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摘要：在上世纪的八十年代时，我国引入进高应变动力法测试技术。而且在我国高层建筑数量在不断增加的情况下，高应变动力法测试技术的应用相对普遍。但是在实践的工作期间，对于高应变检测法的准确可靠度构成影响的因素较多，包括检测时间、收集原始材料、传感器安装等等。本文主要是对于高应变检测在工程基桩检测上应用和注意方面进行分析，提供给实践工作重要的依据。
关键词：高应变检测；工程基桩检测；应用情况；注意点
Abstract：in the 1980s，China introduced the high strain dynamic test technology.Moreover，with the increasing number of high-rise buildings in China，the application of high strain dynamic test technology is relatively common.However，during the work of practice，there are many factors influencing the accuracy and reliability of high-strain detection method，including detection time，collection of raw materials，sensor installation and so on.This paper mainly analyzes the application and attention of high strain detection in engineering foundation pile detection，and provides important basis for practical work.
Key words：high strain detection；Engineering foundation pile detection；Application；Pay attention to the point
高应变动力法测试技术具有较多的理论以及应用方法，但是尽管如此，其基本原理是相似的，也就是指桩顶部位作用一个高能量冲击，让桩土体系形成相对位移，将桩侧土的摩阻力进行有效的激发，之后按照所测量的加速度传感器和应力传感器数据内容，得到桩身的动应力响应曲线，并且于基本假定的前提下对于基桩完整性以及承载力情况进行评估。不同于低应变检测的手段，采取高应变测试主要是通过高能量锤出现的冲击力导致土体永久的变形，进而将桩侧土的摩阻力充分的激发出。目前在我国已经广泛的将高应变动力测桩法进行应用，并且普遍的获得到良好的成效。
一、高应变检测方法的概况
伴随着高应变检测技术的不断发展，很多学者在研究以后均提出诸多的高应变确定基桩承载力举措，而且方法不一，应用的范围较为广泛，主要的方法概括为以下的几方面：
（一）波动方程法
子1960年时，波动方程法首先是由史密斯提出，并且其作出著名论文《打桩分析的波动方程法》。在UN文中，史密斯对于锤—桩—土体系提出了科学性的采取一系列质量块、弹簧和阻尼器组成的离散化计算模型，而且边界的具体条件就是锤心初速度，之后采取相应的差方程序编程展开严密的计算得出数值解。这种举措能够看作诸多现有基桩高应变动测技术的重要奠基。
（二）Case法
此种方法属于简化分析方法，主要是经摆出相关的假设条件举措，得到维波动方程的一个封闭解，之后形成科学合理的土阻力和桩顶波之间函数关系，最后进行求解，求解的内容就是基桩极限承载力和在桩顶所测得的压力及质点速度值之间的关联性。尽管此种举措具有应用便捷的特点，但是不能忽略的问题就是Case法具有理论缺陷问题，还不能完全的将其在大量的领域中进行推广实践，因为往往由于理论方面的问题导致降低Case法检测数据精准度构成不同程度的影响。
（三）波形拟合法
波形拟合法应用的方式就是数值试算，采取波形拟合法方案，可以将Case法中存在弊端问题进行有效的规避。波形拟合法的主要思路即为：锤击期间，对于两组实测曲线进行采集，其一为速度随时间变化曲线，其二为力随时间变化曲线。通过对其中的一组曲线实施分析，以及科学的假设土阻力、桩身阻抗、其他所有桩土的方式，最终获得到另一组曲线值。将推求值对比实测曲线值。如果出现比对不符合的情况，则应该合理的对假设值展开调整，之后进行再一次的试算，以此形式一直操作，最终获得计算值满足于实测值的效果为止。所以，对应的桩土参数即为所求得的实际桩土参数值。此种检测手段对于动测期间测量得到的实测值进行有效的利用，同时也会应用到计算机试算的方式，将基桩承载力进行精准的测得。而且很多实际的测试实践经验显示出，波形拟合法可以看作为科学的明确承载力，而且具有理想的精准度，而且可信度较强，因此将来的发展中，能够属于高应变动测法关键性的应用举措。
