岩土工程桩基检测技术探讨论文_彭冲

岩土工程桩基检测技术探讨论文_彭冲

武汉市市政建设科研有限公司 湖北武汉 430000

摘要:桩基在岩土工程的建设中被广泛的应用,但是因为很多方面的原因,使得桩基的质量出现了很多问题,这就会导致结构质量出现问题。所以,我们应该采用一些切实可行的检测技术对桩基实行检测。本文对桩基检测做出了分析,通过分析,可以根据工程的实际状况进行选择。

关键词:岩土工程;桩基检测技术

1桩基检测技术简介

桩基结构通常都是由处在桩基顶部的承台以及支撑桩柱组合而成的,桩柱其实质就是将部分结构设置在土层内部并加以固定的一个结构。结合承受负荷的不同可以将桩柱结构划分为:端承桩和摩擦桩两种。其中前者是承载力通过桩基结构施加到岩层的一个结构,进而较为适合使用在地质较深的位置处存在较硬岩石结构的土层。后者就是借助自身结构与土层之间形成的摩擦力将作用力施加在土层上,比较适合使用在受力较小,自身重量较小的建筑项目建造中。

2岩土工程桩基检测的重点内容

2.1检测成孔质量

在桩基施工过程中,由于成孔作业通常要在水下、地下进行,施工环境复杂,因此,在成孔过程中有可能出现各种质量问题,包括塌孔、缩径、孔斜、桩底沉渣太多以及成孔坍塌等。在对成孔质里进行检测时,一般要对孔径、孔深、桩孔位置、沉渣厚度、成孔垂直度以及泥浆指标等进行检测,对于成孔深度、孔径偏斜程度以及桩底沉渣厚度等要重点检测。

2.2检测桩的承载力

桩承载力检测常用的检测方法有以下两种:第一,静荷载试验法。在确定桩的承载力时,要以静荷载试验结果为标准。由于桩的承载力与加荷速度之间存在关联,因此,在检测桩的承载力时,相较于动荷载试验,静荷载试验施加的荷载速率能够更好地满足试验要求。桩基的静荷载是这一方法的检测对象,在检测过程中,通常是检测桩的竖向静荷载承载力,由于试桩过程中无法进行破坏性试验,因此,静荷载试验法获取的检测数据比较准确。第二,高应变检测法。高应变检测法的机理是将重锤作用于桩顶对其产生冲击,在这种情形下,通过冲击产生的脉冲会随之向下进行传播,从而导致整个桩体在不同的土层中产生不同的位移,我们就可以根据这种位移现象,分析和判断桩基中所承受的承载力,然后进一步的判断其是否满足工程的现实需求。作用在结构上的荷载能够对土层形成冲击,从而使土层产生相应的应力波,进而对桩基的承载力进行更精确的动态测试。在无损检测中应用时间最长的应该当属高应变检测法,这种方法通过对桩基中所承受的横向承载力进行检测,根据分析对桩基质量进行判断。该方法能够将例如细小的裂缝等各种缺陷检测出,能够准确的分析出抗压能力,但是这种检测方法由于其局限性在现实中的应用并不广泛。

2.3检测成桩的完整性

现阶段,钻孔取芯法、声波透射法以及低应变动力试桩法是成桩完整性的主要检测方法。其中,低应变动测法最为常用。该方法的工作原理为:锤击桩头,产生的应力波将沿桩身传播。在传播过程中,如果遇到波阻抗接口,将产生声波的反射和传输。应力波反射和传输能量的大小取决于两个介质波的阻抗。根据波浪理论,当应力波遇到断裂、偏析、缩颈和泥浆时,由于波阻抗变小,反射波与入射波的初始相位同相;当应力波遇到颈部膨胀和底部膨胀时,波阻抗变大,反射波与入射波的初始相位相反。结合振幅、波速和反射波到达时间,可以对桩的完整性、缺陷程度和位置进行综合判断。根据行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014),桩的完整性可分为四类。工程检测中一般认定,Ⅰ类桩为整体完好质量优等的桩,Ⅱ类桩为质量达到合格要求的桩,Ⅲ类桩为对缺陷进行修补处理后能承受规定荷载可以使用的桩,Ⅳ类桩为不合格桩。

