摘要：基于桩基的安全性和可靠性，钻芯法、高应变动测和静载荷试验已被广泛应用于现代建筑工程中。目前，桩基测试通常采用钻孔取芯法和高应变测量法测试法和静载荷测试法来测试竖向承载力和桩身质量，并结合使用不同的测试方法通过两个阶段的比较最终确定桩基质量。本文分析了岩芯钻探法、高应变试验法和静载荷试验法的特点，并通过工程实例比较了这三种方法的区别和相互联系。
关键词：钻芯法；高应变动测试验法；静载荷试验法；桩基础
引言：基础作为现代建筑工程中广泛应用的一种基础形式，能够将上部荷载均匀地传递到深层稳定持力层，对减少建筑物的基础沉降和不均匀沉降有很好的效果，能够有效地提高建筑物结构的稳定性。近年来，随着经济的发展，城市化进程迅速进展下，建筑业正在建造大量的高层建筑，桩基越来越多地用于高层建筑、港口、重型工厂等土质较差的工程中。然而，桩基是一项隐蔽工程，质量检查是有效确保建筑物安全可靠的必要条件。本文介绍了岩心钻探法、高应变测试法和静载荷测试法，并进行了相应的对比研究。
1、钻芯法、高应变动测试验法和静载荷试验法概述
1.1钻芯法
钻芯法这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。它是一种局部破损式检测方法，利用钻芯法进行检验的前提对桩的承载能力不造成影响，主要方法是对结构或者构件进行局部的破坏性试验，或者钻取芯样进行破坏性试验，然后将试验测量值与结构所用混凝土的标准强度之间的关系换算为标准强度值，从而推算出本结构构件标准强度值的特征强度或者推定值。此类型的局部破损式检验法还有射击法、拔出法和就地嵌注试件法等方法，这一类的试验法因试验过程直观、试验结果可靠并且易被人所接受为优势，相应的缺点便是会造成桩基结构的局部破坏，后期需要进行相应的加固补强，因此对工程只是按一定比例抽检，除非工程质量实在差，需要扩大检测增加检测比例。
1.2高应变动测试验法
高应变检测是一种对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法，实验时用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析。然后通过先前安装的测量装置对桩身在瞬态激发力下产生的速度波和应力波进行测量，从而利用一维纵波理论对桩土体系进行分析，从而确定桩身承载力。此方面还能够对桩尖和桩侧土的阻力分布和桩身结构的完整性进行判断，从而能够获得与静载荷试验类似的P～S曲线。
当桩尖土和桩侧土的阻力都得到充分的发挥，桩体能够打出一定的贯入度，动荷载所产生的应力水平能够接近或者达到工程实际应力水平的时候，高应变动测试验法所确定的单桩极限承载力便能够接近实际情况。高应变动测试验法确定单桩承载力的计算方法主要包括Capwap法和Case法，高应变动测试验法具有经济快速、抽样率高的优点，并且该试验方法不仅能够对桩身承载力进行判断，还能够在施工过程中对沉桩进行监测，从而为桩型的施工工艺参数的选择提供一定的依据。但是其缺点是试验操作的技术难度较高，并且试验过程容易受到桩土参数选择、物理模型、计算方法和试验人员经验等诸多因素的影响。
1.3 静载荷试验法
静载试验（Static Load Testing）是指在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆静载试验是确定单桩轴向受压承载力的基本方法，其结果常作为评价其他方法可靠性的依据，后面要介绍的经验公式中的承载力计算参数也主要是根据静载试桩资料得出的。
利用静载荷试验进行桩身的极限承载力检验的时候，主要是通过反力装置在桩顶分级施加垂直荷载，然后对于每级荷载都按照规定的时间和对应的桩基沉降量进行读取，从而最终获得桩顶荷载和桩顶沉降之间的Q～S曲线。通过Q～S曲线判断桩顶沉降量达到某一条件或者某一特定数值的时候已经充分发挥岩土阻力，或者桩身已经发生破坏，以此数值求出桩的极限承载力。
静载荷试验所用的反力装置主要包括岩锚反力装置、压重平台反力装置、地锚反力装置、锚桩横梁反力装置和静力压桩机等不同的类型，现场施工过程中可以通过现场条件来进行不同类型装置的选择。但是无论选择何种类型的装置，必须保证反力装置在加载过程中能够提供的最大反力至少为最大加载量的1.2倍，并且在最大试验荷载作用下所用的加载装置的全部构件拥有足够的安全储备，不会产生过大的变形。
静载荷试验一般是通过慢速维持荷载法进行试验，在工程桩进行验收检测的时候要会采用快速维持荷载法。其中慢速维持荷载法是通过分级将荷载加载到试桩桩帽上，每一级所加荷载数值不变，每一级荷载都要在桩顶沉降量能够到达规定的稳定标准时再进行下一级的荷载施加，最终当达到终止试验条件的时候停止施加荷载，然后再进行分级卸载，直到荷载为零。而快速维持荷载法则是在对桩顶施加荷载的过程中不要要求对沉降量的相对稳定进行观测，一直进行等时间的间隔连续加载，因此最终所测得的沉降量是桩周土和桩之间的瞬时下沉，因此此方法仅用于工程桩的验收检测。静载荷试验具有直观准确、方法简单明确、可靠性高的优点，缺点是费时费钱，抽检率低，导致代表性较差，无法对桩基的工程质量进行全面的反映。
2、钻芯法、高应变动测试验法和静载荷试验法的对比研究
经工作中研究表明钻芯法、高应变动测试验法两种检验方法的结果差异其实并不大，误差均在20%以内，说明在测试效果较好的情况下，两种试验的结果都非常可靠。但是现在的传统概念中，认为静载荷试验较为传统且标准，试验过程不宜受到人为因素影响，因此一般将高应变动测试验作为对比标准采用。
2.2 钻芯法与动静试验法之间的对比
钻芯法与其他两种试验方法相比，其主要被作为检验试件抗压强度的依据，在质量监督员对试件的强度标准值产生怀疑时，并且通过回弹法等简单方法无法准确测出试件真实情况时，一般会采用钻芯法对混凝土构件钻芯，取样，进行抗压强度试验获得抗压强度值，规范有对桩基础按一定的比例进行抽检。除此之外，与其他两种试验方法最大的不同就是，钻芯法的运用途径很多，不仅仅能够用于对混凝土抗压强度的检测，还能够对桩基结构中可能存在的蜂窝、麻面、破碎、松散、夹泥或者孔洞等问题进行检测。对于遭受火灾、化学腐蚀的混凝土构件其运用方法更为独有。
3、结语
4、钻芯法具有科学、直观、可靠，易于判别的优点，可以检测灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状和岩石强度，钻芯法测试结果误差范围小，钻芯法作为灌注桩质量检测的一种重要测试手段是其它任何测试方法所无法替代的，静载荷试验法具有直观可靠、测定结果较准确的优点，而高应变动测试验法具有费用低、轻便快速的优点。可见三者具有自己的优势所在，因此在真实的检测工作中要根据工程实际的情况选择不同的检测方法，必要时进行不同检测方法之间的配合使用，从而最大限度的保证检测结果的真实可靠性，保障工程的质量。
参考文献：
[1].李敏芳，钻芯法检测混凝土强度技术规程[J]现代物业2016（5）：83-85.
[2]王明.桩基工程中应用的现代新检测技术[J]工程技术.2017（1）：23-24.
论文作者:黄健
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/7
标签：荷载论文; 载荷论文; 承载力论文; 和静论文; 测试论文; 桩基论文; 变动论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;