低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究

崔 迪 聂 鹏

（江西有色地质勘查五队 江西九江 332000）

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究

崔 迪 聂 鹏

（江西有色地质勘查五队 江西九江 332000）

桩基检测本身属于隐蔽性工程，在施工过程中工艺复杂，而且施工难度较大，对施工技术的要求较高，而且桩基的质量会直接影响到上层建筑的稳定性，因此桩基检测工作极为重要，在桩基检测的方法中低应变法和声波透射法应用频率最高。本文从对低应变法和声波透射法的阐述分析入手，将这两种检测方法进行综合，更好的完成桩基检测工作，同时从具体的应用中来分析其可行性和适用性，两种方法综合应用在桩基检测中能提高检测结果的准确性，也希望本文的研究成果能对相关工作有所帮助。

低应变法；声波透射法；桩基检测；应用

前言

桩基础工程在施工的过程中，易受到施工人员、机械设备、地质、环境等多种因素的影响，造成质量问题，会影响桩基的承载能力，影响上层建筑的稳定性。尤其实施在地质条件较为复杂的地区，更容易出现桩基承载力问题，如果不及时进行处理，会埋下极大的安全隐患，甚至在一定程度上还会造成人民群众的生命和财产安全。对桩基的检测工作就是在施工阶段及时发现问题，并且消除安全隐患，保证桩基础工程的质量，也能更好的保证上层建筑的稳定性。

1 低应变法在桩基检测工作中应用分析

低应变法的检测基础是一维波动方程理论，假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件，在检测过程中，在桩顶进行锤击，然后激发整个桩基质点振动，在桩基震动的过程中，有应力波从上向下传播，当应力波遇到阻碍变化的时候，就是桩基的缺陷界面，一般来说，应力波在传播的时候会发生透射和反射，带动新的质点振动，而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候，就会被桩顶的传感器结构，形成一定的反射波形，通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度，然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型，这就是低应变法的主要检测过程，也是弹性传播理论的应用。低应变法的数据采集并不是简简单单的工作，而是涉及到了物理学、计算机学、信号学、数学等多种学科内容，也需要应用多种学科知识，利用桩基检测仪器来完成对反射波信号的采集和分析工作，桩基检测主要包括激振系统、测量系统和数据分析系统。桩基检测中的激振系统主要是利用外力产生瞬态激振和稳态激振，瞬态激振主要包括力棒或者手锤的敲打，而稳态激振主要采用电磁激振器，一般来说低应变检测的时候采用瞬态激振。手锤的材料越软、质量越大，产生的荷载作用时间久越长。策略系统主要是将振动的能量进行转换，主要利用传感器转换。数据分析主要是利用计算机应用软件进行检测数据的分析。

2 声波透射法在桩基检测工作中应用分析

在施工过程中，由于桩基混凝土内部的缺陷，会造成对波的阻抗，而缺陷部分的波阻抗和正常状态下的混凝土相比较低，超声波在桩基内部传播的时候，缺陷的界面就是波阻抗的界面，从波的传播理论角度分析，声波透射法就是针对这一理论，认为的向被检测桩基本就不发射超声波脉冲，然后这一脉冲能经过桩基混凝土内部空间，对于内部有缺陷的地方会产生绕射和散射，在波形上会有相应的体现，通过对波形的接受和分析，能确定桩基内部的质量情况。

