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摘要：低应变法是检测基桩的有效方法之一，在桥梁、建筑等工程的施工中得到广泛的应用。本文结合各个工程实例，对不同地质条件下基桩低应变法检测结果展开了探讨，分析了地质条件对基桩低应变法检测结果的影响，旨在为其他工程基桩检测中低应变法的应用提供参考。
关键词：地质条件；基桩检测；影响
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，建筑行业也取得了迅猛的发展，而基桩作为建筑工程的重要组成部分，其安全性能、承载力及桩身完整性越来越受人们的重视。在建筑工程施工中，为确保基桩成桩的质量，需要对建筑基桩进行检测。其中，低应变法具有方法快速、费用低、检测结果可靠性高等优点，得到了广泛的应用。基于此，本文展开了相关探讨。
1 桩周土阻力对波形影响
基桩周围土体，受桩土相互作用的影响，应力波在土体中向下传播的过程中不断衰减，其衰减程度与桩身周边土体性质有关，具体表现为：
（1）导致应力波迅速衰减，使有效测试深度减小；
（2）影响缺陷反射幅值，造成利用幅值进行缺陷定量分析误差加大；
（3）在软硬土层交界面附近产生反射土阻力波，干扰桩身反射信号。例如，若桩周土某一段为软弱土层，其上下层土质均较硬，则会产生类似缩颈的假缺陷。因此，场地土层条件对应力波的影响很大，在软硬土的交界面处易出现波形振荡，与缺陷的反射混淆。
工程实例1：某工程冲孔灌注桩，桩径900mm，桩身混凝土强度等级C30，桩长14m。地层状况在0m～5m为细砂，5m～6m为淤泥质土（流塑），6m～10m为可塑粉质粘土，实测速度曲线如图1。
从图1中可以看出，除了入射波和桩底反射波外，在细砂和可塑粉质粘土范围内，速度曲线稍向下漂移为正常曲线，距桩顶5m～6m附近，即细砂与淤泥质土交界处，出现类似缩颈的曲线。但是经过现场土方开挖验证，桩身完好没有出现缩径。
经分析，出现这种现象的原因，是由于土阻力的变化造成的。在砂土层中，桩周土体阻抗大，应力波的衰减快；在淤泥土层中，桩周土体阻抗小，应力波的衰减慢，造成了类似缩颈的假缺陷。
工程实例2：某工程冲孔灌注桩，桩径1000mm，桩身混凝土强度等级C25，桩长14m。地层状况在0～5m为软塑淤泥质土，5m～6m为砂砾石层，下部为软塑淤泥质土，实测速度曲线如图2。
从图2中可以看出，5m～6m处曲线有明显的反向波形，根据波形曲线可判定该桩5m～6m处存在扩径。但根据施工记录显示该桩的充盈系数正常，开挖验证后显示，该桩不存在扩径。经分析，该桩在砂砾石层中阻抗增大，造成了扩径的假象。
2 软硬土层交界对波形影响
工程实例3：某工程采用1000mm直径灌注桩，桩长19.6m。该工程地质情况较差，从上至下：0m～2m为杂填土，8m～12m为淤泥及淤泥质土，12m～16m为砂层，其下为强风化花岗岩，其中一根桩动测波形见图3。凭波形可判断8m～12m存在缩径现象，缺陷曲线未出现重复反射，且桩底反射明显，根据经验，一般可判别为Ⅱ类桩。
但考虑到场地实际土质条件，凭借经验，在淤泥质土和砂层的软硬交界面处，灌注桩易出现缺陷，故该桩的实际缺陷可能比曲线反映出的情况更为严重。于是对该桩进行取芯试验以验证，发现9m～12m附近桩身夹泥，为严重桩身缺陷。
经分析，8m～12m附近为淤泥土和砂层的交界处，由于硬土里拔管要克服较大的摩阻力，一旦导管拔出进入软土层，土体摩阻力会突然减小。施工时若控制不当，导管拔管速度突然加速，造成软、硬土层交界处桩身出现严重缩径，甚至断桩。所以，在检测人员对曲线进行判断时，在软、硬土层交界面附近反映出的缺陷需要格外重视。
3 嵌岩桩持力层对波形影响
分析嵌岩桩的检测信号，首先要积累检测经验，注重收集相关检测数据，明确所测桩的工艺、地质特性、桩身混凝土强度、桩身入岩深度，再根据嵌岩桩检测曲线的特征，正确辨认嵌岩桩的入岩程度，才能对嵌岩桩测试曲线做出正确的分析和判断。
对于嵌岩桩，普遍认为桩底持力层的基岩作为桩端的固定端，应力波在到达桩底后产生的反射波应符合n＜1时在桩中传播的特征（n为波阻抗比）。在《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2014）中也规定：当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其他方法核验桩端嵌岩情况。
但实际上，嵌岩桩的桩底反射信号对不同施工工艺的桩是不同的，一般来说，对于没用泥浆护壁或干作业的嵌岩桩，由于浇灌的混凝土从进入持力层开始就与岩石结合成一体，这样当应力波到达嵌岩面时就产生一个与锤击脉冲相反的反射信号（一般进入岩石是从强风化到中风化再到弱风化），真正的桩底信号很难测到。
对于采用机械成孔且有泥浆护壁的嵌岩桩，由于桩侧有泥浆的原因，混凝土很难与基岩结合成为一体，测得的桩底信号跟桩底形成的沉渣有直接的关系，对信号仔细分析可定性判断沉渣情况：
（1）桩底反射曲线是单一的与锤击脉冲相反的信号，则表明该桩桩底直接接触持力层基岩；
（2）桩底反射信号先出现与锤击脉冲同向的信号，接着出现一个反向的信号，则是应力波先在沉渣界面反射了同向的信号，再穿过沉渣面到达基岩面并反射反向的信号，这种情况表明沉渣面厚度较薄，应力波还没有被沉渣阻隔并继续向下传到基岩层并反射信号回桩顶；
（3）桩底反射信号为单一的与锤击脉冲同向的信号，这表明该桩桩底沉渣过厚，应力波在到达桩底后被沉渣所阻隔没有传达桩底基岩。
工程实例4：某工程采用1000mm直径灌注桩，持力层为中风化花岗岩，某工程桩桩长22.0m。经钻芯法检测发现其桩底沉渣厚度不合格，达60mm，该桩低应变法曲线如图4所示，图中22.0m处为该桩桩底反射信号，与锤击脉冲相反，验证了该桩桩底沉渣的结论。
后该工程桩经沉渣清洗并注浆，从图5复测的低应变法曲线中明显可以看到桩底只有单纯的基岩反射信号。说明该桩经工程处理后注浆形成的桩底已与基岩较好的结合，处理效果较好，达到验收标准。
4 结语
综上所述，在基桩检测中，对检测结果的错误判断会影响到工程的整体施工质量，对工程项目的安全构成严重的威胁。由于地质条件对基桩低应变法检测结果具有较大的影响。因此，应用低应变法对基桩进行检测时，检测人员要针对低应变法的影响因素进行分析，结合工程的实际情况进行准确的判断，确保工程基桩的成桩质量。
参考文献：
[1]陈宗起，李国良.嵌岩桩低应变法检测问题分析[J].铁道勘察.2014（01）
[2]陈辉，董承全.影响低应变法基桩检测准确性的因素分析及改进措施[J].工程地球物理学报.2014（04）
论文作者:朱文珠
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/2/22
标签：反射论文; 沉渣论文; 信号论文; 基岩论文; 曲线论文; 工程论文; 应力论文; 《基层建设》2016年30期论文;