低應變法和聲波透射法在樁基檢測中的綜合應用研究

崔 迪 聶 鵬

（江西有色地質勘查五隊 江西九江 332000）

低應變法和聲波透射法在樁基檢測中的綜合應用研究

崔 迪 聶 鵬

（江西有色地質勘查五隊 江西九江 332000）

樁基檢測本身屬于隱蔽性工程，在施工過程中工藝復雜，而且施工難度較大，對施工技術的要求較高，而且樁基的質量會直接影響到上層建筑的穩定性，因此樁基檢測工作極為重要，在樁基檢測的方法中低應變法和聲波透射法應用頻率最高。本文從對低應變法和聲波透射法的闡述分析入手，將這兩種檢測方法進行綜合，更好的完成樁基檢測工作，同時從具體的應用中來分析其可行性和適用性，兩種方法綜合應用在樁基檢測中能提高檢測結果的準確性，也希望本文的研究成果能對相關工作有所幫助。

低應變法；聲波透射法；樁基檢測；應用

前言

樁基礎工程在施工的過程中，易受到施工人員、機械設備、地質、環境等多種因素的影響，造成質量問題，會影響樁基的承載能力，影響上層建筑的穩定性。尤其實施在地質條件較為復雜的地區，更容易出現樁基承載力問題，如果不及時進行處理，會埋下極大的安全隱患，甚至在一定程度上還會造成人民群眾的生命和財產安全。對樁基的檢測工作就是在施工階段及時發現問題，并且消除安全隱患，保證樁基礎工程的質量，也能更好的保證上層建筑的穩定性。

1 低應變法在樁基檢測工作中應用分析

低應變法的檢測基礎是一維波動方程理論，假設檢測的樁基本身屬于一維彈性桿件，在檢測過程中，在樁頂進行錘擊，然后激發整個樁基質點振動，在樁基震動的過程中，有應力波從上向下傳播，當應力波遇到阻礙變化的時候，就是樁基的缺陷界面，一般來說，應力波在傳播的時候會發生透射和反射，帶動新的質點振動，而反射波經過樁基本身再次傳達到樁頂的時候，就會被樁頂的傳感器結構，形成一定的反射波形，通過對反射波形傳輸的實踐和具體的波形能推測出樁基缺陷的深度，然后根據具體的相位和幅值等參數就能推算出異常類型，這就是低應變法的主要檢測過程，也是彈性傳播理論的應用。低應變法的數據采集并不是簡簡單單的工作，而是涉及到了物理學、計算機學、信號學、數學等多種學科內容，也需要應用多種學科知識，利用樁基檢測儀器來完成對反射波信號的采集和分析工作，樁基檢測主要包括激振系統、測量系統和數據分析系統。樁基檢測中的激振系統主要是利用外力產生瞬態激振和穩態激振，瞬態激振主要包括力棒或者手錘的敲打，而穩態激振主要采用電磁激振器，一般來說低應變檢測的時候采用瞬態激振。手錘的材料越軟、質量越大，產生的荷載作用時間久越長。策略系統主要是將振動的能量進行轉換，主要利用傳感器轉換。數據分析主要是利用計算機應用軟件進行檢測數據的分析。

2 聲波透射法在樁基檢測工作中應用分析

在施工過程中，由于樁基混凝土內部的缺陷，會造成對波的阻抗，而缺陷部分的波阻抗和正常狀態下的混凝土相比較低，超聲波在樁基內部傳播的時候，缺陷的界面就是波阻抗的界面，從波的傳播理論角度分析，聲波透射法就是針對這一理論，認為的向被檢測樁基本就不發射超聲波脈沖，然后這一脈沖能經過樁基混凝土內部空間，對于內部有缺陷的地方會產生繞射和散射，在波形上會有相應的體現，通過對波形的接受和分析，能確定樁基內部的質量情況。

