对当前桩基检测技术的探究
2015-06-30
国内外使用较普遍的基桩检测技术主要是静载试验法，声波投射法，应力变动力试桩法等几种，高低应变及静何载试验是基桩试验检测工作中各有长短，不能互相取代的三种常用方法。鉴于目前的检测水平和管理现状，低应变方法是基桩完整性普遍检测的快速，经济且有效的手段。桩基工程检测技术主要包括两大方面：成孔后检测和成桩后检测。成孔检测主要有孔径、孔底沉渣厚度和桩身垂直度等。而成桩检测除静载荷试验外，各种动力检测方法近十余年来在我国得到迅速的发展。桩的动力检测按其桩身所受到应力水平的高低，又分为高应变和低应变两类目前，国内外使用较普遍的桩基检测技术主要有：静载试验法、声波透射法、应力波反射法、高应变动力试桩法、动静法或拟静力法几种，近些年来，这几种方法都有了不同的发展。
1 成孔检测
我国桩基检测技术发展的特点是成桩检测技术优于成孔检测技术。从防患于未然的观点来看，桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发，特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究，今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。
2 静载荷试验法
桩的静载试验目前虽仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法，但由于测试仪表的精度（千斤顶） 、试验方法的限制（加载增量） 、分析方法的差异和工程判断
的能力等因素，其测试误差也能达到百分之十。因此，如何改进静载试验测试、分析方法，提高静载试验的可靠度，长期来是工程界所关心的课题。近年来，试验吨位有了很大提高，国内已有不少单位可以从事3000KN .以上吨位的加载，也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨，对于大吨位的桩，在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。
Q----s曲线的模拟和地层分析同样也已开始从研究走向实用。我国自动加载和记录系统的出现，是近几年的事情，但对静载试验法的成熟应用而言，这是一个可喜的进步，因为它确保了试验成果的真实性和分析结果的方便性，据悉，在我国包括上海、广东等地的许多省市都开始了在基础上进行有效管理。
我们要清醒地认识到静载试验在桩基检测中的重要地位。在成桩检测技术中，静载试验工作仍应加强，不能为了省钱、省时而减少动静对比试验。在桩的动力检测方法未有取得突破性进展之前，桩的静载试验仍是桩承载力检验值可靠的评定标准。在桩承载力检测问题上，任何企图以更省力、更省时的方法来得到与静载试验同等效果的想法，是不现实的。
3 声波透射法方面
这也是一项传统的技术，以前应用并不广泛，但随着近几年来交通系统投资的增加，以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现，声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用，在这种方法的应用过程中，数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪，不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃，而且分析手段有了很大提高，声失时判读已不再是唯一的选择，声幅和声频已开始进入了分析判断领域，尤其令人欣慰的是，声波CT已步入实用阶段，为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。
4应力波反射法完整性检测
虽然近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展，但在实用和普及方面国内有较大提高，这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面，也不仅表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面，更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失，开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置，如广东省正在将这种方法定位于为后续检测提供前期技术准备，这种定
位已与该方法的解决问题的真实能力完全对应。
5 高应变动力试验法
自六十年代以来，这种方法已得到了越来越广泛的应用，迄今为止，美国 PDI公司的 PDA打桩分析仪及 CAP-VAPC分析软件仍然代表了国际先进水平， 但是近年来， 也未见它们有实质性的发展。我国的高应变动力试桩法研究是起自80年代中后期，90 年代初期已有相关的软硬件问题，其实际应用效果已不弱于国外， 其后面向国内大量的灌注桩
检测， 已有单位在模型改进、 拟合技巧、 参数选定等方面进行了大量工作， 也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。
值得一提的是， 桩基动测方面， 国产仪器和软件业已达到国际先进水平， 许多方面甚于更具有中国特色。
6动静法 （拟静力法）
鉴于高应变动力试桩法力的作用时间过短 （--10ms） ，桩只能被视为弹性体进行分析， 国外有人提出了一种动静法， 采用技术将力的作用时间延长 （---100ms） ， 使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长， 进而将桩视为刚体， 回避了应力波的传播问题。应该说这种 法既克服了传统静载试验的笨重与费时， 也克服了高应力方法的过份间接性， 是一种较好的方法， 但由于该方法对锤的配重要求太高 （较高应变法重10 倍） ， 具体操作仍有较大难度， 因而在我国自95 年北京演示后，再也未见使用的报道， 但据悉已有数家单位在开始研究有中国特色的动静法。
7桩基动测领域的研究动向
国内外， 已有人将神经网络和专家系统用于桩基动测，有些单位甚至已编制了相应的应用程序， 也有单位将边界元、 无限元、 三维有限元， 甚至边界层理论用于桩基动测之
中， 但是这种分析目前仍停留在研究模索状态， 尚不能步入成熟应用。地质雷达在桩基检测中的应用， 也是一个新的动向，但仍需要进一步研究和总结经验。对特殊地质和施工条件下基桩的检测问题慎重处理，在基桩检测中切不可对其过分迷信，但根据其测试成本低，检测速度快的优点，在桩基检测中可以作为一种常规性的普遍性的检测方法，对存有怀疑的结果或重要的受力部位，在对桩基进行常规的低应变反射波检测的同时，应补充更加可靠的检测方法。
