低應(yīng)變法在公路樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

彭宇威

摘 要：在樁基礎(chǔ)完整性測(cè)試的實(shí)踐中，低應(yīng)變完整性測(cè)試因其良好的經(jīng)濟(jì)效益和較高的測(cè)試效率而被廣泛使用。但是，低應(yīng)變完整性測(cè)試需要豐富的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，才能結(jié)合實(shí)際施工情況對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合判斷。本文根據(jù)低應(yīng)變完整性測(cè)試在樁基完整性測(cè)試中的工作原理，以及在低應(yīng)變完整性測(cè)試的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)，論證了低應(yīng)變完整性測(cè)試在樁基完整性測(cè)試中的適用性和實(shí)用性。以供參考。

關(guān)鍵詞：公路樁基檢測(cè);低應(yīng)變完整性測(cè)試;具體應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1;U443.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

公路行業(yè)飛速發(fā)展，施工技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，公路樁基檢測(cè)也得到廣泛應(yīng)用。有關(guān)部門(mén)需要加強(qiáng)對(duì)公路工程樁基的檢測(cè)工作，以保證施工的質(zhì)量，后續(xù)工程也需要根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行決定。從客觀上來(lái)說(shuō)，公路樁基檢測(cè)受到多種因素的影響，因此檢測(cè)是比較困難的。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，公路樁基的檢測(cè)水平也必須要同步進(jìn)行提高，所以需要發(fā)掘更多更可靠的檢測(cè)方法。目前已存在多種檢測(cè)方法，但是為了減少可能存在的隱患，檢測(cè)時(shí)就必須考慮到公路樁基檢測(cè)的多項(xiàng)要求，經(jīng)過(guò)篩選，低應(yīng)變完整性測(cè)試可以達(dá)到此要求。因此，本文研究低應(yīng)變完整性測(cè)試方法，探索其在公路樁基檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用。

1 公路樁基檢測(cè)的作用

1.1 了解公路樁基的質(zhì)量情況

在現(xiàn)代化公路工程建設(shè)過(guò)程中，公路樁基檢測(cè)是一種必要的檢測(cè)手段，因此，需要對(duì)公路樁基礎(chǔ)質(zhì)量有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和判斷。首先，需要了解樁基的破壞情況，此項(xiàng)可以通過(guò)檢測(cè)樁基的質(zhì)量情況來(lái)判定，由此進(jìn)一步完善后續(xù)的技術(shù)手段。其次，如果在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，比如樁基破壞嚴(yán)重或者無(wú)法使用的情況，要及時(shí)進(jìn)行處理，在結(jié)合實(shí)際情況和保護(hù)環(huán)境的要求下重新打樁，后再進(jìn)行檢測(cè)使其滿足質(zhì)量要求。

1.2 觀察土體變化情況

公路樁基檢測(cè)還有助于掌握土體的變化情況。在公路施工過(guò)程中，施工單位要充分了解土體的變化情況，避免在初期就埋下隱患。根據(jù)具體的情況，本文指明了兩點(diǎn)觀測(cè)土體的方法：①在特定時(shí)間對(duì)公路樁基進(jìn)行檢測(cè)，觀察地基與土壤是否融合;②在第一點(diǎn)的基礎(chǔ)上，若是兩者沒(méi)有明顯融合，施工方則需要調(diào)整施工方案重新進(jìn)行施工。在這個(gè)過(guò)程中，如果存在不合格指標(biāo)，也必須選擇重新調(diào)整方案，雖然花費(fèi)會(huì)更大，但是在安全上也會(huì)更可靠。

2 低應(yīng)變檢測(cè)法

2.1 低應(yīng)變檢測(cè)原理

近幾年，在公路樁基檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的方法是低應(yīng)變反射法。其檢測(cè)原理是將樁當(dāng)作一維彈性構(gòu)件，施加瞬時(shí)激振力在被測(cè)樁頭，在力的作用下，樁體會(huì)瞬間產(chǎn)生壓縮應(yīng)力波，并快速沿樁身向下作質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。樁體中應(yīng)力波的運(yùn)動(dòng)與一維波動(dòng)方程遵從相同的規(guī)律，其方程如下：

