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摘要：低应变法是目前桩基检测工作中的一种常用方法，具有经济、简便、高效等特点，该方法已经得到了工程的广泛应用。低应变法多被应用于桩基承载性能和完整性的检测工作中。其主要工作内容包括基础、野外资料数据的收集、数据分析等，基于此，本文对低应变法在桩基完整性检测中的具体应用进行分析，希望能够提供借鉴参考。
关键词：低应变法；桩基完整性；检测；应用
近些年来建筑工程的数量与日俱增，规模越来越大，类型愈加丰富，如高层建筑工程、桥梁工程等，因为部分地质条件较为特殊，如软土地基、膨胀土等，导致建筑工程的基础结构那你满足承载力和变形要求，同时因为桩基础具有较高的承载性能以及抗变形性能，在复杂地形中同样适用，因此得到了诸多工程的广泛应用[1]。但是桩基础属于隐蔽性工程的一种，竣工后对其施工质量进行验证往往需要钻芯取样，对其结构造成一定的破坏，引发缺陷。所以采取无损检测方法对于保证桩基础的质量具有重要意义。低应变法是一种高效、简便的无损检测方法，得到了工程的广泛应用。基于此，本文对低应变法在桩基完整性中的检测应用展开分析。
1.低应变法理论概述
低应变法主要指通过机械波在杆体中传播和反射的原理对桩基进行有效检测，在实际工作阶段，加强对桩基桩身的重视，充分了解到其连续性的特点，将其作为具有良好弹性的一维均质杆件，对顶部部位进行锤击，加快桩身质点的振动，应力波的传播特征为从上至下，在传播阶段遇到阻力发生变化的过程中，可以明确该部位为缺陷界面。在实际工作阶段，应力波在传播阶段会产生相应的透射作用和反射作用，加快质点振动，反射波则经过桩身传输至柱底，传感器完成接收，产生反射波形，合理分析反射波形的相关参数便可以计算桩基缺陷深度，根据相位和幅值能够明确缺陷的主要类型。
2.低应变法检测桩基完整性的具体方法
通过低应变法对桩基完整性进行检测的过程中，对其工作内容进行划分，主要为基础资料收集、野外数据收集以及数据分析，本文对此进行一一分析。
2.1 基础资料收集
在正式检测前，工作人员首先需要进行桩基基本资料的收集工作，主要资料内容包括成桩时间、工艺、设计桩长、桩径以及混凝土强度等。必要情况下需工作人员需要深入现场进行勘察，掌握桩的基本信息，并且做好检查工作，查看桩头是否存在疏松或者存在夹泥、混凝土离析等不良问题。
2.2 野外数据收集
首先，工作人员需要结合设计工作需求或者业主需求，明确需要进行检测的桩基，将该部分桩头灌浆位置进行整平处理，保证新鲜坚硬混凝土表层的露出。其次，工作人员需要合理选择耦合剂超声波传感器，将其黏附在桩顶上，同时与计算机和设备相连，进行敲击试验，在试验的过程中，需要结合桩类型的差异选择合理选择激增声源，对小直径的桩来说，可以使用小锤子对其进行敲击，对大直径的桩来说，务必需要使用具有一定磅数的锤子进行敲击，同时敲击过程中能量大并且迅速，确保具备一定的声源频谱宽大。最后，工作人员需要结合试验波形对现场进行初步解译，将现场试验中的一些不良影响因素进行全面排除，比如说设备干扰、边界条件等，如果存在以上影响因素，需要及时排除，之后再次进行试验。对桩基完整性不佳的桩来说，也可以进行重复试验，最大程度减少漏测、误测等风险发生。
2.3 数据分析
结合基础资料、野外收集数据以及地质信息，工作人员可以通过小波变换法或者高通滤波法实现对波形的滤波处理，将干扰波有效消除，之后读取反射波纵波的初至时间，时间除以2后乘声波的速率，便可以判断发生异常的具体位置。
在具体工作过程中，波形的分析具有一定的复杂性，主要原因在于桩完整性的缺陷可能不止存在一个问题，周围环境因素也会导致一定的影响，导致波形的分析较为困难，因此工作人员需要做好不同桩基缺陷的低应变波解译工作[2]。
