摘要：笔者主要从低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用原理，以及低应变法和声波透射法在桩基检测中综合应用等方面来探讨了本文主题，旨在能够提高对桩基缺陷的判别效果，增强检测的科学性和可信度。
关键词：低应变法；声波透射法；桩基检测
桩基础工程在施工的过程中，易受到施工人员、机械设备、地质、环境等多种因素的影响，造成质量问题，会影响桩基的承载能力，影响上层建筑的稳定性。尤其实施在地质条件较为复杂的地区，更容易出现桩基承载力问题，如果不及时进行处理，会埋下极大的安全隐患，甚至在一定程度上还会造成人民群众的生命和财产安全。对桩基的检测工作就是在施工阶段及时发现问题，并且消除安全隐患，保证桩基础工程的质量，也能更好的保证上层建筑的稳定性。
一、低应变法和声波透射法在桩基检测中的缺陷及应用
低应变法的检测基础是一维波动方程理论，假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件，在检测过程中，在桩顶进行锤击，然后激发整个桩基质点振动，在桩基震动的过程中，有应力波从上向下传播，当应力波遇到阻碍变化的时候，就是桩基的缺陷界面，一般来说，应力波在传播的时候会发生透射和反射，带动新的质点振动，而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候，就会被桩顶的传感器结构，形成一定的反射波形，通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度，然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型，这就是低应变法的主要检测过程，也是弹性传播理论的应用。
低应变法的数据采集并不是简简单单的工作，而是涉及到了物理学、计算机学、信号学、数学等多种学科内容，也需要应用多种学科知识，利用桩基检测仪器来完成对反射波信号的采集和分析工作，桩基检测主要包括激振系统、测量系统和数据分析系统。桩基检测中的激振系统主要是利用外力产生瞬态激振和稳态激振，瞬态激振主要包括力棒或者手锤的敲打，而稳态激振主要采用电磁激振器，一般来说低应变检测的时候采用瞬态激振。手锤的材料越软、质量越大，产生的荷载作用时间久越长。策略系统主要是将振动的能量进行转换，主要利用传感器转换。数据分析主要是利用计算机应用软件进行检测数据的分析。
二、低应变法和声波透射法在桩基检测中的工作原理
1.声波透射法的工作原理
在桩基施工过程中，由于混凝土内部存在一定的缺陷，将会对波造成阻抗，因此缺陷部分的波阻抗相对于正常状态下的混凝土来说，显得比较低，超声波在桩基内部传播时，超声波阻抗的界面就是桩基的缺陷界面。由此可见，声波透射法检测过程就是波的传播理论的应用过程，是在检测桩基检测过程中，用人工方法发射超声波脉冲，脉冲经过桩基内部空间，同时在透射、绕射，并显示在波形上，通过对波形分析，就能判断混凝土的完整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷程度。
2.低应变法在桩基检测工作中应用分析
低应变法的检测基础是一维波动方程理论，假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件，在然后激发整个桩基质点振动，在桩基震动的过程中，有应力波从上向下传播，当应力波遇到阻碍变化的时候，就是桩基的缺陷界面，一般来说，应力波在传播的时候会发生透射和反射，带动新的质点振动，而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候，就会被桩顶的传感器结构，形成一定的反射波形，通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度，然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型，这就是低应变法的主要检测过程，也是弹性传播理论的应用。低应变法的数据采集并不是简简单单的工作，而是涉及到了物理学、计算机学、信号学、数学等多种学科内容，也需要应用多种学科知识，利用桩基检测仪器来完成对反射波信号的采集和分析工作，桩基检测主要包括激振系统、测量系统和数据分析系统。桩基检测中的激振系统主要是利用外力产生瞬态激振和稳态激振，瞬态激振主要包括力棒或者手锤的敲打，而稳态激振主要采用电磁激振器，一般来说低应变检测的时候采用瞬态激振。手锤的材料越软、质量越大，产生的荷载作用时间久越长。策略系统主要是将振动的能量进行转换，主要利用传感器转换。数据分析主要是利用计算机应用软件进行检测数据的分析。
三、低应变法和声波透射法在桩基检测中综合应用
1.工程概述
本文以某工程68#桩为例，对钻孔灌注桩进行质量检测，其成桩工艺是在灌注桩设计位置通过采用不同的钻孔方式，制造出一定深度的桩孔，并浇筑混凝土制成桩基，一般情况下，在桩孔底部将会存在泥土和地下水，对灌注桩的质量影响较大。因此，在钻孔灌注桩质量检测的过程中，我们充分利用了低应变法和声波透射法对钻孔灌注桩进行质量检测。
2.低应变法和声波透射法综合应用结果分析
根据低应变法和声波透射法在钻孔灌注桩质量检测的效果分析。采用声波透射法进行钻孔灌注桩质量检测，通过曲线图及波列图分析（见图1），该桩声波透射法所测分桩身混凝土波速约为4700米/秒，桩身无异常情况，完整性为Ⅰ类。
随即对该桩进行了钻芯法验证检测，经钻芯法验证该桩桩底存在25cm的沉渣，为粉质粘土，后经工程各方开会初步判断为灌注混凝土前，塌孔所致。
另外，对于桩径大，桩周土阻力大，桩长较长的混凝土灌注桩，由于检测深度限制，低应变法无法检测到桩身下部信息，另外低应变法对桩中有多个缺陷的情况，判断的误差较大，采用声波透射法则可对此类桩进行较好的检测。
3.低应变法和声波透射法综合应用在桩基检测中需注意的事项
应用低应变法进行桩基检测工作之前，需要对桩顶进行处理，保证桩顶没有积水和浮浆，漏出平整的混凝土，然后集镇点和传感器的安放位置要打磨光滑，方便激振操作和传感器的放置。激振方向要竖直向下，传感器的放置位置与桩基的长轴保持一致，并且粘结剂选择黄油、凡士林等保证耦合质量，粘结剂只要保证传感器不移动就可以，不能使用过多粘接剂，以免影响反射波信号，影响数据的质量。激振点的选择要避开外露钢筋，以免产生干扰信号。在检测之前需要对桩基参数进行分析，选择不同型号的力棒或者手锤，减少桩基周围介质对检测结果的影响。选择多个检测点进行检查额，并且有效波形不少于三个，根据具体的检测数据进行分析。
结语
目前，我国的建筑行业正处于快速发展的时期，各项建筑工程纷纷开展，因此，建筑的质量安全越来越受到重视。桩基作为建筑质量的重要保障，其本身的质量安全自然也受到关注，所以，在桩基质量的检测中，现在越来越多的开始运用低应变法与声波检测法这两种较为科学的检测方法。
参考文献：
[1]低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].崔迪，聂鹏. 建材与装饰.2015（45）
[2]既有建筑物地基基础检测技术研究[J].张民杰. 建材与装饰 2018年30期
[3]浅析桩基声波透射法检测技术[J].解佩星. 建材与装饰 2016年45期
论文作者:陈堃
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：桩基论文; 声波论文; 波形论文; 反射论文; 缺陷论文; 混凝土论文; 传感器论文; 《基层建设》2019年第6期论文;