樁基檢測(cè)技術(shù)

樁基檢測(cè)技術(shù)1.樁基檢測(cè)的現(xiàn)狀與發(fā)展目前，隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的增多，特別是在大量建設(shè)高速公路、高層建筑、特大橋時(shí)涉及若干樁基工程，從安全角度出發(fā)，最好每一根樁都能檢測(cè)到，但實(shí)際上，都是按某種比例抽檢。因此如果能整體檢測(cè)一個(gè)區(qū)域的樁就能更好地控制樁的質(zhì)量。另外，由于工期普遍縮短，而樁是各種建筑物的基礎(chǔ)，任何后續(xù)工作必須在樁基檢測(cè)合格后才能進(jìn)行，所以如何快速準(zhǔn)確的檢測(cè)是樁基檢測(cè)的一個(gè)發(fā)展方向?，F(xiàn)在，樁的尺寸越來(lái)越大，樁的質(zhì)量控制也越來(lái)越難，出現(xiàn)缺陷的可能就會(huì)更多，給檢測(cè)帶來(lái)了難度。所以如何在不破壞樁的情況下全面檢測(cè)樁的各個(gè)部位也是一個(gè)等待解決的問題。同時(shí)，由于部分樁基檢測(cè)方法會(huì)破壞樁體，降低樁的強(qiáng)度，所以要求無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能廣泛的運(yùn)用到樁基檢測(cè)中來(lái)。因此，輕便容易攜帶，操作簡(jiǎn)單省時(shí)，檢測(cè)結(jié)果清楚直觀，會(huì)是將來(lái)樁基檢測(cè)的主要發(fā)展方向。2.樁基檢測(cè)的目的目的：檢測(cè)樁基的承載力及其完整性。樁基承載力：豎向抗拔承載力、豎向抗壓承載力、水平承載力等。樁基完整性：完整樁、縮勁樁、擴(kuò)勁樁、多缺陷樁等（見示意圖）。完整樁縮頸樁擴(kuò)勁樁多缺陷樁3.樁基檢測(cè)技術(shù)分類樁基檢測(cè)法開挖檢測(cè)法直觀檢測(cè)法勘探孔檢測(cè)法閉路電視檢測(cè)法輻射能檢測(cè)法超聲波檢測(cè)法放射性元素能量衰減法靜力試樁法動(dòng)力試樁法高應(yīng)變法低應(yīng)變法靜荷載試驗(yàn)法鉆樁取芯試驗(yàn)法4.樁基檢測(cè)特點(diǎn)4.1靜力試樁法（靜載荷試樁法）優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)地反映了樁基礎(chǔ)的工作狀況，是確定承載力的最直接最可靠方法，為常用的承載力確定方法。不足：檢測(cè)周期長(zhǎng)，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)用昂貴，且為有損檢測(cè)，因此試樁數(shù)量受到限制，抽樣率低、試驗(yàn)結(jié)果代表性差。另外，在對(duì)承載力較高的工程樁檢測(cè)時(shí)，施工前往往要指定靜載試驗(yàn)樁位，因而樁基檢測(cè)不能做到隨機(jī)抽樣，使檢測(cè)結(jié)果的利用價(jià)值降低。4.樁基檢測(cè)特點(diǎn)4.2動(dòng)力試樁法高應(yīng)變法優(yōu)點(diǎn)：分為凱斯法和凱普維普法即波形擬合法。其中，凱斯法的優(yōu)點(diǎn)是可以快速地對(duì)單樁極限承載力和樁身結(jié)構(gòu)的完整性作出估計(jì)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)分析，同時(shí)可用來(lái)對(duì)打樁過(guò)程實(shí)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，對(duì)預(yù)制打入樁特別適合，波形擬合法的優(yōu)點(diǎn)是精度高。同時(shí)，采用先進(jìn)的微電子儀器及信號(hào)處理技術(shù),具有設(shè)備輕便、快速、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。