低应变配合静载测试在基桩检测中的应用

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:袁荣邦
[导读] 摘要:近几年来,国家经济复苏,各行各业都在快速扩张发展,工程建筑行业也位列其中,而基桩就是建筑物的重要根基。
        广西沿海建筑工程检测有限公司  广西钦州  535000
        摘要:近几年来,国家经济复苏,各行各业都在快速扩张发展,工程建筑行业也位列其中,而基桩就是建筑物的重要根基。本文阐述了桩基检测中低应变法与桩基静载试验法互相配合的可行性,继而验证两种方法配合使用的必要性。
        关键词:低应变法;静载试验法;基桩检测
        基桩作为建筑物的重要根基,是位于地面以下,其工艺颇为繁杂,若基桩出现故障问题是最不易被发现的。针对基桩的检测技术已经多元化,而工程建筑中应用最为广泛的检测技术是低应变检测技术和静载检测技术。
        一、低应变检测技术和静载检测技术概述
        1、低应变检测技术
        低应变检测技术简洁、快速且具备应用范围广泛的特点,常被作为常用的检测技术手段。该技术是通过反射波对基桩进行整体结构检测,通过锤头对基桩顶端进行敲击,受击点通过产生的震荡波向下延伸,当达到基桩底部是震荡波反射,当遇到基桩某处出现故障时,也会产生震荡波的反射,两种震荡波便会出现叠加状况,通过基桩顶部的接收器转换信号,从而判断基桩整体是否存有缺陷。
        低应变检测主要是通过震荡波的变化来断定基桩故障的情况,却无法去分辨是因为空洞还是因为缩颈等原因引起的故障,若震荡波受到周边土壤或扩激等干扰,震荡波随着能量的损失而无法返回至基桩顶部信号采集器的位置,会导致没有信号源输出至外界,无法对基桩的完整程度进行界定,因此该检测方式对基桩的长度有局限性,只能对有效长度的基桩进行检测。
        2、静载检测技术
        基桩检测的方式呈多元化发展,但是检测的最终目标是检测基桩的完整程度和竖向的承载能力,低应变检测技术是检测基桩的完整程度,而静载检测技术就是对基桩的承载能力进行检测,这是承载能力最为简单准确的方式。其原理是通过对基桩施加竖向的负载,通过设备检测得出施加载荷数值与基桩沉降的曲线,该检测技术是借助曲线形状对基桩的故障特性进行断定,其需要通过多样的静载检测提供大量的曲线信息,才能较为精确的分析出承载力是否出现故障。
        静载检测技术方式虽简单,但是需要大量的数据支撑。通常基桩存在问题的数量值较小,按照常规抽样形成曲线图形,需进行大量的试验样本数据,工作量大且客观性不强,这就导致了建筑物会存在不稳定性。因此,静载检测技术适用于基桩距离短的案例中。
        二、低应变检测技术与静载检测技术的配合
        通过对静载检测的了解,其所需要的设施体积外形庞大,堆载平台与堆载重物占据较大的一部分,其检测所需的时间长,并且耗资严重,因此单一的静载检测无法评判出工程建筑中基桩是否出现问题。
        低应变检测在遇到较大龄期强度差的基桩,震荡波的差异也就愈加明显,这就会导致原本正常形态的基桩因为信号反射时间过长而被误判为异常信号源出现,亦会导致无法准确的对基桩进行检测。
        因此在静载检测之前进行低应变检测是必要的,通过低应变检测对基桩自身的完整程度进行初步的摸底,在通过静载检测反馈的信息进行曲线模拟,即可准确检测基桩自身的完整性亦可以准确的检测竖向的承载能力,进而准确列出基桩的详细情况。
        低应变检测技术还可以弥补静载检测技术工作量达,成本高,周期长的缺点;而静载检测技术可以弥补低应变检测技术基桩结构及桩土环境的破坏。结合两种检测技术可以对基桩状况有更为全面的了解。
        三、基桩低应变检测配合静载测试检测中的实际案例
        某建筑物,设有地下建筑一层,标高为3m,基桩有效长度为10m,桩径400mm,设计承载能力为300kN,根据初期设计指标,设静载测试一组。进行静载荷检测前,对基桩进行低应变检测,根据震荡波的反射信号输出曲线查看,反射波速度属于正常状态,可确认无缺陷反射波,基桩桩身的自身完整程度评定为I类。低应变检测结束后对该基桩进行静载荷检测,设置为快速施加载荷法,载荷施加分为14级,细分每一级加载量,具体载荷加载量如下表:
       
       
        对该基桩进行静载荷测试后通过曲线数据可以得出,当载荷量加载至最大600kN时,基桩的最大下沉量为1.27mm,曲线形状未出现过大的折弯点或者速降点,最后一次载荷量施加后基桩的下沉量为0.19mm;对载荷泄压后,基桩沉余量为0.63mm,回弹为0.64mm,弹量回复率为50.39%,根据s-lgt所示曲线可以得出每一级施加载荷量后对应的下沉量形成的曲线较为平滑,不见有明显陡降的趋势,因此可断定为该案例中基桩整体性完好,无缺陷存在,可评定为I类。
        四、结果分析
        运用低应变检测技术辅助静载荷检测技术,在基桩检测过程中可以忽略土壤对基桩承载能力影响的权重比,可排除基桩完整性缺陷是由于基桩承载能力降低的可能性。单方法检测若是出现了判断失误,基桩承载能力无法满足设计要求,那引起的后期影响将无法估量。现在通过低应变配合静载测试来对某建筑物的基桩进行实际检测案例来看,两种检测方式配合应用的方式对检测结果真实性是可行的。同时低应变配合静载测试,可以发挥两种检测方式的优点,对两种方式的缺点呈互补状态,联合应用的方式可以保障基桩的整体质量。
        本论文在实际操作案例中还存在一定的缺陷性,应寻找本身存在一定缺陷性的基桩进行对比测试,可通过对比的方式验证低应变配合静载测试的可靠性,由于文章篇幅限制,无法去举例更多的实际案例进行类比,但是从检测方式的而配合使用上,可通过该实际案例验证低应变反射波检测方式配合静载荷检测方式对基桩的检测是可行的。
        五、结论
        基桩检测的方式及方法有很多种类,本文提到的仅仅是常用的两种方式,每一种方式都有其独特的优点,也有其检测的局限性,本文针对低应变配合静载测试的方法进行了实际验证。根据基桩种类的不同,可以对检测方式进行合理的配合,不同的配合方式得到的结果会是不同的,并且可以互相去弥补不同检测方式之间的缺点,发挥各自的优势,大大地提高了对基桩检测地准确度。本文依托实际案例验证了低应变配合静载测试,在基桩的检测过程中能够形成良性的互补,从而更好地保证基桩的自身整体质量。
        参考文献
        [1]刘明钟.桩基静载与低应变在桩基检测中的配合应用探讨[J].江西建材,2020(12):36+38.
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