建筑桩基检测技术浅析.doc

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1、建筑桩基检测技术浅析摘耍:桩基作为建筑施工的基础,其质量的好坏决定了建筑的质量与安全性。然而由于桩基施工多为隐蔽施工,质量控制较为怵I难,因此采用实验的方法进行桩基检测对于保障建筑物安全有着重要的意义。桩基检测方法包括钻芯法,动测量法、超声波测量法等。本文介绍了典型桩基检测技术的基本原理和技术特点,并对桩慕检测技术的发展方向进行了展望。关键词:桩基检测钻心法高应变法低应变法超声透射中图分类号:TU473.1文献标识码:A文章编号:引言随着建筑工程技术的发展,桩基在建筑物地基基础中使用越来越多,到目前为止,桩基已经成为建筑工程结构所采用的最主要的基础形式。因为桩基结

2、构可以把建筑结构上层的载荷传递到底部的土壤层屮,从而减少建筑物的基础沉降和不均匀沉降,因此在高层建筑、交通、水利等工程领域,桩基的使用非常广泛。但是,由于桩基深埋于地下,属于隐蔽工程,且施工工序复杂,主要施工工序都在地下或水下完成,施工难度大。同时,桩基是建筑物的基础,桩基质量的好坏直接决定了建筑物的安全与否,关系极其重大。而且,桩基一旦发生事故,加工处理很I木I难。所以,必须在桩基施工过程中对桩基进行相应的实验,以保证桩基质量符合设计要求。桩基检测一直都是一项很复杂的系统工程,如何能够快速的检验工程质量,以满足口益增长的桩基检测要求,是我国建筑界一直关注的焦点。

3、到目前为止,桩基检测方法主要有钻孔取芯法,动测量法、超声波测量法等。本文就一些主要的桩基检测方法尤其是高应变动力测试法进行了分析和探讨,并结合灌注桩分析了各种桩检测方法的特点和不同。钻心法钻心法是最直观的桩基检测方法,具有科学、简便、实用的特点,在混凝土桩基检测中应用比较广泛。通常钻心法用來测量桩长、混凝土强度、桩底沉渣厚度以及桩身的完整性。其特点是可以用来鉴别桩端受力层的岩土情况,这是别的测试方法无法实现的目标。钻心法测试桩基,要求采集的桩芯要完整,不能破损。且采芯方向必须与桩面垂直,否则容易偏出桩外,因此要求较高的抽芯技术。为保证抽芯质量,对抽芯钻机以及钻头在

4、检测规范中都有相应的规定,必须按规定执行,以免造成误判。在《建筑地基基础施工质量验收规范》中规定,灌注桩抽芯时允许的垂直度偏差为1%,而钻芯孔的垂直度允许偏差仅为0.5%。因此,配备测斜仪来保证抽芯的垂直度是非常必要的,可以减少检测部门与施工方的争议。超声波透射法超声波透射法是利用超声波的透射原理来对混凝土桩基进行检测的。超声波透射法需要在桩内预埋声测管道,并将超声波发生装置和接受装置放置于声测管道中。测试时,管道中要充满超声波耦合剂(通常可用清水),通过脉冲发牛装置发出周期性超声脉冲信号穿透混凝土,接收探头接收透过混凝土的超声信号并转换为电信号。由丁•发射管与接

5、受管之间的间距固定且已知,只需要根据声波的振幅、频率等就可以对桩体进行分析。例如通过对波速的分析就可以得知混凝土的强度变化情况。波速小,则混凝土强度低;波速大,则混凝土强度高。而通过对振幅的测量也可以分析装置是否存在缺陷以及混凝土强度是否符合要求,通常,不存在缺陷且混凝土强度大的地方,可检测到的振幅大,反之,由于存在缺陷会吸收超声波能量,就会导致振幅偏小。低应变发射法低应变动力测试法是用过低能量的振动波对桩基进行激振,以使桩基在弹性范围内产生小幅振动,利用振动回波和波动理论来分析桩基缺陷的方法。目前,我国采用最多的是反射波法(即瞬态时域分析法),该方法具有使用的仪

6、器轻便,可实现现场的快速检测的优点。除此Z外,还有机械阻抗法、动力参数法以及共振法等。高应变动力测试法前面介绍了桩基检测的典型方法,下面重点介绍高应变动力测试法。高应变动力测试法不仅可以用来检测桩身的完整性,还可以用來确定桩基的承载能力以及对桩基进行阻力和分层摩阻力分析,以得到桩身阻抗的全面变化情况和桩底密实情况,这是其他检测方法无法达到的效果。在各项指标当屮桩基的承载能力最为重要。高应变动力检测法通过在桩基顶部测量被激发的阻力产生应力波和速度波,并进行分析,以确定桩基的承载能力。冃前使用比较广泛的是阻力系数法(CASE法)和曲线拟合法(CAPWAP法)。5.1阻

7、力系数法(CASE法)CASE法是通过一维波动方程来计算岩土对桩基的支撑阻力的。他有三条基本假设:(1)桩身阻抗相等;(2)土壤对桩基的运动阻力分为动阻力和静阻力,假设动阻力全部分布在桩尖;(3)静阻力模型为理想刚塑性体,即假设应力波在桩身中传播以及传向桩周土壤时没有能量损耗。在这三条假设的基础上,可以从波动方程及应力波传播理论出发,推导出CASE法单桩极限承载力公式,通过该公式,结合具体实验参数,可以求得桩基的最大承载能力。应该注意的是,在公式中的地区性经验系数Jc,应该根据不同的土质来凭经验确定。5.2波形拟合法波形拟合法相对于CASE法要准确很多,被认为是确

8、定单桩承载

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