建筑工程桩基础检测技术发展特点探析论文_叶柱成

建筑工程桩基础检测技术发展特点探析论文_叶柱成

东莞市建设工程检测中心 广东东莞 523000

摘要:桩基础是建筑工程基础形式之一,属于深基础范畴,在整体工程中有着极为重要的作用与地位。也正因如此,国内学者都加大了对工程桩基础的研究力度,桩基础检测技术研究就是其中的一种。通过对桩基检测技术现状的分析,探索出该项技术今后发展趋势,从而对建筑工程桩基础检测技术发展特点展开全面探究,期望能够为现代建筑工程施工带来一定启示。

关键词:低应变;建筑工程;桩基础检测;高应变;发展特点

建筑施工市场竞争极为激烈,施工单位想要在市场中获得一席之地,保证自身能够得到更好地发展,就需要对自身内部管理与施工质量进行不断优化,以提高自身在同行业中的竞争力。而桩基础检测技术,是对工程桩基础施工质量进行评估的重要手段,能够对工程桩基础施工质量进行保障,因此对其发展现状以及发展特点进行研究,具有一定的现实意义。

1、工程桩基础检测技术发展现状

1.1低应变

目前在对低应变技术进行使用时,多以低能量瞬态与稳态激振技术为主,且在弹性范围之内,会通过低幅度振动完成对该项技术的使用。该项技术会通过对振动理论以及波动理论的运用,对桩身存在缺陷进行分析,会对桩身完整性进行检测。在具体检测过程中,其会利用应力波反射情况,对桩身完整性等级进行检测,并会按照实践经验以及反射波相位等内容,对桩身缺陷与桩底情况进行分析【1】。

虽然该项技术具有诸多优势,但其同样也存在着一定的缺陷,一方面波形曲线容易受到桩基础周边土层所左右,应力波会因为土层力学性能而产生一定损耗,如果无法对土质情况做出准确判断,就可能会导致最终检测结果出现问题;一方面很难对桩身浅部缺陷进行判断,主要是因为,无论桩基础规模大小,都无法完成根据一维应力波对桩顶近端情况进行分析;另一方面定量分析相对不足。如果运用该项检测方式,通常会对单一波形过于依赖,很难对裂隙宽度、分析沉渣以及缩径程度实施定量分析。

1.2高应变

所谓高应变检测技术是指,通过对桩顶被激发助力所产生的应力波以及速度波进行测量,进而对桩基承载力进行确认的一种技术。该项技术主要分为波形拟合检测与CSAE检测两种方式。

(1)波形拟合检测更加擅长对单一桩基础承载力进行检测,该种测试方式可以对施工现场相关数据进行合理收集与检测,像力波数据以及速度波数据等,且数据计算与传输操作较为简便,能够对单一桩基础参数实施假设,并逐完成数据代入检测。该项技术主要工作原理是:在施工现场中对相应数据进行采集,进而获得桩基础边界条件,进而建设其波形方程式与函数,并代入相关数据对方程式进行计算。当得到数据结果后,检测人员需要对这些数据进行验证,若结果与检测数据不相符,则证明计算参数存在的问题,需要进行调整,直至两者数据相吻合,之后才能展开对单一桩基承载力的计算工作【2】。但与CASE技术相比,该项检测技术的数据严密性相对家底,计算结果存在着精准度不足等方面的问题,需要技术人员不断对其进行调整。

(2)CASE检测技术会通过对维波动方程的运用,完成岩土对桩基础支撑阻力的分析,进而对阻力值进行计算。该项技术使用会做出三种假设,即第一,桩身阻抗数值一致;第二,桩顶土会对桩身产生一定阻力,桩周会形成静阻力,且周测土阻力可以忽略不计;第三,产生的静阻力设定为理想的钢塑体,应力波在传播过程中的损耗能够达到最低。在这种假定条件的环境之下,检测人员能够通过对行波方程以及波动方程的利用,完成对桩基础最大承载力数值的计算。但这些假设条件与多数桩基础实际施工情况并不相同,所以该项技术的使用会受到相应条件的限制,一般只适合在钢桩、预应力管桩以及预制桩中进行运用。

