可比性與可信性，為項(xiàng)目的質(zhì)量監(jiān)控提供可靠的基礎(chǔ)與保證。要加快樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，推動(dòng)多學(xué)科的交叉與協(xié)作，推動(dòng)樁基礎(chǔ)技術(shù)與成果的轉(zhuǎn)化。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)加大對(duì)樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的培訓(xùn)力度，提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)，促進(jìn)樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的普及與普及。

總之，對(duì)樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和完善是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、人才培養(yǎng)等多角度進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善和完善樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)，使其更符合工程質(zhì)量管理的要求，為建設(shè)工程的安全與可持續(xù)發(fā)展提供更可靠的技術(shù)支撐。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的研究與探討，歸納了當(dāng)前樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化與完善。在今后的研究中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及工程技術(shù)的不斷革新，樁基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)也將越來(lái)越成熟，從而為建設(shè)工程的安全與可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張國(guó)強(qiáng).試論鉆孔抽芯檢測(cè)技術(shù)在建筑工程樁基檢測(cè)中的實(shí)踐運(yùn)用[J].四川水泥，2020（7）：345+338.

[2] 賈智靜.建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐分析[J].建材與裝飾， 2020（9）：46-47.

[3] 孫久長(zhǎng).建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐與探析[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2017（3）：45-46.