河北邯郸 056002
摘要：桩基是工程结构常用的基础形式之一，属于地下隐蔽工程，施工技术比较复杂，工艺流程相互衔接紧密，施工时稍有不慎极易出现断桩等多种形态复杂的质量缺陷，影响桩身的完整性和桩的承载能力，从而直接影响上部结构的安全。因此，对于桩基的完整性动力检测定力分析显得尤为重要，本文详细论述了桩基的完整性动力检测定力分析。
关键词：桩基；完整性；动力检测
引言
由于地质条件和施工等方面的原因，基桩常出现缩颈、断裂、离析、夹泥等缺陷，从而影响基桩的承载力及上部结构的安全。基桩完整性低应变无损检测技术自提出以来，以其简单、快捷、经济等优点而得到了广泛的应用。基桩动测方法的理论基础是桩的纵向振动理论，当桩顶受到锤击后，能量以波的形式向下传播，当桩身阻抗发生变化时，应力波会在该处发生反射，根据波形特征可对桩身缺陷做出较准确的、定性的判别。但在实际工程中，仅知道桩身在某些部位存在缺陷是不够的，还应进一步搞清楚桩身缺陷的严重程度，以便采取相应的补救措施，从而达到既安全又经济的目的。
1桩身的完整性检测
桩身的完整性检测是通过现场动力试验来判断桩身质量，内部缺陷的一种方法，常见的内部缺陷有夹泥，断裂，缩颈，混凝土离析及桩顶混凝土密实性较差等。桩身的完整性检测主要采用低应变检测法（即小应变法）和超声波透射法（即声测法）。低应变检测法，它具有速度快、设备轻便、费用低等优点。目前在国内外已广泛的应用；超声波透射法，超声波测试是一种方法灵活、快捷、低投入、技术含量高的无损检测技术。随着桩基的大量应用，基桩质量的检测显得越来越重要.迄今为止，基桩完整性动力检测中的定性分析已发展得比较完善，但有重要工程意义的基桩完整性定量分析仍没有找到较好的方法.目前已有的方法有些没有考虑桩周土的影响，有些认为桩周土对整个桩身的影响是一致的，并没有考虑分层土的影响，实际的应用效果很不理想本文根据单桩的纵向振动分析得到了基桩完整性动测定量分析的一种新方法—自振频率法，可以较好地考虑分层土的影响，并编制了相应的C语言程序，在实在实际应用中取得了较好效果.
2自振频率法进行基桩完整性定量分析
多年从事基桩小应变动力检测的研究人员应该有这样的体会，当使用较大的锤击力进行小应变动力检测时，在频域分析中可能出现一个较小的频率，这是因为在桩顶施加的力过大，引起了桩身的振动，这一较低频率即为桩身的自振频率.桩身的自振频率是与桩自身的特性密切相关的，自振频率法就是充分利用了这一因素对桩身的完整性进行定量分析。
2.1自振频率法的理论模型
自振频率法中使用的桩一土模型采用传统的连续杆件模型，并作了进一步的改进，它在将桩分为N个弹性杆件单元时是根据土层数和缺陷部位划分的，其缺陷部位是根据现有的小应变动力测桩中分析所得的缺陷的大致位置决定的，而且，将各种缺陷等价地转换为桩身面积的改变.同时，按文克勒弹性地基假定，将土模型中的阻尼器的阻尼系数取为零，同一层土的弹性抗力系数为一常数，不同土层具有自己的弹性抗力系数，在计算过程中则根据单元体的不同采用分段坐标进行分析计算.当桩顶受到比一般小应变的锤击力稍大的锤击力h（t）时，将引起桩身的轻微振动.此时的桩一土模型如图1所示.其中Li为每层土的厚度，ki为文克勒地基弹性抗力系数，qi：（xi，ui）为摩擦力，“ui为第i段桩的纵向位移.在这个桩---土模型的振动过程中，根据虎克定律可知轴向力为
3低应变动力检测反射波法检测
这种检测的适用范围是基桩反射波法检测适用于检测桩身的完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。本方法也可对桩长进行核对；检测依据是基桩反射法检测按照《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）以及中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的有关试桩规定进行。检测方法如下：
3.1试验前的准备工作（1）自带电源的仪器设备在检测前应及时充电，并且要保证充电的时间，避免在检测过程中出现电源电量不足。（2）检查仪器的采集系统是否接触良好、工作正常，使测试系统各部分之间匹配良好。
3.2仪器设备（1）检测仪器的主要技术性能指标应符合现行行业标准《基桩动测仪》（JG/T3055）的有关规定，且应具有信号显示、储存和处理分析功能。（2）瞬态激振设备应包括能激发宽脉和窄脉冲的力锤和锤垫；力锤可装有传感器；稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为10~2000Hz的电磁式稳态激振器。（3）本次检测拟采用的主要仪器设备为：美国PDI公司PIT桩身完整性检测仪。该仪器的操作及注意事项详见其相应的操作规程。
3.3检测步骤1）要检测的桩桩面要保持平整干净，无积水，砂土；2）若桩头高出地面，可直接进行检测；3）若桩头低于地面，则以桩为中心挖一个方坑，方坑大小以能让检测人员下去为宜；4）若桩头的端头板已松动，必须把桩头锯掉
4结语
由于桩侧土阻力的变化和桩身波阻抗的变化在速度曲线上的反映可能有相似的地方，因此，应在充分了解地质资料和桩基施工报告的基础上，正确判断反射波曲线上的各种特征反射，究竟是土阻力的影响，还是桩身波阻抗的变化所致。
参考文献
[1]赵振东，杉本三千雄，铃木善雄.桩基低应变完整性检测的分析研究.地震工程与工程震动，15（4）：104一112
[2]冯世进，柯瀚，陈云敏，郑建国，刘明振，等成层土中粘弹性变截面桩纵向振动分析及应用．岩石力学与工程学报，2004，23（16）：2798-2803．
论文作者:杜芳芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：完整性论文; 桩基论文; 缺陷论文; 应变论文; 动力论文; 频率论文; 桩头论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;