低應變法檢測既有建筑地基基礎的思考分析

鄺金華

摘 要 社會主義建設的發展，提高了我國經濟發展的水平，建筑行業在城市化進程中發揮了推動作用，取得了優異的成績。其中既有建筑地基基礎的穩定性與建筑物使用時間發生了緊密的聯系。低應變法借自身優勢在既有建筑地基基礎中廣泛應用。本文基于低應變法的分析，系統討論了其應用于建筑地基基礎檢測中的情況。

關鍵詞 低應變法;既有建筑檢測;地基基礎

引言

既有建筑在具體應用時由于外部因素的影響而出現質量缺陷，比如老化與損傷，這種現象隨時間推移也會持續擴大，從而影響建筑的局部。如果無法及時處理，可能帶來嚴重的安全問題。低應變法是一種檢測既有建筑地基基礎老化和損傷的技術，利用該項技術可加固處置既有建筑。

1既有建筑地基基礎檢測技術

1.1 載荷試驗技術

建筑物增載和增層改造技術難度大，其中之一便是評價地基承載力。因此載荷試驗技術可以有效測試地基承載力，是無法取代的技術。某煉鋼廠初步決定加大吊車荷載，工程施工前地基承載力特征平均值是300kpa;增加地基承載力12.7%，相應提升了承載力。地基最初是強夯地基，處理后振幅受限，只達到了初期的設計要求，加之使用中局部發生地基滲水問題，降低了地基的承載力，故沒有達到增載的要求。

1.2 原位取樣技術

對典型試驗場地比較，發現基礎下和基礎外地基土物理學性質指標的變化規律。通過規范公式，結合地基土的抗剪強度獲得基礎下與基礎外地基承載力;增加地基土層深度，高度統一了基礎中心、基礎邊界和基礎外地基土等指標。既有建筑地基在應用原位取樣技術的過程中充分掌握了指標的變化規律。

1.3 低應變動力測試技術

選擇復合地基的素混凝土樁，開展低應變動力檢測;由特殊的測試手段對建筑基礎施工前后數據進行比較，明確在既有建筑素混凝土樁復合地基中應用低應變變動測試的可行價值[1]。

2影響低應變檢測的因素

2.1 樁頭

科學處理樁頂條件與樁頭，保證信號測試的質量。通常情況下，灌注樁及時清理樁頂的浮漿或破損部分，使混凝土外露堅硬的表面部分，樁頂表面保持整潔，避免出現積水，激振和傳感器選擇在同一水平面安裝。

2.2 安裝傳感器

粘接傳感器的耦合劑盡量薄涂，按照樁的軸線安裝激振和傳感器，安裝點避免接近鋼筋籠的主筋，這樣做是防止外露主筋振動影響測試的結果。實心樁的檢測選擇2/3半徑樁心距離傳感器的位置;錘擊點與安裝傳感器需在同一水平面，從而對空心樁檢測，與樁中心有效連接形成90°夾角，在1/2樁壁厚的位置安裝傳感器。

2.3 激振點與激振方式

采取用力敲擊方式檢測長大樁，該方法主要檢測樁底和深部缺陷。以小錘擊打中短樁，其通過自身優勢，如脈沖窄、頻率高等對淺層缺陷的程度與位置精確判斷。在現實檢測中，禁止以小錘側長大樁[2]。

3低應變法在既有建筑地基基礎檢測中的應用

3.1 基本原理

采取基樁反射波法迅速檢測基樁結構的完整性。在具體使用時，把激振信號引入樁頂，在樁基結構內形成與之相配的應力波?；诳陀^角度分析，應力波隨樁身迅速實現傳輸，若不存在界面持續連接的狀況，則在反射的影響下應力波轉變為反射波，綜合波形特點和傳播反射波的時間等，迅速得到完整的樁基數據。

3.2 低應變法地基基礎檢測的設備

有關人員在檢測過程中，一般要使用動測儀、速度傳感器、激振力棒、激振力錘等工具，具體見表1。

3.3 低應變法在既有建筑地基基礎檢測中的方法

有關人員利用低應變法檢測時主要選擇傳統錘擊法，明顯加大了檢測難度，因此，通過有效措施對檢測方式不斷改進。在具體實踐中，聲波一般利用水鉆實施激發操作，進一步推進鉆孔作業，之后圍繞兩個位置進行安裝：①安裝鋼板梁;②安裝傳感器。做好相關準備后，有關人員對樁頂鋼板梁采取重錘敲擊，迅速傳送應力波的能量。另外，有關人員采集聲波信號時借助鞭炮激發的方法。

