刘聪 王峰
湖南省核工业地质局三0一大队 湖南 长沙 410000
摘要：桩基础是承受上层建筑物荷载的主体，其质量状况直接关系到建筑结构的整体安全，因此，对桩基础进行质量检测是非常必要的。基桩质量检测的内容包括成桩质量检测、承载力检测两个方面，检测的方法较多，本文介绍常用的几种检测方法原理、各自的优缺点及适用性。
关键词：基桩检测;方法;适用性
引言
受湖南嘉华广悦房地产开发有限公司的委托，我公司于2019年10月24日至11月11日对印江雅居1#栋桩基工程中的7根机械旋挖成孔灌注桩进行了钻芯法检测。（共检测10根，其中长沙荷花建设工程质量检测有限责任公司作对比检测3根）。
1地质概况
本场地工程地质勘察由湖南核工业岩土工程勘察设计研究院完成，持力层为中风化钙质砂岩或中风化粉砂岩。场地工程地质情况自上而下可分为：1、人工填土①（①为地层编号，下同），根据堆填年限、密实程度及组成成分可分为如下三亚层1）杂填土①1：色杂，主要由建筑垃圾组成，混有少量生活垃圾及黏性土，硬杂质以建筑砖块、砼块为主，块径一般为2-10cm，预估最大约30cm以上，堆填年限<5年，成分杂乱，密实度不均。局部分布，层顶标高变化在34.11～54.06m间，层厚0.90～13.80m，平均厚度2.81m。2）素填土①2：褐红、褐黄、褐灰等色，主要由黏性土组成，不均匀混有10-40%风化岩块、砾石及碎石等硬杂质，硬杂质块径一般为0.5-8cm，最大约20cm左右，堆填年限<5年，稍湿～湿，密实度不均匀，未完成自重固结。局部分布，层顶标高变化在39.93～55.51m间，层厚0.60～12.30m，平均厚度7.72m。3）素填土①3：近原地表以黄褐色为主，其下呈灰褐、灰黑等色，主要由黏性土组成，不均匀混有30-45%砾砂、砾石或碎石等组成，堆填年限12年以上，湿～很湿，松散～稍密状态。所有钻孔遇见，层顶标高变化在32.71～48.09m间，层厚1.50～21.20m，平均厚度8.82m。
2基桩检测方法适用性探讨
2.1检测过程控制
①、安装钻机：保证安装周正、稳固、底座水平。确保钻进过程中不发生倾斜或移位。当桩顶与钻机底座距离较大时，必须垂直牢固安装好孔口管；②、开孔位置距桩中心10-15cm（1个孔时）或0.15-0.25D位置对称（≥两个孔时）；③、每回次进尺控制在1.5m内，钻至桩底应换小口径钻头并在提钻前从钻杆上部放入少量铁丝钻进，以钻取沉渣和桩端持力层岩（土）样；④、钻取砼芯样均及时进行了整理、编录，并按顺序整齐排放；⑤、钻芯结束后，对试验桩的有关内容进行标识后全貌拍照；⑥、会同监理人员、工程部人员见证取样。桩长小于10米时，每孔截取2组芯样；桩长为10-30米时，取3组芯样；桩长大于30米时，不少于4组芯样；缺陷位置能取样时，应截取1组芯样。⑦、回灌钻芯孔(建设单位组织委托施工单位完成)。
2.2钙质砂岩
浅灰、灰白色，主要矿物成分为石英及长石等，钙质胶结，细粒结构，层状构造，该层溶蚀现象一般发育。按其风化程度可分为强风化、中风化两带：1）强风化钙质砂岩⑦1：浅灰、灰白色，局部夹褐红色，大部分矿物成分已经风化变质，夹中风化块，节理裂隙发育，溶蚀现象一般发育，可见溶蚀凹痕、溶孔，岩体极破碎，岩芯呈块状、半边状，少量呈饼状，属极软岩，岩石基本质量等级为Ⅴ级，其岩芯采取率为60％～80％，岩石的RQD值约0～15，为很差的，合金钻具难钻进。
