摘要：随着城市化进程的不断推进，建筑行业的发展迅速，桩基作为建筑工程中的基础项目，地基基础的稳定性是影响建筑物使用年限的重要因素，低应变法由于具有不可替代的优越性，被广泛应用于既有建筑地基基础。但在具体的操作中，由于技术的高要求性以及程序的复杂性，仍然有许多亟待解决的问题。
关键词：低应变反射法；桩基检测；应用
1基本原理
低应变反射波法（低应变法）的检测基础是一维波动方程理论。这种检测方法将受检桩身假设成为“一位弹性杆件”，在进行检测过程中先用锤子在桩顶进行锤击，进而激发桩顶周围的质点发生振动，这些振动会从桩顶向下传播，形成应力波。当应力波传播到缺陷界面处和桩基的底部时，应力波会发生透射和反射，这些发射波会成为新的振源引起周围质点发生振动。有一部分反射波会经过桩身传播到达桩顶，此时这部分反射波就会被桩顶的传感器接收，形成相应的反射波形。可以根据反射波到达桩顶的时间以及波形的具体情况推断出桩基的长度和桩基缺陷的深度，同时还可以根据反射波形的相位和幅度判断缺陷的种类。虽然低应变法的原理很简单，但是在实际的检测过程中需要应用到物理学、数学、信号学以及计算机学等多种学科知识，同时也需要由测量系统、激振系统以及数据分析系统这三个子系统组成的桩基检测仪对信号进行采集和分析。检测方法如图1 所示。低应变反射波法是以把桩视为一维弹性杆为基础的，当在杆的一端施加一个瞬态脉冲力，则会有应力波沿着杆的轴线像另一端传播，如果在其传播过程中遇到了杆件截面的波阻抗 Z 发生变化时，则在变化界面处会产生反射波。也就是说，入射的应力波在变阻抗的界面上，一部分波沿着界面继续顺着杆的轴线向下传播（称为透射波），而另一部分则从界面反射回去（称为反射波）。
2低应变法检测既有建筑地基基础的现状
现阶段，人们生活水平不断提升，对于建筑工程的质量和使用年限有了更高的要求。在建筑工程领域，相关工作人员既要不断提高新建工程项目的施工质量，也要不断加强对既有建筑物的质量检测，只有这样才能保证建筑工程项目发挥其应有的价值。既有既有的建筑物在经过长期的使用后，地基的变形会逐渐趋向于稳定。但是在地基逐渐改变的过程中，地基的承载力可能大量减弱，对整个建筑的危害将是致命的。做好既有建筑地基基础的检测工作，可以在一定程度上减少突发事故的发生，将要发生的危险因素抑制在初期。以此，既有建筑地基基础的安全评价意义重大。低应变法检测是我国目前监测建筑地基基础的主要应用手段，在既有建筑的地基基础检测中，发挥着不可替代的优越性。既有建筑的地基基础在时间的推移下，会使得周边的地基承载力得到进一步的提高，进而稳定化。
3低应变法对 CFG 桩检测的适用性
《建筑地基处理技术规范》中规定了，应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。但具体检测方法、标准在本规范中就没有体现。一般，只能参照《建筑基桩检测技术规范》进行检测，但该规范是针对要求检测桩具有 15 MPa 的检测强度才能检测。事实上，很多 CFG 桩设计的 28 d 强度并没有要求15 MPa 以上，有的为10 MPa，有的甚至只要求5 MPa，更何况，因为工期原因，施工后不一定能等到 28 d 才检测，这样就更加不能满足 15 MPa 的检测要求。虽然在强度上经常不能满足主要为混凝土桩制订的《建筑基桩检测技术规范》的要求，但当 CFG 桩弹性模量与桩周土是有明显差别时，还是符合低应变中一维线弹性杆件的理论依据，只是波速变异性大一些。而波速的影响，通过同一场地的试验比较可以部分消除。很多情况下，采用低应变法可以较好地检测出 CFG 桩的桩身完整性及缺陷位置，在一定的准确度范围内推算桩长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但对于一些缺陷，曲线不能清晰地判别时，应当结合其他检测方法进行验证，且部分验证的结果，如果要推广到整个场地的判别，须采用较大的样本，按统计原则慎重使用。