3.4 保證低應變法應用效果的手段

（1）有關人員做好前期檢測的準備工作，首先，調節被檢測樁頭使其達到規定的標高位置，保證被檢測的混凝土強度達到設計標準，確保其在合理的15MPa之內。同時，樁頂面盡量保持整潔，清除樁頭表面的浮漿等雜質，使混凝土表面充分暴露，將影響檢測樁頂外露的鋼筋切除，樁頂與樁軸線互相垂直;低應變檢測預應力管樁之前，若樁頭法蘭盤連接了樁身混凝土，則無須再次處理，反之需要鋸平和清理樁頭。

（2）要想獲得真實、可靠的低應變檢測數據，在檢測現場設計相關的平面圖，預防樁基出現質量缺陷，避免不真實的樁號影響樁基工程質量;同時，還要編制下列報告：①記錄樁長施工報告;②項目勘查報告;③設計樁身混凝土強度報告等，從而綜合判斷樁身的完整性。

（3）聯系相同類型樁測試數據設計樁身波速，設計采樣時間和頻率必須系統參考樁長、樁身的波速，另外選擇科學方法保證采樣的時域信號點數小于1024點;根據計量檢測結果合理設定傳感器。

（4）相關人員在樁頂面垂直安裝傳感器，傳感器與樁頂緊固黏結，進一步對低應變信號進行采集;利用最適合的激振力錘，以寬脈沖、低頻的方式獲取樁身下部缺陷反射信號;利用窄脈沖、高頻方式得到樁身上部缺陷反射信號。圍繞樁中心，且在距離其2/3半徑位置安裝傳感器;在相關平面上合理配置傳感器與預應力管樁激振點，連接樁中心產生90°夾角，激振點和傳感器需在樁壁厚1/3位置設定。

（5）合理選擇激振方式，徹底提高低應變法的應用水平。其中小能量激振有效應用時保證了檢測分辨率。

（6）有關人員應用低應變法借助科學手段保證被檢測樁基實行規定次數的測試作業，最大程度避免測試誤差，保證測試結果的真實性。另外，為了提高低應變法的應用效率，有關人員有反復使用激振、增強信號等方法提高檢測水平[3]。

4低應變法的注意問題

4.1 判斷應變曲線樁底信號

被測基樁進入持力層的情況直接決定了嵌巖樁的樁身質量?；诳陀^角度分析，持力層基巖的強度超過了樁身強度，若持力層無任何損壞，樁底清潔無雜質，則應變樁底形成負向反射信號。由于嵌巖樁樁底存在缺陷，樁底形成了匹配反射信號的異常反射。根據有關資料可知，以下內容決定了嵌巖樁的樁底不足：嵌巖樁樁底無法與巖棉匹配，持力層不能滿足設計要求。若嵌巖樁發生缺陷則通過樁身向界面傳輸應力波。

4.2 灰巖地區的溶洞問題

解析灰巖區域地下溶洞的發育特點：其突出了隱蔽性，若超前鉆無法充分體現地下溶洞的詳細情況，則加大了危險性。所以，巖區區域有必要綜合判斷多個因素從而得到低應變法檢測曲線，在巖洞之上懸于基樁，此時難以全面彰顯樁端承載力的作用，威脅了基樁的穩定性，這就需要有關人員關注樁底周圍的異常反射，通過鉆芯法進行證實。

5結束語

在既有建筑地基基礎檢測中低應變法具有較強的現實意義。科學應用低應變基樁反射波法，可獲取代表性的基樁動測曲線，對建筑地基基礎的穩定性客觀評估。在具體操作中，通過對地基基礎檢測不斷強化，延長了既有建筑的使用時間，結合檢測結果采取行之有效的加固手段，保證建筑的可靠性。

參考文獻

[1] 孔存書.對基樁低應變法檢測過程中缺陷的分析研究[J].內江科技，2018，39（10）：72-73.

[2] 沈洪.淺議地基土層對基樁低應變反射波法檢測的影響[J].環球市場，2018（36）：350-351.

[3] 許潔.鉆孔灌注樁接樁部位質量對基樁靜載試驗承載性能的影響[J].天津建設科技，2019（6）：55-58.