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摘要：桩基础是一个比较隐蔽的工程，桩基础的工程品质，和上部的主要建筑，以及整体的稳定性和结构，都有着极为密切的关系，对桩基础的品质，进行有效的检测，能够预先排除风险。基于此，本文主要讨论了不同的方法，以及特点的基础上结合实践，分析桩基础得出结论。并且介绍了低应变法，和声波透射法，对桩基础进行检测的科学性和理论依据，提高对于桩基础的一些缺陷的判断，使检测更加合理科学。
关键词：低应变法；声波透射法；桩基检测；综合应用
一、检测原理
1、低应变法
低应变法，是一款在一维波动理论知识基础上的检测方法，检测的时候，假设桩身是一维地均匀的弹性直杆件。而且周围的土质，也比较均匀，土介质对于桩体的作用，主要是阻尼力，在检测桩基的时候，工作人员使用手锤，对桩机顶部进行敲击，让装机承受一个脉冲力。而桩基的顶部，会因为瞬间竖向的敲击，产生弹性应力波，这样的力会随着桩体向下。如果桩底有虚土，断桩，沉渣和一些严重的问题。就很容易明显的出现，波阻抗差异界面，因而产生反射波。对反射波进行滤波和数据等方面进行更加全面的分析和总结，就可以发现桩身各部分的情况。也可以表现出桩身是不是出现缺陷，缺陷的具体位置。但是低应变法一般情况下检测的范围较窄，比如说如果被检测的桩体有过渡性的变化，使用低应力法就很难检测到其变异情况，而相关的缺陷信息也无法在低应变的检测中表现出来。不仅如此，如果被检测的庄周围土层和岩石的介质阻力较大，这个时候使用低应力法进行检测，检测信号就很容易消失，而难以达到检测效果。
2、声波透射法
声波透射法是一种在被检测的桩基中进行声波的传播，使其出现透射和反射以及绕射现象，对桩基进行检测，判断其是否完整的一种检测方法。一般来说，人工发射的超声波在没有缺陷桩基中进行传播时，会有正常的完整的现象，而不会出现畸变。如果桩基里存在一些空洞类的缺陷，以及其他缺陷的时候，超声波在有缺陷的桩基中，波形就会有较大的变化，缺陷和混凝土之间如果形成界面，也会改变超声波的整体传播的形态，波形缺失和畸变，波速也会低于正常情况。这样也可以判断出桩基是不是存在缺陷。
3、低应变法、声波透射法应用特点
从检测的原理进行分析可以看出，低应变法主要是对于桩基的完整进行检测，一般情况下，将机震的点放置在桩中心的位置，在检测的过程当中，把传感器放在和桩中心半径2/3的地方，低应变法检测使用的是桩身阻抗的变化来进行判断，对于一些有缺陷的桩基，具体的装机缺陷情况难以判断。而低应变法检测结果一般情况下也很容易被技术人员的专业水平和桩长，桩径以及周围的环境所制约。低应变法测试相对来说较为简单，成本较低，检测的数据也比较准确，但是因为受到别的原因干扰的情况较大。因此，被检测的桩基如果缺陷较多，有时候难以辨别。
声波透射法在检测的时候相对而言较为准确，但是受到周围环境的影响较小。可是声波透射法一般只能够对一些完整性进行测量。去对于具体数字很难分析。而且需要提前买一些声测管，检测起来比较复杂，投入的成本也较高。在实际进行检测的时候，也很容易出现声测管堵塞倾斜的现象，这也会使检测出现差异。
因为低应变法和声波透射法的以上几种情况，只是使用某一种检测方法，在进行桩基检测的过程当中，就很容易出现局限性，没有办法将桩基的具体情况全面的表现出来，所以在对桩基的完整性进行全面检测的时候，可以将两种整的方法结合起来综合使用，使其能够发挥各自的价值，比如说对于一些直径比较大，桩身也较长的桩基，需要全面的预埋深声测管，并且对声测管的保护措施要符合标准，避免声测管出现堵塞和倾斜的状态，而对于一些少数声测管堵塞和声波穿透检测异常的时候，就可以同时使用低应变法重复检测，这样能够有效地发现桩基的缺陷和等级。而对于一些直径比较小，桩身较短的灌桩，有一些可以埋声测管，但是主要需要使用低应变法检测。低应变法和声波透射法结合起来使用，能够对于桩基的整体和部分全面的进行检测。