不足：分析計(jì)算復(fù)雜,需要經(jīng)過(guò)專業(yè)工程技術(shù)人員進(jìn)行信號(hào)擬合分析。4.樁基檢測(cè)特點(diǎn)4.2動(dòng)力試樁法低應(yīng)變法優(yōu)點(diǎn)：低應(yīng)變法是通過(guò)樁的動(dòng)剛度和動(dòng)靜對(duì)比系數(shù)來(lái)求得樁的承載力。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、費(fèi)用低廉,可以大面積檢測(cè)。不足：必須依賴靜載試驗(yàn)以求出動(dòng)靜對(duì)比系數(shù),精度較差。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.1概念靜載荷試樁法：是指對(duì)樁基進(jìn)行靜力原型測(cè)試。其具體做法是按一定要求將荷載分級(jí)加到試樁上，每級(jí)荷載維持不變直至樁頂?shù)南鲁猎隽窟_(dá)到某一規(guī)定的相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，然后繼續(xù)加下一級(jí)荷載，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的終止試驗(yàn)條件時(shí)便停止加荷，再分級(jí)卸荷直至零載。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.2分類按載荷方式分：堆載法（見圖4.2-1）、錨樁反力梁法（見圖4.2-2）。按加載方向分：豎向抗壓靜載試驗(yàn)，豎向抗拔靜載試驗(yàn)，水平靜載試驗(yàn)。圖4.2-1堆載法圖4.2-2錨樁反力梁法5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.3單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)檢測(cè)目的：確定單樁豎向抗壓極限承載力，判斷豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)樁身內(nèi)力及變形測(cè)試，測(cè)定樁側(cè)、樁端阻力，驗(yàn)證高應(yīng)變法的單樁豎向抗壓承載力檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)時(shí)間：樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.4單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)檢測(cè)目的：確定單樁豎向抗拔極限承載力，判斷豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)樁身內(nèi)力及變形測(cè)試，測(cè)定樁的抗拔摩擦力。檢測(cè)時(shí)間：樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（靜載荷試樁法）5.5單樁水平靜載試驗(yàn)檢測(cè)目的：確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數(shù)，判定水平承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)樁身內(nèi)力及變形測(cè)試，測(cè)定樁身彎矩和饒曲。檢測(cè)時(shí)間：樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。5.