3 低应变法和声波透射法在桩基检测中综合应用实例

3.1 低应变法和声波透射法在桩基检测中综合应用的可行性

低应变法在检测上主要是假设被检测的桩基础满足一维弹性杆件，但是在实际的检测工作中，经常会出现撞击和基岩衔接紧密或者镶嵌的状态，那么这一状况就不符合其检测标准的要求，影响低应变法检测效果。另外如果桩周围岩的阻碍大，桩基本身的反射信号不能较好的传导，很可能减弱反射信号，甚至是抵消反射信号，直接影响到检测效果。同时桩基本身缺陷没有明显的变异性变化，过渡性变化缺陷在检测上很难展现。声波透射法只能针对桩基的各个检测剖面进行单独检测和评价，一旦声波透射法检测的剖面过多，不同的检测面直接影响到桩基的完整性，很难客观的评价检测桩基质量，而且桩径较长的时候很难做到平行，严重影响声速的判断，影响到检测效果。这两中桩基检测方法在检测过程中都有一定的局限性，单一的应用哪一种检测方法都不能较为全面的反映出桩基础的实际情况，而两者检测方法相结合，取长补短，提高检测结果的准确性，能从缺陷范围和具体的缺陷波形上进行展示。低应变法能清楚的反映出桩基质量的整体情况，但是在缺陷的定量描述角度还有待加强，而声波透射法能具体的划分不同的缺陷区域，展示不同深度的混凝土的质量，但是检测剖面的数量会影响到最终的检测效果，两种方法综合应用能从整体角度和细节角度对桩基础工程质量进行评价。

3.2 低应变法和声波透射法在桩基检测中工作实例分析

3.2.1 工程实例阐述

本文选自的工程实例主要是对钻孔灌注桩进行质量检测，通过不同的钻孔方式在设计位置能制造一定深度的桩孔，不同的桩孔内部关注混凝土制成桩基，在桩孔处往往会有泥土和地下水的聚集，因此会影响灌注桩的质量。在对这一钻孔灌注桩进行质量检测的时候利用了低应变法和声波透射法两者检测方法。

3.2.2检测结果及低应变法和声波透射法综合应用注意事项

通过低应变法和声波透射法在钻孔灌注桩质量检测的实际效果上来看，根据低应变法的检测波形中能从整体上掌握桩基的整体情况，并且能基本上确定灌注桩缺陷的位置，但是并不能准确的确定具体的缺陷范围和缺陷程度，而声波透射法能弥补这一缺陷，针对不同的检测剖面分析了不用的声波参数，确定了具体的缺陷范围，为灌注桩的缺陷检测和处理提供了准确性较高的资料，两种检测方法相结合检测钻孔灌注桩的质量，保证了检测结果的准确性。

在低应变法和声波透射法综合应用在桩基检测中需要注意一些事项，应用低应变法进行桩基检测工作之前，需要对桩顶进行处理，保证桩顶没有积水和浮浆，漏出平整的混凝土，然后集镇点和传感器的安放位置要打磨光滑，方便激振操作和传感器的放置。激振方向要竖直向下，传感器的放置位置与桩基的长轴保持一致，并且粘结剂选择黄油、凡士林等保证耦合质量，粘结剂只要保证传感器不移动就可以，不能使用过多粘接剂，以免影响反射波信号，影响数据的质量。激振点的选择要避开外露钢筋，以免产生干扰信号。在检测之前需要对桩基参数进行分析，选择不同型号的力棒或者手锤，减少桩基周围介质对检测结果的影响。选择多个检测点进行检查额，并且有效波形不少于三个，根据具体的检测数据进行分析。

4 结语

综上所述，低应变法和声波透射法两者桩基检测方法的原理不同，检测角度也不同，每种检测方法都能做到对桩基础的检测工作，而两种方法综合应用能从整体角度和细节角度对桩基础工程质量进行评价，同时两者检测方法综合应用能取长补短，提高检测结果的准确性。通过对两种检测方法的分析，结合具体的应用实例，能看出低应变法能清楚的反映出桩基质量的整体情况，但是在缺陷的定量描述角度还有待加强，而声波透射法能具体的划分不同的缺陷区域，展示不同深度的混凝土的质量，但是检测剖面的数量会影响到最终的检测效果，两种检测方法的综合应用能从整体和局部的角度来评价桩基工程的质量。

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TU473.1

A

1673-0038（2015）45-0078-02

收稿日期：2015-10-20