4低应变法检测既有建筑地基基础的建议
4.1仪器调试
对于既有地基基础的检测过程中，要使用到大量的检测仪器。仪器的精准度对这个检测的准确度有着重要的影响。使用前的仪器调试有着重要的作用。仪器的性能应该符合规定的要求，要有防潮、防尘等性能，在承担的相对湿度方面应该不小于百分之八十。对于重要组成部分的传感器，其灵敏度有着更高的要求。灵敏度越高。测试的结果有效性和准确度将越高。检测系统具有放大。储存信息等方面的作用，由于要对信号进行分析处理，其数据采集装置的转换位数要符合一定的标准要求，采样时间和采样点的，与多渠道采集信息都应该有一定的统一性。检测的设备性能符合标准要求，才能减少检测过程中数据分析的失误。
4.2技术标准
对于信号的收集，应该尽可能的完整。对于施工地基的地质等的资料也要尽可能的收集齐全，便于最后对资料的整合分析，能够进一步提高其结果的准确性。在信号采集的过程中，检测的设备不要松动，保持信号采集的完整性和流畅性。由于各种因素影响信号强度时，可以采取相关措施进行信号加强，便于结果的收集和分析。低应变法作为一种技术型的普查方法，在工程时间的过程中，检测结果需要实际的检测数据，也要有一定的经验总结。检测结果的判定需要同时具备理论和是实践经验的积累，在综合考虑各种因素的情况下，对检测结果进行一定的分析和研究。应用低应变基桩反射波法测试技术，用洞内锤击的激振方式，可以采集到典型的动测曲线，具有较好的适用性；但在实际的检测过程中，要注意细节，把握好技术的操作。
4.3检测的设备和准备
低应变法检测是根据反射波的形式来判断，所以受环境等因素影响较大。在检测时地基的状况严重影响检测的数据。很多时候由于检测部分的地基存在积水等情况，检测数据便会发生一定的误差。在判断既有地基基础检测部分时，应该提高准确度，避免检测的部分发生地域偏差。且检测仪器也存在很多影响检测的因素。低应变法是根据检测的反射信号来判断被检测部分的状态，信号应该是地基部分残缺等物理状况的真实反映，但在实际过程中，会由于各种要素出现信号失真的情况，影响整个检测的结果。时域信号在传播的过程中会造成能量的消散，判断状态时经常性的忽略该因素，会影响整个检测的结果。
4.4检测地点
检测的地基状态最好是干燥无积水的状态，因为空气的相对湿度等因素超过了仪器的相对湿度等标准时，会影响整个测试结果的科学性。可以对检测的坏境进行一定的处理。传感器等设备进行检测的位置，应该尽量减少细沙上等，这就要求在实验前对试验场地进行简单的清理。考虑到地质等影响因素，对于监测点要进行重复的检测选取。对一块地基的不同方位进行数据获取，对于最后获取的数据进行比对，如果差别较大，应该进行重复试验，以期结果达到相对的统一性。
结束语
人们对建筑的质量要求不断提升，建筑业为了保持持续发展的动力。不仅应该在新建建筑上注意质量的提升，对于既有建筑的检测也有很重要的作用。既有地基基础的检测一直以来都是行业关注的重点，传统的检测方法有一定的弊端，低应变法有方便、快捷、可检测区域大的特点，但是针对其中仪器、技术等方面的问题，也提出了具体的建议。以望对既有建筑地基基础的检测能够更加质量化，延长建筑的使用年限，促进建筑业的发展提高人们的生活水平。
参考文献
[1] 余继宝．低应变反射波测桩技术的应用[J]．检测试验与测量，2007（01）．
论文作者:罗品
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
标签：反射论文; 建筑论文; 地基论文; 信号论文; 地基基础论文; 过程中论文; 桩基论文; 《基层建设》2017年4期论文;