二、工程实例
1、工程概况
某地方的桥梁工程，桩基是钻孔灌注广承载的类型是摩擦桩，装径是1000mm，桩长是20米和21米，桩基混凝土的强度等级是c30，按照钻探和地质勘查的测绘可以看出，桩基周围的土层质分别是0~4 m暖石；3.5~6 m粉土；3.5~8 m粉质粘土夹杂杂砂；3~10 m粉质粘土；9~13.5 m强风化片麻岩。通过和主要业主以及设计的工作人员，施工方和监理共同探讨，按照相关标准和制度的要求，使用低应变法和声波透射法对桩身进行质量抽检。
2、检测结果
对其中的3#号桩基按照检测规范采用了声波透射法和低应变法进行检测，结果如图1所示。
图1桩基声波投射法声速-波幅-PSD曲线关系
（1）声波透射法在图1表现为，使用声波透射法检测3#桩基，按照波形的具体情况可以看出，基桩1-2、1-3、2-3三个桩基的剖面均在6.5~8 m深度范围内出现了桩基缺陷信号，当声波波速低于3 000 m/s、波幅、PSD指标都低于判断标准，说明该桩身存在较大缺陷。取桩基芯进一步验证发现，该处全断面裹夹着泥沙，导致桩基成为断桩，对比标准判定为Ⅳ类桩，需要立刻采取工程处理。
低应变法桩身完整性判别标准是，桩基分成四类，I类的波形特征是，桩身结构完整，桩底反射合理，实测波速在合理范围之内，桩底反射波到达前，无痛相反射。II类的波形特征是，桩身结构基本完整，存在轻微缺陷，桩底反射基本合理，实测波速在合理范围之内，缺陷反射波幅值相对较弱。III类的波形特征是，桩基完整性Ⅱ类和Ⅳ类之间，一般存在较为明显的缺陷，应采取钻心法或声波透射法等进一步判断或直接进行处理。IV类的波性特征是，桩身结构存在严重缺陷，从其结构完整性来看该桩不能使用。
（2）低应变法，采取低应变法检测桩基的波形变化来看，在7.6 m处出现了反射波，说明该处存在较为严重的缺陷，并有二次反射，桩底反射信号无法测得，因此，可以判定该桩身存在缺陷，需取芯作进一步验证。经开挖取芯验证，此桩在7.5 m处有约40 cm缩颈。
结束语
低应变法受到外在影响的情况较多，特别是对于周围环境异常的时候难以准确预测到数值，这时应该和声波透射法共同进行检测。低应变法对于浅层缺陷较为敏感，对于深层缺陷难以检测，声波透射法对于声测管外围的缺陷难以检测出来，可以测的深度较深的桩机缺陷，在使用低应变法进行检测的时候，对于桩顶时要进行整理，确保顶部没有杂物。对于传感器及集震点安放的地方，需要打磨光滑，减少外界的影响。需要选择更多检测点，同时进行检测，有效波形要不小于三个，并且需要预先对桩机参数进行分析，按照分析的结果来选择合适的工具，这样才能降低外界因素对于检测的影响因为低应变法和声波透射法的以上几种情况，只是使用某一种检测方法，在进行桩基检测的过程当中，就很容易出现局限性，所以在对桩基的完整性进行全面检测的时候，可以将两种整的方法结合起来综合应用。
参考文献
[1]席实柱.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].建材与装饰，2017（42）：36.
论文作者:王昊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：桩基论文; 声波论文; 缺陷论文; 波形论文; 反射论文; 波速论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;