靜力試樁法（鉆樁取芯試驗(yàn)法）檢測(cè)目的：樁身完整性及樁端持力層情況為檢測(cè)目的：檢測(cè)灌注樁樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度，判定或鑒別樁端巖土性狀，判定樁身完整性類別（見下圖）。6.動(dòng)力試樁法（高應(yīng)變法）6.1原理及分類原理：利用重錘沖擊樁頂產(chǎn)生的瞬時(shí)沖擊力，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，通過(guò)安裝在樁頂兩側(cè)的力傳感器和加速度傳感器實(shí)測(cè)樁頂力和速度的時(shí)程曲線，并用應(yīng)力波理論分析確定樁的極限承載力以及檢測(cè)樁身結(jié)構(gòu)完整性。分類：根據(jù)理論模型和計(jì)算承載力的方法不同又可分多種檢測(cè)方法，具體如下：打樁公式法、錘擊貫入法、波動(dòng)方程半經(jīng)驗(yàn)解析解法（也稱Case法）、實(shí)測(cè)曲線擬合法、靜動(dòng)法（Statnamic）等。目前：實(shí)測(cè)曲線擬合法分析檢測(cè)基樁承載力（高應(yīng)變）是目前得到肯定與推廣的主要?jiǎng)訙y(cè)方法。6.動(dòng)力試樁法（高應(yīng)變法）6.2目的及檢測(cè)時(shí)間檢測(cè)目的：判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判斷樁身完整性類別；分析樁側(cè)和樁端土阻力。檢測(cè)時(shí)間：樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。休止期：砂土---7d；粉土---10d；非飽和粘土---15d；飽和粘土---25d。6.動(dòng)力試樁法（低應(yīng)變法）6.4反射波法及其實(shí)例反射波法：射波是以手錘或力棒敲擊樁頂，給樁一定的能量，產(chǎn)生一縱向應(yīng)力波，應(yīng)力波沿樁身向下傳播，由傳感器(速度型或加速度型)拾取樁身缺陷及不同界面的反射信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)和分析應(yīng)力波在樁身中的傳播歷程，便可分析出基樁的完整性，并根據(jù)樁身突然變化界面時(shí)(如：樁底沉渣過(guò)厚、樁身夾泥、斷裂、擴(kuò)徑或縮徑等)所產(chǎn)生的反射和透射波，來(lái)確定樁身缺陷性質(zhì)、估算樁長(zhǎng)或缺陷位置，且根據(jù)應(yīng)力波在樁身中的傳播速度來(lái)估算混凝土的強(qiáng)度（詳見示意圖）。6.穿動(dòng)繁力試學(xué)樁法廁（低渡應(yīng)變膊法）6.損4反屯射波束法及啄其實(shí)路例完整籃樁的斷波形飼：指在優(yōu)樁身憤內(nèi)的張任意濾截面潛內(nèi)不踏產(chǎn)生決反射衰波，蝴樁頂埋的傳漸感器老接收世到的靈各界戴面的仇反射音波的芝信號(hào)據(jù)為零登(樁食底反星射信肯號(hào)除咳外)記，并妄且應(yīng)演力波妻的波扯形規(guī)妻則衰形減，童波速腰正常柳，樁趨底反擋射清允晰，妙達(dá)到肉設(shè)計(jì)頁(yè)樁長(zhǎng)身（如應(yīng)示意伸圖圖訴所示村）。完整規(guī)樁波兔形示甜意圖6.疑動(dòng)雷力試飼樁法案（低床應(yīng)變米法）6.劣4反籌射波甲法及沃其實(shí)室例縮頸衡樁的皂波形溜：應(yīng)力滿波通紙過(guò)灌腦注樁紀(jì)突然確變化避的截環(huán)面(欣表現(xiàn)盜為縮勾頸或相擴(kuò)頸志等)指時(shí)，童其反古射波未、透重射波妄與入軍射波鞏發(fā)生劉變化媽。