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摘要：随着社会建设的不断发展，对建筑工程的质量提出了越来越高的要求，作为整个建筑工程的基础，建筑地基的质量对整个建筑工程的质量有着十分重要的影响，因此采用有效的方法对既有地基基础进行质量检测是很有必要的，低应变法是其中比较常用的一种。本文主要研究的是低应变法检测既有建筑地基基础。
关键词：低应变法；既有建筑地基基础；检测
随着社会建设的不断发展，市场和用户对建筑工程的质量提出了更高的要求。在建工程的质量可以通过相应的检测技术进行判断，但既有的建筑质量则很难进行有效的检测，尤其是既有建筑地基基础的质量。在长期的使用过程中，既有建筑地基基础会因为老化、损伤等原因产生裂隙，这些裂隙随着时间的累积会不断放大，最终对建筑造成比较重大的影响，甚至引发安全事故。对既有建筑地基基础进行有效的检测逐渐成为了一项重要工作，低应变法是目前实际应用过程中能够对既有建筑地基基础的老化、损伤进行有效检测的应用较为广泛的一项技术。这项技术虽然具有很高的通用性，但是在不同的检测条件下会显示不同的参数，因此无法一概而论进行统一的研究，本文结合实例对此展开了分析讨论。
1、实例低应变法应用分析
1.1 实例概况
本文中所使用的实例建筑在建筑使用年限上已经进入了“后期”阶段，竣工至今已有30余年，并且在此期间没有进行过系统的地基基础检测工作，因此建筑中存在较为严重的老化、损伤现象的可能性极高。该工程属于高层建筑，一共有19层，地上18层，地下1层，总高度为76.1米。根据当年施工单位的施工报告，该工程在建设时所选择的地基基础类型为筏板基础，基础底标高为- 4.70米，使用CFG 桩复合地基596根进行了地基处理，有效桩长在20.0米。为了降低实验难度，在本次实验中主要选择了建筑中的3根基础作为低应变检测实验的对象。
1.2 实验准备工作
低应变检测实验涉及的实验仪器主要有动测仪、速度传感器、激振力棒、激振力锤，根据实验要求，选择了表1所示参数的各项仪器。为了确保实验顺利进行，保证实验的准确性和安全性，在正式试验前，对各项仪器设备进行了状态检查，确保所有设备仪器性能都符合实验要求，能够正常使用。
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1.3 检测方法
1.3.1 方法一
针对既有建筑地基基础顶部以下20cm~50cm 位置，实验中主要采用的是水钻法，通过钻孔得到孔深不大于0.5d（d 代表既有建筑地基基础的桩径）的钻孔，依靠钻孔来安装钢板梁，将速度传感器安装在桩基的侧面。在安装好所有仪器设备后用重锤锤击安装好的钢板，钢板在强烈的撞击下会发生相应的振动，通过速度传感器能够将相关的激振信号传递给地基基础，被动测仪所接收，再通过计算机技术对收集到的数据进行有效的分析研究。
1.3.2 方法二
主要准备工作与方法一相同，采用统一规格的钻孔规范和传感器安装方法。在准备工作完成后，在钻孔内安置鞭炮，通过鞭炮爆炸来产生和发射射激振信号。因为鞭炮爆炸时的激振信号多为声波信号所以需要安装声波接收仪器来收集其反射波，进行相应的分析研究。
1.4 保证措施
为了保证测试结果的准确性和安全性，在实际检测操作的过程中需要通过相应的措施对实例既有建筑的地基基础进行了处理：首先，对地基基础上的凹凸部位要进行相应的凿除，主要处理的是桩头20cm~50cm 范围内的凹凸部位，确保桩头平整；其次，在正式开始实验前，要对实验中所采用的激振信号发生方法以及激振发射波接收方法进行确认，确保方式的稳定和准确性；其三，有激振点的位置均尽可能与地基基础桩头中心靠近；最后，在进行测试的过程中，对地基基础要进行2次以上的重复试验，将两组实验结果进行综合对比，取其平均值作为最终结果，确保实验的精准性。
2、测试结果
2.1 成桩后桩动测
