摘要：高应变动力检测技术的发展时间比较长，广泛应用于装机检测中。相比于静载荷试验法，高应变动力检测技术能够应用到大吨位装机检测中，可以对单装的极限承载力进行准确测定，还可以判断终身结构的完整性。高应变动力侧装技术在实际应用中也会受到多种因素干扰。此次研究主要分析高应变动力检测技术的原理和方法，阐述该项技术在实际应用中可能遭受的影响因素，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：高应变动力测桩技术；桩基检测；技术优势
高应变动力测桩技术被广泛应用于国内外工程建设中，能够准确测量单桩极限承载力，精准判断桩身结构的完整性，能够有效处理大吨位单桩检测问题。然而需要注意的是，桩身性质、测试仪器以及测试环境会对高应变动力测桩技术的准确性造成影响，所以在实际应用期间必须严格控制上述干扰因素。
1、高应变动力测桩技术的概念与原理
高应变动力测桩技术最早出现在上世纪70年代，并于80年代传入我国。高应变动力检测技术的原理主要是通过激发桩基速度波和应力波，同时在桩基顶部接收和测量引力波和动力波，以此对桩基承载力进行确定，还能够判断桩身完整性。在桩基检测中，高压变动力检测技术的要求比较低，可以应用多种桩基检测中，且该项技术已经具备成熟的检测方法，包括阻力系数法，实测曲线拟合法和凯斯法理论。
2、高应变动力测桩技术的具体方法
2.1凯斯法理论
此种检测方法主要是应用波理论方式，将被测试的单桩作为连续弹性杆件，并将单桩作为截面桩。按照波形理论计算分析测试数据，以此获得单桩的承载力。同时联合项目要求，判断单桩承载力是否在合格范围内。凯斯法理论所检测的数据主要通过钢塑法获得土阻力数据，计算得出的承载力，属于单桩承载力的估算值，尽管估算值与单桩实际承载力比较接近，然而却不能作为最终结果。所以此种方法在检测期间所应用的时间比较短，需要对桩基进行击打。因此可以应用于打桩工作中所开展的监测工作。
2.2实测曲线拟合法理论
此种测量方法主要是假设单桩检测的波形，从而进行测量计算。在测量之前，需要假设单桩桩顶立曲线，之后在实际试验中获得单桩桩顶的实际力曲线，并且和假设力曲线进行比较。若比较结果存在差异，需要再次假设单桩的力曲线之后，将实际测试结果和假设结果进行比较，直至两者之间高度吻合。在获得单桩力曲线之后，曲线承载力为测试单桩的承载力。实测曲线拟合法对于假设数值和实测数值的要求比较高，必须严格规范整个在桩基检测过程，在计算和假设过程中，必须确保满足力学标准和计算要求，以此保证数值与实际的吻合度。
2.3阻力系数法
阻力系数法的原理在于通过方程计算岩土对桩基的支撑阻力。在应用此种方法时，需要采用三种假设。假设一，桩基本身为等抗阻。假设二，桩周和中间土假设，将单桩动力与阻力集中在桩尖，忽略岩土对桩侧的阻力。假设三，在假设净阻力时，忽略静阻力检测的应力波传播能耗。将上述假设数值设定为理想化数值后，在开展计算检测。
3、应变动力测桩法的数据分析
3.1测试曲线分析
测试曲线能够全面反映出装机的完整性和力学特性，包括静力特性和动力特性。同时可以对数据曲线的合理性进行判断。在分析测试曲线时，需要考虑到以下问题：
第一，数据曲线的优劣。检查随机偏移问题，传感器运行性能。判断不同曲线的起跳点是否重合。
第二，垂及能量的充分性。若曲线分离程度小，桩贯入度小，就无法出现明显的桩底反射情况。为了防止出现该类问题，应当适当加大落锤距离，并重新检测试验。
第三，数据曲线的合理性。若数据曲线不合理，需要再次进行试验，如果多次测试结果均达不到合理标准，需要在相近桩基上进行测试。
3.2明确波速
高速主要是将传感器安装点的弹性波在桩基的传播距离。值得一提的是，装机阻抗大小与极限承载力会受到波速的影响。由于受到技术影响，在当前所应用的检测工艺中无法有效明确波速。在应用期间，需要通过混凝土等结和敲击反应对波速进行估算。由于波速和频率有关，若频率不相同时，波速也会存在差异，所以无法通过小应变测试计算波速。小应变测试所获得的波速主要是由桩身长度得出，无法应用于高应变动力侧桩法当中，从而导致播送计算结果不准确。表、为不同波速状态下，同一桩基的单桩极限承载力。通过表1数据能够看出，波速所致误差达到10%，在具体测试中必须注重该问题。
表1 不同输入波速条件下的单桩极限承载力
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在应用过程中，如果已明确桩身长度，则可以通过上下行波寻找出桩底反射，计算桩身的平均波速，以此提升计算准确度。
3.3选取阻尼系数
桩基极限承载力会受到阻尼系数的影响，关于不同地基下的阻尼系数取值范围均具有相关规定。综合考虑桩身之后，阻尼系数会受到土层力学性能、地基土类型，桩径和桩形等因素影响。在实际计算过程中，不能直接应用国际取值标准。按照国际标准规定可知，桩间土阻尼系数范围在0.15-0.40。按照装机检测技术规定，相同地区的阻尼系数大致相同，误差不能大于0.1。如果工地采用国际推荐表取值，则会导致计算结果偏小，为了确保动静对比结果高度接近，在取值时需要比推荐值高一级。
4、影响高应变动力测桩法的因素
4.1准确掌握原始资料
在应用高应变动机侧桩法时，原始资料的准确度以及掌握度，会直接影响桩基检测成功率。所以在具体应用该项检测方法时，需要将测试数据与原始数据进行比较，以此得出最终结果。然而需要注意的是，此种方法过度依赖于技术人员对于原始数据的掌握情况，必须严格控制地质调查报告的准确性，才能够确保此种方法应用的准确性和合理性降低误差。
4.2锤击能量
在应用高应变动力测桩法时，锤击能量也会影响桩基检测，锤击能量会对土阻力数值造成影响，图阻力指数又会对桩基检测结果造成影响，所以锤击能量会对桩基检测造成影响。因此在操作过程中，必须严格控制土阻力，控制锤重和锤距。若锤击能量比较高，就会导致桩基出现偏移。若能量太低，就不能激发装机周围岩土对桩基的阻力，还会导致测试结果误差，影响桩基检测结果的准确性。
4.3传感器应用
通过高应变动力测桩法检测桩基时，需要应用到传感器。在检测期间需要使用传感器回传试验检测结果技术人员将回传数据进行计算处理后，获得检测结果。所以传感器在检测过程中能够有效支撑数据计算，具有重要作用。传感器回传数据的准确度越高，检测结果的计算数值就越准确真实。所以传感器会直接影响桩基检测结果的准确性。
5、结束语
综上所述，将高应变动力测桩基法应用到桩基检测中，可以提升检测速度，且具备较强的准确性，应用范围广。然而需要注意的是，在应用期间还存在一系列影响因素。在具体操作过程中，必须严格控制各类影响因素，确保桩基检测结果的准确性和真实性，维护桩基工程的整体质量。
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论文作者:杨飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：桩基论文; 应变论文; 波速论文; 动力论文; 承载力论文; 曲线论文; 阻力论文; 《基层建设》2019年第31期论文;