3 低應變法和聲波透射法在樁基檢測中綜合應用實例

3.1 低應變法和聲波透射法在樁基檢測中綜合應用的可行性

低應變法在檢測上主要是假設被檢測的樁基礎滿足一維彈性桿件，但是在實際的檢測工作中，經常會出現撞擊和基巖銜接緊密或者鑲嵌的狀態，那么這一狀況就不符合其檢測標準的要求，影響低應變法檢測效果。另外如果樁周圍巖的阻礙大，樁基本身的反射信號不能較好的傳導，很可能減弱反射信號，甚至是抵消反射信號，直接影響到檢測效果。同時樁基本身缺陷沒有明顯的變異性變化，過渡性變化缺陷在檢測上很難展現。聲波透射法只能針對樁基的各個檢測剖面進行單獨檢測和評價，一旦聲波透射法檢測的剖面過多，不同的檢測面直接影響到樁基的完整性，很難客觀的評價檢測樁基質量，而且樁徑較長的時候很難做到平行，嚴重影響聲速的判斷，影響到檢測效果。這兩中樁基檢測方法在檢測過程中都有一定的局限性，單一的應用哪一種檢測方法都不能較為全面的反映出樁基礎的實際情況，而兩者檢測方法相結合，取長補短，提高檢測結果的準確性，能從缺陷范圍和具體的缺陷波形上進行展示。低應變法能清楚的反映出樁基質量的整體情況，但是在缺陷的定量描述角度還有待加強，而聲波透射法能具體的劃分不同的缺陷區域，展示不同深度的混凝土的質量，但是檢測剖面的數量會影響到最終的檢測效果，兩種方法綜合應用能從整體角度和細節角度對樁基礎工程質量進行評價。

3.2 低應變法和聲波透射法在樁基檢測中工作實例分析

3.2.1 工程實例闡述

本文選自的工程實例主要是對鉆孔灌注樁進行質量檢測，通過不同的鉆孔方式在設計位置能制造一定深度的樁孔，不同的樁孔內部關注混凝土制成樁基，在樁孔處往往會有泥土和地下水的聚集，因此會影響灌注樁的質量。在對這一鉆孔灌注樁進行質量檢測的時候利用了低應變法和聲波透射法兩者檢測方法。

3.2.2檢測結果及低應變法和聲波透射法綜合應用注意事項

通過低應變法和聲波透射法在鉆孔灌注樁質量檢測的實際效果上來看，根據低應變法的檢測波形中能從整體上掌握樁基的整體情況，并且能基本上確定灌注樁缺陷的位置，但是并不能準確的確定具體的缺陷范圍和缺陷程度，而聲波透射法能彌補這一缺陷，針對不同的檢測剖面分析了不用的聲波參數，確定了具體的缺陷范圍，為灌注樁的缺陷檢測和處理提供了準確性較高的資料，兩種檢測方法相結合檢測鉆孔灌注樁的質量，保證了檢測結果的準確性。

在低應變法和聲波透射法綜合應用在樁基檢測中需要注意一些事項，應用低應變法進行樁基檢測工作之前，需要對樁頂進行處理，保證樁頂沒有積水和浮漿，漏出平整的混凝土，然后集鎮點和傳感器的安放位置要打磨光滑，方便激振操作和傳感器的放置。激振方向要豎直向下，傳感器的放置位置與樁基的長軸保持一致，并且粘結劑選擇黃油、凡士林等保證耦合質量，粘結劑只要保證傳感器不移動就可以，不能使用過多粘接劑，以免影響反射波信號，影響數據的質量。激振點的選擇要避開外露鋼筋，以免產生干擾信號。在檢測之前需要對樁基參數進行分析，選擇不同型號的力棒或者手錘，減少樁基周圍介質對檢測結果的影響。選擇多個檢測點進行檢查額，并且有效波形不少于三個，根據具體的檢測數據進行分析。

4 結語

綜上所述，低應變法和聲波透射法兩者樁基檢測方法的原理不同，檢測角度也不同，每種檢測方法都能做到對樁基礎的檢測工作，而兩種方法綜合應用能從整體角度和細節角度對樁基礎工程質量進行評價，同時兩者檢測方法綜合應用能取長補短，提高檢測結果的準確性。通過對兩種檢測方法的分析，結合具體的應用實例，能看出低應變法能清楚的反映出樁基質量的整體情況，但是在缺陷的定量描述角度還有待加強，而聲波透射法能具體的劃分不同的缺陷區域，展示不同深度的混凝土的質量，但是檢測剖面的數量會影響到最終的檢測效果，兩種檢測方法的綜合應用能從整體和局部的角度來評價樁基工程的質量。

[1]吳輝琴，馬瑞彥，黃柳云，彭杰，陳曉黎.多種檢測方法在工程基樁中的綜合應用與分析[J].混凝土，2012，04：119～121.

[2]陳子才.聲波透射法在橋梁樁基檢測中的應用[J].廣東科技，2012，13：138～139.

[3]吳桂林，劉宗明，趙賓.公路工程基樁的聲波透射檢測應用研究[J].公路，2014，06：340～344.

TU473.1

A

1673-0038（2015）45-0078-02

收稿日期：2015-10-20