因迫縮頸蹤蝶表現(xiàn)溫為彈堅(jiān)性波古由樁忍頂向除下傳繭播時(shí)梅，下臭行彈蒸性波勁將產(chǎn)符生反扶射波反和透與射波剖，且佛反射得應(yīng)力答波為狼上行夢(mèng)拉力音波，化由應(yīng)柱力符螺號(hào)定睜義，談上行致拉力禿波和古下行釀壓縮錘波的票方向腐一致弱，因季此入既射波摔到達(dá)山樁頂腔時(shí)，汽傳感昌器測(cè)濕到的呢應(yīng)力夾波和奴初始墓沖擊鄉(xiāng)豐壓縮看波的恰方向舞一致閘，且帖反射捕波的域速度掛、方賞向也葵與入號(hào)射波暈相同鑼，在塌波形撓上表姥現(xiàn)為賽振動(dòng)孟方向刃一致飯（如供示意衰圖所叢示）叔?？s頸糖樁波奶形示遞意圖6.鑰動(dòng)柳力試網(wǎng)樁法敘（低厚應(yīng)變?nèi)环ǎ?.想4反階射波饑法及雜其實(shí)銅例擴(kuò)頸金樁的吉波形獅：對(duì)于魂擴(kuò)頸粒表現(xiàn)些為彈足性波徐由樁伶頂向勾下傳枝播，惜由小富截面閣到大妨截面苗上時(shí)天，上底行的國(guó)壓縮味波與盜下行肉的壓持縮波堆的方快向相臣反，裙因此范，反旺射波壇到達(dá)洞樁頂貼時(shí)，馳傳感機(jī)器測(cè)岡到的那應(yīng)力君波與鹿初始現(xiàn)沖擊修壓縮院波的扛方向聯(lián)相反吩，且口速度侄反射叨波也塘與入策射波衣方向膝相反雜，在苗波形丟上表托現(xiàn)為腰振動(dòng)訂方向蠻相反絞（如秤示意食圖所摘示）狂。擴(kuò)頸欄樁波疫形示付意圖6.首動(dòng)匠力試是樁法縣（低慚應(yīng)變磁法）6.柔4反數(shù)射波滔法及真其實(shí)可例夾泥毀或離戶析樁寄的波口形：當(dāng)樁賴身某探處局懂部夾勵(lì)泥離載析時(shí)宵產(chǎn)生理的反球射波掏形同?！翱s宮頸”磚波形妙相似友，與喪激發(fā)燃脈沖輕波形扶是同肚相位銅的。尖但夾疤泥離換析對(duì)賭整樁遙平均勁縱波倆速與航縮頸縣不同幸，縮辣頸現(xiàn)判象對(duì)紹整樁稿波速溫影響勇不大笑，而千局部猴離析伸樁的事整樁月平均羽波速喚則會(huì)找有所扁下降完且樁尺底反討射較也弱（甩如示碑意圖盯所示引）。夾泥壞或離再析樁薦波形攻示意消圖6.挽動(dòng)收力試哲樁法較（低桐應(yīng)變稀法）6.延4反瞧射波章法及慌其實(shí)諸例斷樁稿的波爭(zhēng)形：當(dāng)樁田身內(nèi)替出現(xiàn)員水平漠?dāng)嗔涯θ毕蒽枙r(shí)，衫反射壇波波溉形尖逮銳，遭相位促與初乎始相椅位相墻同，勾且能熊量強(qiáng)怎，在劣樁身坑可連房誠(chéng)續(xù)追綠蹤兩亦次以搜上等松距多溪次反擱射波暮，難題以判襲定樁輛底反伙射，越多次役反射踩能量棍逐步萬(wàn)衰減中。若纖兩個(gè)方以上餡斷裂芝并存景時(shí)，葬波形撒畸變慎，能碗量相忽互干英涉，辨除了斥第一拳斷裂鳴位置披易于蔑判斷擔(dān)外，逗難以貴判斷耗第二巧斷裂軟位置鬼，出利現(xiàn)若夾干小憶振幅逮、不貓規(guī)則蠻的高猴頻波亞（如分示意靜圖所溝示）仙。夾泥往或離凍析樁定波形剪示意技圖7.據(jù)其彈他檢慈測(cè)方需法簡(jiǎn)離介射線鐘法：屬于耍放射甘性元逐素能聯(lián)量衰果減法友中的屈一種筒，是孫根據(jù)幅射線品穿過(guò)昆混凝斯土?xí)r資，混企凝土堅(jiān)質(zhì)量座的差采異將暗會(huì)產(chǎn)統(tǒng)生不借同的儉輻射鉗效應(yīng)懸，以經(jīng)此來(lái)秤檢驗(yàn)該樁基筒的質(zhì)擱量。袖該法圍所用悟儀器姐設(shè)備葬復(fù)雜席昂貴嘴，又方要在殺樁中眨預(yù)埋早管道逆，操桐作時(shí)次易危翁及人稻的安滲全。7.肆其毛他檢地測(cè)方坊法簡(jiǎn)摔介超聲總波法細(xì)：是以矛彈性選波理談?wù)摓榀B基礎(chǔ)賊，采槐用由縫壓電或材料侄制成曲的聲牧-電醬換能賓器在暈不同頂位置藝發(fā)射比和接云收聲舟波，惜測(cè)量忌并記鋒錄聲感波穿炒透介般質(zhì)所造需要狐的時(shí)服間和常波形拴，計(jì)婦算聲岔波的什傳播經(jīng)速度董，結(jié)您