高應變動力測樁在樁基檢測中的技術初探

丘祥波

（福建省建筑工程質量檢測中心漳州分公司， 福建 漳州 363007）

1 高應變動力法的概念和原理

高應變動力檢測技術在二十世紀七十年代左右源于美國，并在八十年代傳入我國，九十年代時被得到迅猛的發展。高應變動力檢測技術的原理就是通過激發樁基中的應力波和速度波，并將激發的動力波和引力波在樁基的頂部進行接收和測量，來達到確定樁基承載力和判斷樁身完整性的目的。這種高壓變動力檢測技術在樁基的檢測中要求比較低，可以適應多處的樁基檢測，現在對于高應變動力檢測技術已經有了相當成熟的檢測方法，主要是凱斯法理論、實測曲線擬合法理論和阻力系數法等。

2 高應變動力檢測技術的方法

2.1 凱斯法理論

凱斯法理論的檢測方法是建立在應用波理論的基礎上，它是將要被測試的單樁作為是一種連續的彈性桿件，并把這種單樁當作是截面樁。根據波形理論把實際測試到的數據通過計算分析，最終得出所測得單樁的承載力，并結合項目的具體要求，比較單樁的承載力在不在合格的范圍內。凱斯法理論所檢測出來的數據是通過鋼塑法得出土阻力的數據，它計算出的承載力是單樁承載力的一次估算值，雖然估算值近似于單樁的承載力，但是一次的估算并不能得出單樁檢測的最終結果。這種方法在檢測的過程中比較交單，應用的時間也很短，需要在對樁基進行擊打中完成。所以比較適用于打樁工作中而進行的檢測及打樁監控。

2.2 實測曲線擬合法理論

實測曲線擬合法的測量方法就是將單樁檢測中的波形進行假設。測量和計算的一種方法[3]。在測量之前，要對單樁樁頂力的力曲線進行假設。然后在通過對單樁的實際實驗中得出單樁樁頂的實際的力曲線，并同假設的力曲線進行對比觀察，如果在對比的過程中，假設的對單樁樁頂的力曲線與實際測出的力曲線不相符，那么對單樁再次進行力曲線的假設，然后實際測試再與假設的力曲線進行比對，直至假設的力曲線與實際測出的力曲線相吻合，得出該單樁的力曲線后，曲線中的承載力為測試單樁的承載力。實測曲線擬合法針對假設和數值和實際測試的數值要求都很高，需要在樁基檢測的相關規定下嚴格操作，在進行各部分數值的計算和假設時都要遵守力學的標準和計算規則，以此來確保數值與實際相符合。

2.3 阻力系數法

阻力系數法的主要原理就是通過方程的計算得出巖土對樁的支撐阻力的方法[4]。這種方法的計算主要要通過三種假設。第一種假設是要假設樁的本身是等抗阻的。第二種假設是對樁周和樁尖土進行假設，把單樁的動力和阻力都集中在樁尖，然后忽略巖土對樁側的阻力。第三種假設是對靜阻力假設的過程中，忽略靜阻力檢測中應力波的傳播能耗。把這些假設的數值都設定為比較理想的數值之后再進行計算和檢測。

3 在樁基檢測中對高應變動力檢測技術的影響因素

3.1 原始資料的掌握情況

在使用高應變動力檢測技術對樁基進行檢測的過程中，影響樁基檢測成功和準確性的關鍵因素就是原始資料的準確度和對原始資料的把握程度。在使用高應變動力檢測技術對單樁進行測試時，主要是將實際測試到的數據與對單樁的原始的數據進行比對和判斷，然后得出最后的結論。但是這種方法的關鍵因素就是大部分要依賴于技術人員對原始數據的把握程度，對地質勘查報告必須要做到非常精準，才能保證這種方法科學的合理性和準確性，才能最大限度的減少誤差，保證數據的可靠性。

3.2 錘擊的能量

在使用高應變動力檢測技術對樁基進行檢測的過程中，錘擊的能量也會對樁基的檢測產生影響，因為錘擊的能量會直接影響到土阻力的數值，土阻力的數值又會影響樁基檢測的結果，所以錘擊的能量間接的影響了樁基的檢測。影響錘擊能量的兩個因素是錘重和錘距，兩個因素結合會影響錘擊能量的變化，所以在對實際操作中可能激發的土阻力進行控制的同時，要掌控好錘重和錘距。如果錘擊的能量太高，會使得樁基發生偏移，而太低又無法激發出樁基周圍巖土對樁基的阻力，都會不同程度的引起檢測結果的失誤，從而導致樁基檢測結果不準確導致檢測失敗。

3.3 傳感器的使用

在使用高應變動力檢測技術對樁基進行檢測的過程中，傳感器的使用是高應變動力檢測在進行樁基檢測中最重要的環節，它是在檢測過程中通過傳感器將實驗的檢測結果數據進行回傳。然后技術人員將回傳的數據通過相關計算得出最后的數值。所以說，在檢測的過程中數據的計算依靠的是傳感器，傳感器在整個檢測過程中占據重要的位置。當傳感器回傳的數據越準確，所計算得出的檢測結果就越接近真實的實際數值，檢測的結果的準確度和真實度就越高。因此，傳感器的使用直接影響著在樁基檢測中高應變動力檢測技術。

4 在樁基檢測中對高應變動力檢測技術的應用

在福建省漳州市的新城苑南區1#～10#樓及地下室工程在樁基檢測中采用了高應變動力檢測技術，工地樁基主要采用的是灌注樁和管樁。在進行檢測之前要對場地做好處理，讓試驗單樁的周圍場地保持平整，在1·5mX1·5m范圍內保持平整，然后將樁頂的浮漿打掉，樁頭的頂面保持水平，中軸線和樁身的軸線要重合。在樁頭的頂部應該放置木板或者細沙做樁墊。

在樁側對稱打孔使用膨脹螺絲將傳感器進行安裝，使得傳感器與樁的頂面垂直。在采集曲線時，兩側的力與速度的曲線要保持基本一致，在位移時程曲線的尾部示值與實際測量的貫入度要一致，大小要適中，一般貫入度為2～6mm。在工程的現場得出高應變測試試驗的波形后，根據波形判斷打樁錘系統的情況。對試驗單樁全程監控的過程中得出樁身的最大承載力，然后進行比對，得出檢測結果。結合靜載試驗結果對高應變檢測結果進行驗證。

5 結論

總結整篇文章的內容，在通過應用高應變動力檢測技術的樁基檢測中，與傳統中使用的靜載荷試驗相比具有速度快、消耗低、準確性強、適用范圍廣等的優勢。具有很高的使用價值，但是在實際應用中，還有一些因素會直接或間接的影響著高應變動力檢測技術在樁基檢測中的檢測結果，所以，在具體的操作中要重視試驗中會被影響的因素，全面的掌握好在正確應用這種技術的同時保證樁基檢測中檢測結果嗎，提高樁基質量檢測的精確度和準確度。保證樁基工程的整體質量。