3.低应变法检测的局限性和注意事项
3.1 局限性
通过以上分析可知，低应变法具备诸多优势，主要表现在操作简便、成本低、结果具有较高的精准性等，但是在实际应用过程中仍存在一定的不足，主要体现在以下几个方面：（1）通过低应变法对桩缺陷进行评估只是一种定性的分析，难以实现对缺陷大小的定量分析。（2）通过低应变法进行桩基整体性检测工作的过程中，工作人员需要得到不同地质情况、桩型下的静动对比系数，该项工作具有较高的难度系数[3]。（3）因为存在桩基围岩，导致桩基中放射信号的传递效果下降，对实际检测效果产生不利影响，如果检测桩的具体长度超过50m，桩径超过1.8m，反射信号质量不佳，因此容易对检测结果的准确性造成影响。（4）对嵌岩桩来说，因为桩底岩质和桩身混凝土阻抗较为相似，反射波传输至桩底仍会持续传输，直到消失为止，主要原因在于桩底岩质与桩身的混凝土阻抗较为类似，反射波传输到桩底时仍会继续传播，直至完全消失，进而导致无反射波的情况。
3.2 相关注意事项
为了能够有效减少以上不足对低应变检测造成的不利影响，在正式开展检测工作前，做好下述相关工作具有重要意义。（1）对检测桩桩头进行合理处理。在进行检测之前，工作人员需要合理处理桩头，采取激振处理方式，对反馈应力波信号进行接收，桩头表面混凝土相关参数会影响到结果，如平整度，均匀度等，所以要做好检测工作，将桩头浮浆凿去，保证其位置的稳定性。（2）确保混凝土强度与相关规范要求相符。通过低应变法对桩基完整性检测的过程中，保证混凝土强度满足要求，提高信号的准确性。相关文件中明确规定，受检测桩混凝土强度不应低于设计强度的70%且不应低于15MPa。所以工作前，工作人员需要保证混凝土龄期符合相关要求[4]。（3）保证传感器安装的合理性。传感器安装正确与否对检测的结果有决定性影响，工作人员对其进行安装的过程中需要注意以下事项。首先，在进行安装的过程中需要确保传感器和桩身轴处于平行，否则会在反射波和入射波间形成夹角，对结果造成影响；其次，需要保证传感器和桩的粘结可靠，工作人员可以使用黄油、石膏等将两者有效粘结，确保桩顶和传感器两者间具有良好的耦合效果。最后，需要最大程度减少外界因素的干扰，避免其他干扰波对应力波造成影响，对不同的桩型来说，需要根据相关标准规范设置合理的激振点和测点。
4.结语
总而言之，现如今科学技术发展迅速，低应变检测技术得到了广泛应用，通过该方法对桩身完整性检测的基础是符合连续弹性的一维均质杆件条件，但是使用时因为桩土作用产生的影响，不能只是将桩身进行简单假设。为了能够有效解决理论和实际工作过程中存在的差异性问题，未来对低应变法进行改进和完善还需要从下述两个方面展开。首先，需要加强对先进技术的应用，建立三维桩体模型，可以采取有限元的方法处理相关问题，有效模拟信号数值等信息。同时需要加大对三维模型中传播规律的研究，保证得到的理论更符合实际工程情况。其次，在检测过程中使用小波理论和人工神经网络理论，对桩身完整性类型和缺陷进行自动化分类，提高整体工作质量和效率。
参考文献：
[1]朱建文.低应变法在桩基完整性检测中的应用研究[J].四川水泥，2019（12）：126.
[2]刘祥君.低应变法在桩基检测中的应用分析[J].建筑技术开发，2019，46（14）：93-94.
[3]陈琨沅.低应变法在桩基检测中的应用实例探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（21）：1623
[4]潘亚芳.低应变法在桩基检测中的应用与研究[J].建筑工程技术与设计，2018（11）：910.