基樁反射波波形解釋中幾個值得注意的問題

周振宇

（江西省地球物理勘察技術院，江西新余 338000）

反射波法是檢測樁身完整性的一種應用最廣泛且經濟有效的方法[1]。由于基樁的反射波形具有復雜性和多解性，因此，如何對反射波形進行準確判讀和解釋，始終是基樁動測人員研究的課題。本文用筆者多年的檢測工程實例，針對檢測人員常常會誤解的一些問題進行了討論，供檢測同行們參考。

1 波形相似而缺陷性質不同

實際檢測過程中，常常遇到這樣的事情：明明波形特征一樣或極其相似，而樁身缺陷類型卻不同，往往令檢測技術人員不知所措。圖1是某廠房178#樁的實測波形[2]。樁長18.1m，樁徑為0.48m，為錘擊沉管灌注樁。持力層為砂質粘性土。從波形上看，約1.5m處有明顯缺陷。經開挖驗證，在該深度范圍內，外觀上未發現任何質量問題，用鐵錘敲擊樁周，也未發出異聲，顯示出該樁樁身完整性良好。開挖后，我們對該樁又進行了復測，復測結果與原波形相似，于是，我們推測該樁在該深度左右局部砼膠結不良或存在不易察覺的微裂縫。

圖1 某廠房178#樁的實測波形

圖2 某公司宿舍3#樁的實測波形

圖2是某公司宿舍3#樁的實測波形。樁長21.5m，樁徑為0.48m，為錘擊沉管灌注樁。持力層為粘性土。該樁開挖后，在1.8m處斷裂。

2 基樁的缺陷類型相似而波形特征不一樣

在日常檢測過程中，我們還會遇到這樣的一種情形是：樁的缺陷性質相似，而反射波檢測出來的波形特征又大不相同。以下2根樁均為斷樁，樁的類型均為錘擊沉管灌注樁，但波形特征完全不一樣。圖3是某公司宿舍26#樁的實測波形。樁長16.5m，樁徑為0.48m。經開挖驗證，該樁在距樁頂2m處斷裂（夾泥）。圖4是某電子廠宿舍86#樁的實測波形。樁長19.5m，樁徑為0.48m。該樁也是在2m左右斷裂。這2根樁均在2m左右斷裂，純從波形上分析，圖3所示的樁應判斷為Ⅲ類或Ⅳ類樁[3]，而圖4中的樁間反射波幅度較小，一般情況下判Ⅱ類樁的情形居多。由于筆者對圖4所示的樁產生懷疑，于是選定該樁進行了靜載試驗，靜載結果未達到設計要求。該樁后經開挖驗證，發現在距樁頂2m左右砼嚴重膠結不良，可能是嚴重縮徑或夾泥（因靜載試驗壓碎了樁身，所以不好判斷具體的缺陷類型），用手推樁頭可將其輕易推倒。

圖3 某公司宿舍26#樁的實測波形

圖4 某電子廠宿舍86#樁的實測波形

3 強烈的樁間反射波不一定是樁身存有嚴重缺陷

由于有的基樁在灌注混凝土的過程中中斷了幾個小時，導致混凝土中形成一交接縫，這個交接縫有時也能形成強烈的反射波[4]。

圖5是某大廈50#樁的實測波形。該樁長為34.95m，樁徑1.2m，為人工挖孔樁。圖中波形是用20kg重錘加橡皮墊敲擊采集的。從波形上看，該樁在距樁頂10m左右有一強烈反射波，并形成二次、三次反射波。經抽芯驗證，巖芯完整，呈長柱狀。經施工單位介紹，該樁在澆灌到此深度左右時停下來吃飯，大約停頓2h。這樣，在該位置便形成了二次澆灌面。圖6是某培訓中心22#樁的實測波形。樁長15.1m，樁徑1.2m，為人工挖孔樁。該波形也是用20kg重錘加橡皮墊敲擊采集的。從圖中可以看出7.6m左右有一明顯反射波。經抽芯檢驗，巖芯相當完整，未發現有破碎現象。