二、高应变检测的应用实例
在几年前，于检测江门市江海区某工地期间，主要是应用波形拟合法的举措，有效的显示出采取波形拟合法是具备科学性、准确性的。对于某工地的全盘桩基采取高应变和静载相结合的方法实施检测工作，于高应变检测建筑物的6#过程中，形成数据异常的情况，如下图1所示为数据曲线情况。采取波形拟合法展开拟合数据内容，结果得到了如下图2所示的拟合结果图。在实施相应的拟合分析方式以后，最终6#桩极限承载力是2340kN。予以静载荷实验，得到Q-S曲线，之后能够明确在沉降值是4cm的情况下，相应力值是2260kN，而且取得的极限承载力是2160kN。通过进行观察以上的两种结果，具有较大的近似性，所以显示出采取波形拟合法举措能够产生良好的精准度以及可靠性。
图2 拟合结果图
三、基桩高应变检测法的注意点分析
对于测试结果的准确度而言，首先要控制好信号的采集是正确的，这一过程属于重要的前提保障。高应变动力测试现场数据采集的质量，能够对于计算结果精准度、可靠性产生不同程度影响。导致降低采集信号精准性的因素较多，必须要让工作人员具有较高的重视度以及警惕性，进行深入的分析以及总结影响测试结果的相关性因素，进而有效的排除掉不良的阻碍因素，将测试精准度进行提升。
（一）检测时间的选择和传感器的安装
进行桩体的施工期间，能够使得桩周土形成扰动的情况，这一现象就会导致大大的降低桩周土的强度，进而影响到整个桩—土体系承载能力，使承载力明显的减小。在不断的增加时间的情况下，就会帮助提升桩周土体的强度，并且基桩承载力也会形成有效的增强的效果。另外，在这一期间，混凝土桩体的强度也能够在增加时间的情况下获得进一步的提升。因此，必须要科学的选择检测的时间。但是，一旦不能良好的掌控测试时间，让测试时间相对较早，那么就势必会引发不能正确评估基桩承载力的问题，即出现低估的情况，导致检测出现失误问题。同时数据采集质量高低，密切的关联于安装传感器的质量。如果传感器越紧贴于桩身，则就会形成越大的刚度，也就能取得最优的测试成效。为避免偏心的影响，应该让全部的传感器于桩身同一截面的对称面部位实施成对的安装，充分确保两者平均值可以将其他方向的偏心弯矩进行消除掉。
（二）原始材料的收集
影响到高应变检测准确性的重要性因素之一即为地质条件和桩长资料是否具备准确性。实施Case法展开检测时的经验参数Jc能够紧密的关联于地质条件。一旦不能获得到正确的地质资料，那么就会造成检测结果具有较大误差的问题。应用实测曲线拟合法期间，应该对于桩土参数实施假设并展开试算，对于地质资料认真的分析，可以良好的防止产生盲目试算的问题。作为明确桩体波速的重要性基础，桩长资料必须要精准，一旦不知晓桩长，则就会导致检测不成功。同时，分析期间，参考的资料不能够相提并论于实测数据，不可以仅仅依靠参考资料对于试桩情况进行分析，需要高度的遵循已经核查无误的实测数据为准。
（三）桩头处理
桩头可以对于冲击荷载实施直接的承受以及传递，如果具有较大的锤击能力，则应该配置最佳的桩垫，即胶合板、干燥软木板等，桩垫一方面能够对于冲击能量进行缓冲，把荷载的作用进行延长时间，另一方面也能够均匀受力桩头，能够满足理论计算内边界条件。在将桩头的薄弱段进行去除之后，可以另浇制接长段对于冲击荷载展开承受，但是接长段的阻抗必须要相同于原桩，否则能够于连接部位形成反射问题，对检测结果造成影响。而且应控制接长段的长度为2-2.5倍桩径，方便安装传感器。例如，某工地高应变测试期间，存在很多桩因桩头浮浆未严格的清理导致力波衰减，不能施展桩的摩擦阻力以及端阻力，导致桩极限承载力不达标。通过进行仔细的分析，得出主要的原因就是存在较大的误差偏离结果，因此将落锤高度测试进行适当的提升，存在桩头碎裂的情况，进而处理好桩头部位，大大的提升测试结果，在重新的处理以后，同处理之前的结果对比统计如下表1所示。
表1 桩头重新处理前后结果对比表
（四）锤击能量的选择
选择锤击能量时，应该确保桩土具有较大位移，同时防止形成较大的桩土速度。通常情况下如果桩身阻力较小，则能够以桩极限承载力的1%锤重便能够发挥出土的阻力。具有较大桩的阻抗基础上，会大大的减小桩的位移，进而不利于施展土阻力，所以需要科学的将锤重进行增加。
结语
当前在基桩承载力检测期间，已经普遍的应用到高应变检测技术。影响到检测精度的因素较多，应该在详尽的分析之后，加以重视，采取有效举措避免这些弊端因素的产生，提升工程机桩检测的准确度以及可靠性。
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论文作者:邓少权
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/10
标签：应变论文; 承载力论文; 桩头论文; 波形论文; 测试论文; 曲线论文; 阻力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;