式中：c為應(yīng)力波傳播速度;μ為樁身軸線位移;E為彈性模量;ρ為質(zhì)量密度。反射波的產(chǎn)生主要與兩方面有關(guān)系，一方面是樁身的截面積變化情況，主要是擴(kuò)徑和縮徑;另一方面是樁身存在明顯波抗阻界面，主要包括嚴(yán)重的偏析、破碎的樁和樁底。其具有自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)處理信息的能力，樁基的評(píng)價(jià)需要根據(jù)分析的結(jié)果來(lái)確定，所以在接收到相應(yīng)的數(shù)據(jù)特征后，將對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)處理和分析。

2.2 低應(yīng)變判定方法

低應(yīng)變法的理論基礎(chǔ)是一維線性彈性構(gòu)件模型，其是利用低能量瞬變來(lái)激發(fā)樁頂，測(cè)量樁頂?shù)乃俣取獣r(shí)間歷史曲線，并通過(guò)時(shí)域分析和頻域分析確定樁體完整性。并且，一維理論要求當(dāng)應(yīng)力波在樁中傳播時(shí)假定截面為平截面，因此，對(duì)薄壁鋼管樁等結(jié)構(gòu)，若激振響接收在樁頂面，則此種方法不適用。

反射波會(huì)隨著波抗阻的變化而變化。入射波會(huì)沿著樁身傳播，因?yàn)闃渡淼那闆r不同會(huì)導(dǎo)致不同的反射波方向。有可能與入射波方向相同，也有可能因入射波的奇偶次數(shù)而表現(xiàn)不同的方向。依據(jù)波形數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)、設(shè)計(jì)資料、成樁技術(shù)等將樁身完整性分為四類(lèi)，見(jiàn)表1。對(duì)于地基條件相似、樁型和樁工技術(shù)相同的地基樁，若是由于各種原因而沒(méi)有接收到樁底反射波時(shí)，可以按照檢測(cè)到的同條件的樁的信號(hào)來(lái)判別。

3 低應(yīng)變法具體的應(yīng)用

低應(yīng)變法是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷開(kāi)發(fā)研究，逐步發(fā)展而來(lái)，其摒棄了傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)，并且加以改進(jìn)，具有很大的優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)結(jié)果精確度高，符合相關(guān)工程的樁基檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可以大力推廣應(yīng)用。

3.1 檢測(cè)儀器的選擇和調(diào)試

在檢測(cè)儀的購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)各種檢測(cè)儀種類(lèi)眾多，且質(zhì)量大不相同，因此，對(duì)于檢測(cè)儀的選擇非常重要，要做好篩選檢測(cè)工作，達(dá)到最高的性價(jià)比。可以從以下三方面來(lái)考慮，第一方面是防塵和防潮性能，第二方面是儀器的收集信息和儲(chǔ)存信息能力，第三方面是傳感器接收信息的靈敏度。如果檢測(cè)儀使用不當(dāng)，也有可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的誤差或錯(cuò)誤，因此，要重視檢測(cè)儀的選擇，使其優(yōu)點(diǎn)最大化，以達(dá)到更高的精度和更準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

3.2 相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

由于樁基檢測(cè)有一定的難度，所以國(guó)家對(duì)于樁基檢測(cè)定有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和體系。比如，在具體的檢測(cè)過(guò)程中，為了保證流暢的收集信息并且保證信號(hào)的強(qiáng)度，操作人員可以采取一定的措施。因此，操作人員需要進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)相關(guān)知識(shí)和操作，清楚的了解檢測(cè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使測(cè)試能有科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)化的保證。

3.3 優(yōu)化復(fù)核

由于樁基檢測(cè)難度較大，因此不能只通過(guò)一次的檢測(cè)結(jié)果來(lái)判定其質(zhì)量和完整性，需要進(jìn)行復(fù)檢，通過(guò)多次檢測(cè)結(jié)果對(duì)樁基的質(zhì)量和完整性進(jìn)行具體分析。樁基的評(píng)價(jià)結(jié)果將運(yùn)用于實(shí)際工程，因此必須要十分謹(jǐn)慎以確保測(cè)試結(jié)果是科學(xué)和真實(shí)的。利用低應(yīng)變法的優(yōu)勢(shì)，可以在短時(shí)間內(nèi)，對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，克服了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足，總體上具有較高的可靠性和可行性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)低應(yīng)變完整性測(cè)試在公路樁基檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和總結(jié)，得出低應(yīng)變完整性測(cè)試在公路樁基檢測(cè)中的應(yīng)用效果良好。學(xué)者和相關(guān)研究人員應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)低應(yīng)變法在樁基測(cè)試中的應(yīng)用，建立更加完善的檢測(cè)體系，進(jìn)一步提高檢測(cè)的科學(xué)性。

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