4 大直徑樁的“波形完整”不一定等于“樁身完整”

對于人工挖孔樁，大多未采用水下灌注施工方法，故在一些地下水補充較豐富的工地，若施工處理不當，導致潛水面以下的混凝土膠結很差，樁上部混凝土膠結較好，而動測波形卻較難明顯反映出來。

圖5 某大廈50#樁的實測波形

圖6 某培訓中心22#樁的實測波形

圖7是某公寓17#樁的反射波形曲線。該樁長為6.85m，樁徑為1.0m，樁的施工類型為人工挖孔樁。從曲線上看，3.5m左右有一般性缺陷，一般來說該樁會判為Ⅱ類樁。由于該樁被抽檢為鉆孔取芯樁，鉆芯后發現該樁在距樁頂3m以下混凝土膠結很差，砼芯樣呈碎塊狀。圖8是某公司辦公樓5#樁的反射波形曲線。該樁長為8.15m，樁徑為1.0m，樁的施工類型也是人工挖孔樁。從圖8的曲線上看，該樁在2.6m左右有一般性缺陷，也會判為Ⅱ類樁。但鉆孔取芯結果顯示，該樁在3m以下混凝土強度很差，一般在C10-C12之間，并且樁的底部區域混凝土膠結更為松散。

由此可見，對大直徑灌注樁而言，樁身完整性檢測宜采用2種或2種以上的方法。在檢測人工挖孔樁的同時，很有必要了解澆注混凝土的過程中地下水的補充情況，以便更準確地作出推斷解釋。

5 注重對樁底反射波特征的研判

圖9是某住宅小區13棟1#樁的實測曲線，該樁長為20.3m，樁徑為0.48m，樁的類型是錘擊沉管灌注樁。樁底持力層為粉質粘土。圖9是該樁靜載荷試驗前的實測曲線，圖10是該樁靜載荷試驗后的實測曲線。該樁設計單樁承載力為500kN，按規范要求應加載到1000kN。經靜載荷試驗，該樁的極限荷載為600kN，未達到設計要求。

圖7 某公寓17#樁的實測波形

圖8 某公司辦公樓5#樁的實測波形

從反射波曲線上可以看出，該樁樁底反射信號較強，為同向樁底反射波。樁中間曲線平滑，說明樁身完整。該樁的承載力未達到設計要求，可能是樁底持力層較軟弱。試壓前波形（圖9）有一明顯樁底反射信號。頻率較低是該樁底反射波的主要特征。經靜載試驗后，重新對該樁進行檢測。從試壓后的波形（圖10）中則看不出樁底反射波。這說明樁尖與持力層更緊密。

6 結語

通過本文的一些實例，說明基樁檢測人員不能僅根據波形特征來劃分樁的完整性類別，而是要結合場地地質條件以及樁的施工工藝來綜合分析，這樣才能提高檢測的準確性。雖然反射波法在判斷樁身缺陷性質方面還不好準確把握，但由于該方法具有快速、經濟地發現異常樁方面的優勢，可以為基樁的下一步檢測（如鉆孔取芯檢測或靜荷載試驗）提供選樁依據，從而降低上述2種方法隨機抽樣所帶來的風險。

圖9 某住宅小區13棟1#樁的試壓前波形

圖10 某住宅小區13棟1#樁的試壓后波形

[1]劉屠梅，趙竹占，吳慧明.基樁檢測技術與實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2006：61-84.

[2]梁彤,周全.沉管灌注樁的PIT檢測波形分析[J].巖土工程界,2002(7)：62-64.

[3]中國建筑科學研究院.JGJ106-2014建筑基樁檢測技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社,2014.

[4]諶和平,梁彤,周全.現代動測技術檢測灌注樁完整性的幾個問題[J].物探與化探,2002(5)：407-409.