图1实验方法一三根桩基的成桩后桩动测结果。根据图像情况可以渎职，实验的3根地基基础均存在明显的反射现象，就整体波动结果来看，都是比较平稳的，不存在特别严重的质量问题。根据相关地基基础完整性等级规范，本文测试地基基础的完整性等级为Ⅱ类，同时根据实际表现可见，所有地基基础信号重复性好，为标准的低应变动测曲线。
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图1 实验方法一三根桩基的成桩后桩动测结果
2.2 垫层施工后桩动测结果
采用本文的方法二对地基基础进行测试后可以发现，在这种方法下得到的曲线波动不规律并且不存在可比性，与本文的分析需求明显不符。由此可见，方法二在实例条件下并不适用。根据图1 得到的曲线图分析，该曲线数据具备低应变动测曲线特征，说明方法一的结果曲线具有一定的参考价值和可信度。因此，根据方法一的曲线展开分析，根据上文已经确定三根地基基础在完整性上的等级均为Ⅱ类，与建筑地基基础在施工时的检测数据并没有太大的出入，说明实验对象依旧处于良好的状态中，既有建筑的地基基础具有良好的完整性，暂时没有调整需要。
3、低应变法检测中的注意事项
3.1 检测设备相关事项
检测设备对低应变法的检测结果有着较大的影响，因此在进行实验检测之前，要做好相关检测设备的管理事项。首先，在进行检测之前，要对检测现场进行勘察，确保检测现场条件符合设备安装运行要求，发现场地现场存在积水现象时需要先进行排水工作再开展设备安装以及检测工作，因为大量的水不仅会影响到设备的安全稳定运行，也还会吸收大量的反射波，影响到检测数据的完整性和准确性；其次，在进行检测之前，要对检测设备的状态进行相应的检查，在低应变检测试验中，周期短、设备使用频率高是一个比较突出的特点，因此设备出现损坏、老化会大大的影响到低应变检测的准确度，有必要在正式检测前做好相应的设备检查和调试工作。
3.2 计算结果分析
反射波数据是低应变法的基础数据，但这些数据不能直接的反映出地基基础的完整性，需要通过进一步的计算处理来对反射数据和地基基础完整性进行联系判断。反射波数据复杂并且没有规律的特点大大增加了计算处理的工作量和工作难度，计算错误在低应变检测中属于比较常见的实验失误。针对这类问题，在进行计算的过程中，应该选择比较具有代表性的数据，比如最高值和最低值；同时要通过多组实验数据对比来选取均值，以避免无用数据的干扰；最后，在计算结束后，需要对计算结果进行相应的检验，却准无误后才能将检验结果作为既有建筑地基基础的检验参考数据投入实际应用。
3.3 数据完整性
根据以上分析不难发现，虽然随着科学技术的发展，在低应变检测中反射波数据的收集工作越来越全面，但是反射波数据为曲线形式，难免会出现某项数据缺失的现象，一旦数据收集不完整，就有可能直接导致结算结果的错误，因此在进行检测的过程中，要保证反射波数据方面的完整性。除此以外，针对施工地基基础的地质条件也要确保完整，地质条件与地基基础状态有着十分紧密的联系，无论是地基基础状态类型还是地基基础损伤原因都与地质条件有着密不可分的关系，只有将地质条件与反射波数据进行有效的结合，才能进一步确保和提高检测结果的准确性。同时，在进行检测的过程中，不能随意松开检测设备，防止检测设备终止运行，影响到数据采集的完整性，最终影响检测结果。
结束语
综上所述，本文以既有建筑实例为基础，对低应变检测法进行了分析，首先确认了低应变检测的激振发射正确方法，通过实验和结果分析对方法进行了正确性验证，并选择了有效的方法，然后对低应变法检测中的注意事项进行了分析，以确保整个实验分析检测结果的准确性，确保实验的参考价值。
参考文献：
[1] 陈辉.低应变法检测中缺陷桩的处理措施及其效果分析[J].工程地球物理学报，2014，11（1）：128- 132.
[2] 桥梁桩柱式基础低应变法检测适宜性分析及现场试验[J].地震工程学报，2014，36（4）：804- 812.
论文作者:张斌
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
标签：地基基础论文; 建筑论文; 数据论文; 方法论文; 反射论文; 完整性论文; 应变论文; 《防护工程》2019年10期论文;