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2、桩基础检测技术发展趋势

2.1信号分析

检测人员往往需要对测试结果进行信号分析,包括正确解释信号结果以及信号处理技术两种,且两者间有着较为密切的关联。经过多年发展,时序分析法已经获得了极大的改进,其改变了以往直接对数据进行观察进而完成数据特性获取的方式,开始运用对数据的观测,将其与相应参数模型结合在一起,进而实施系统化参数模型分析,获得相应数据结果【3】。

在进行信号分析时,重点在与对注重结果的解释,如果理论模型不同,则其检测结果解释也存在着一定的差距。且即便理论内容相同,若地质条件与桩土系统等内容不同,则最终信号分析的结果解释也并不会相同。因此对桩基础进行智能化信号测试,将其今后检测技术发展研究中的重要课题。

2.2静载实验检测

这种实验方式会将桩实际受力等同力输入到桩顶之中,对桩基础进行施压,并会对其顶部位移情况与下沉情况进行观察与记录,进而按照观察结果,参照秀好相应标准便能推算出单一桩基础承载数值【4】。该项检测方式由于较为科学,因此具有较强的可靠性。所以当其他检测方式无法达到检测要求时,检测人员可以利用这种方式再次进行检测,以得到最终结果。虽然这种方式有着较高的准确性,但其却有着检测成本较高以及代表性较差等方面的问题,所以这种方式经常用于小吨位桩基础检测,而其成本问题也是研究人员需要进行改进之处。

2.3分析法

当建筑工程工作人员对桩基础进行检测过程中,可以通过时域分析以及频域分析完成相应分析工作。在对时域分析方式进行使用时,会将旧寸间作为横坐标,对桩身波动曲线进行计算,且按照相关理论研究,能够对传递函数与桩头位移情况进行分析,但却无法对函数系数取值进行确定;而在对频域分析法进行运用过程中,会通过对频谱以及FFT的运用,对曲线特征进行分析,明确更多结构情况,并会按照工程以往经验积累,对结果做出解释。

目前国内外已经构建了人工神经网络用于对桩基进行识别,且会通过对匹配神经网络的构建,利用频谱相应存在的缺陷,对神经网络进行训练,保证其能够对桩基缺陷进行有效识别。同时会运用遗传算法,对各参数反复进行验算,从而形成非线性优化,获得理想结果解释。

2.4高应变检测

相较于低应变检测技术,该项检测技术有着成本加高以及便捷性较差等方面的问题,但其检测有效深度与激励能量却较为理想,尤其在对预制桩接头以及其他缺陷进行判定时,有着较为理想的效果,检测人员可以依据该项技术对各项问题进行查明,并可以准确判断出各项缺陷程度。如果普查性质完整性较为理想,则应尽量使用这种技术进行检测,可以将打入式预制桩作为该项技术发展的前提,确保该项技术能够在打桩监控以及试打桩工作中进行使用,以保证工作开展质量。但由于部分检测人员专业能力并没有达到相应水平,且技术操作熟练程度有待提高,所以该项技术在实施过程中还是存在着一定的问题,有待改进。

结束语

虽然现代建筑工程中的桩基础检测技术还存在着一定的缺陷,但随着各项检测技术研究的不断深入,各项检测技术存在的问题也会得到切实解决,且会在现代化技术的辅助之下,研究出更多先进性技术,桩基础检测研究会更加理想,整体检测也会更加高效、精准,能够准确检测出桩基础存在的问题与问题所在位置,以便技术人员及时对其进行处理,为建筑工程施工质量提供保障。

参考文献

[1]肖剑. 建筑工程基桩检测技术及应用研究[J]. 江西建材,2017,(05):89+95.

[2]朱世佳. 工程质量检测中桩基检测技术的应用探讨[J]. 低碳世界,2017,(06):140-141.

[3]苏勇. 建筑工程桩基施工技术的要点探析[J]. 黑龙江科技信息,2016,(08):205.

[4]魏建敏,张益,潘闻. 建筑工程检测主要技术发展特点分析[J]. 建设科技,2015,(11):110-111.

论文作者:叶柱成

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/13

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