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3岩土工程桩基检测技术的具体应用

3.1水平冲击法

水平冲击法其实质就是利用激振原理,在桩基结构的顶部或者是桩基础结构的上半部分加以水平方向的冲击力,利用位移或者是动态振幅等相关信息来进行综合分析,进而更加准确的对桩基的完整性进行判断。因为车辆的行驶在桥面上,对于设置需要的动载荷是非常有利的,这就充分的说明了这个方法最为适用的是运用在桥梁结构之中,通常人们会借助静载试验和水平冲击荷载试验来针对桥梁结构的整体性进行全面的研究,利用对桩基结构实施横向的冲击力检测在横向冲击力的影响下,桩基的震动效果,一旦出现某个桩基结构遭受到损坏,势必会造成这个桩基大幅度的位置移动,综合最终所有桩基的受损情况来采取适当的弥补措施,对不良情况进行弥补,为后续的各个工序的顺利进行创造良好的基础。

3.2平行地震法

就本质而言,平行地震法就是采用地震的形式来对桩基结构进行检测,采用这种方法,可以有效检验岩土结构中桩基的稳定性,获取到相关参数。在我国,这种方法最早被称为旁孔透射波法,即对地震作用加以利用,凭借产生的透射波来完成检测作业。采用这种方法需要结构没有遭受破坏,具体操作如下:将平行于桩基的空洞设置在检测对象周边,然后将PVC管设置在空洞中,然后将清水灌注入管中,之后设置检测工具进行测试,在测试时链接桩基顶部的辅助结构会产生激振,进而有振波形成,此时拉出PVC管,然后整个过程对桩基与桩基底部土层释放的地震波进行接收。

4桩基检测技术的影响因素和发展策略

4.1影响因素

第一,桩基检测时间。桩基检测时间的确定需要充分考虑工程桩的类型、强度、弹性模量等各类参数信息。灌注桩混凝土的强度需要在达到一定时间之后才能够进行下一步的操作。在混凝土的强度和弹性模量达到一定数值之后需要进行锤击操作,在锤击之后会出现应力波。应力波只有在装体重传递的时候才能够进行检测,但是如果弹性模量达不到检测要求的数值,锤击能量再大也不会在桩底出现反射波。为此,桩体的检测时间需要在桩身达到国家规定的设计值之后进行检测,特别是长桩需要达到规定的混凝土养护期限,才能够进行桩基检测操作。第二,检测点和激振点。对于桩基顶部的截面大小来将,从桩底发射到桩顶的纵向振动波需要避开电磁波的干扰,加上激振动点的力量集中,一旦出现干扰,桩顶部的信息计量会出现误差。从实际情况来看,传感器及其激振点位置布置的不同,所受到的干扰也会不同。在一般情况下,传感器在桩心三分之二区域中所受到的干扰将会最小。

4.2发展策略

第一,加强检测专业人员的工作素养。检测专业人员的素养对于检测结果的准确性和检测过程的专业性有极大的影响,因此建设主管部门必须要做好检测专业人员的考核工作,要求相关的工作人员必须凭专业的技能认证资格上岗工作,同时还要注意培养检测人员的职业道德修养,提高他们的专业意识和职业道德。第二,探索新的检测技术。低应变试验法和载荷试验法以及声波透射法都有不同程度的限制,在桩身缺陷较大或者长径比较大的桩基结构中,测试的结果往往无法完整、准确、清晰地表达出桩身结构的情况。当前岩土工程中广泛应用的动力柱、超长柱均是以往的检测手段难以全面检测的结构。因此降低荷载频率、加大荷载作用力度、延长反应时间成了技术突破的方向,建设主管部门应当制定策略鼓励创新,从而在原有的检测技术上作出更大的突破。

5结束语

总之,在岩土工程建设过程中,桩基检测技术具有极高的应用价值,凭借此可以有效判断岩土工程桩基础的质量安全,进而为后续工程建设提供参考与技术支持。鉴于此,我们有必要针对当前桩基检测技术的不足进行探讨,提出改进方法,提高技术水平,为推动岩土工程建设奠定扎实的基础。

参考文献

[1]刘永琪.建筑工程桩基检测技术实践与探析[J].建筑与预算,2018,03:44-46.

[2]封其坚.桩基检测技术在建筑工程中的应用分析[J].广东建材,2016,3208:41-43.

[3]段文旭.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[D].成都理工大学,2014.

论文作者:彭冲

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/11

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