层顶标高变化在19.73～30.68m间，揭露层厚0.50～3.90m，平均厚度1.36m。2）中风化钙质砂岩⑦2：灰白色，主要由石英、长石等组成，节理裂隙较发育，钙质胶结，胶结较好，呈中厚层状。岩芯呈块状及柱状，岩芯表面可见溶蚀小孔及溶蚀凹槽，敲击声清脆。属较硬岩，岩石基本质量等级为Ⅲ级，岩芯采取率为70%～90%，岩石质量指标RQD=50～75，为较差的。层顶标高变化在5.81～29.71m间，揭露最大厚度29.71m。部分钻孔在该层中夹有强风化泥质粉砂岩，呈透镜体互层产出，且个别钻孔存在岩溶现象，分述如下：a）强风化泥质粉砂岩⑦2-a：褐红、褐灰色，主要矿物成分为石英及云母碎屑，大部分矿物成分已风化变质，节理裂隙极发育，粉砂质结构，层状构造，钙质、泥质胶结，合金钻具进尺快，岩芯呈碎块状或短柱状，手可折断。具失水干裂，浸水软化之特性，属极软岩，岩体极破碎，岩石质量指标RQD<25，为极差的，岩体基本质量等级为Ⅴ级。可视厚度0.50～2.50m。b）岩溶填充物⑦2-b：场地内存在溶蚀裂隙、溶洞，其内充填黏性土及粉细砂，结构松散。可视厚度1.60～1.90m。以上各岩土层的详细描述和分布情况详见勘察报告中的《工程地质剖面图》和《钻孔柱状图》。
2.3钻芯法检测
钻芯法是一种有损的检测方法，优点就是直观，可以判定待检基桩的桩长和所见缺陷的尺寸。通过对钻取的芯样进行强度测试可以推断基桩的桩身强度，这是以上三种无损检测方法所不能具备的；结合孔内摄像技术可以更好地判断钻孔附近桩底的沉渣情况也是其另一个优势所在；当然，钻取桩底的持力层并判定其性状也是钻芯法检测的天然优点。不过钻芯法检测也有不可忽视的缺点，就是“一孔之见”，有“以点代面”的局限性，有可能造成基桩完整性的误判。适用桩型最多的检测方法是高、低应变法，它们可以用于大部分情况下的基桩完整性检测，包括常见的预制桩、灌注桩以及部分钢桩、粉煤灰碎石桩等刚性桩；而对于一些柔性桩（比如水泥土桩、砂石桩等）、薄壁钢管柱和类似于 H 性的钢桩则不适用，另外对于一些复杂地质情况、外形尺寸变化较大的基桩，使用这两种方法检测时极易造成误判或不能判定，此时尽量不要使用。对于预制桩和小直径的灌注桩，声波透射法和钻芯法将无法发挥其应有的作用，而对于外形易变情况下的基桩则能大显身手。某些工程中，灌注桩的长径比非常大，有些桩长甚至超过 100m，当桩径不足时，只有声波透射法才能够保证完整性检测工作的顺利进行。
2.4声波透射法
它属于弹性波测试技术，是在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。按不同的布置方式，主要有三种方式：桩内跨孔透射法、桩外孔透射法、桩内单孔透射法 。在实际的工程中，通常是应用桩内跨孔透射法，其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管，检测时超声波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效检测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等参数的变化，判定桩身混凝土强度及完整性。优点：现场操作简便。采用平测、斜测和扇形扫测相结合，可半定量分析出桩身缺陷的分布和尺寸，在缺陷位置附近可加密测量，不受桩长桩径限制，定量推断桩底沉渣厚度。缺点：数据量偏大，无法检测缩径，只适用预埋了声测管的混凝土桩或地下连续墙。施工不便，成本加大，检测效率低。
结语
桩基检测技术是一门科学、系统、完整的综合性应用技术，而在对桩基进行准确测量时，需要综合考虑实际情况及外部环境，然后选择与之相匹配的检测方法，并使各种方法之间能够相互配合、补充，取长补短，确保基桩检测的准确性。随着科学技术的不断完善，基桩钻芯检测钻孔成像技术、基桩静载试验自动采集及在线传输等技术将越来越成熟。
参考文献
[1]JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范[S].
[2]杨兆坚.基桩完整性检测方法研究[J].广州建筑,2019,47(03):6-10.