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桩基检测技术论文精选(九篇)

桩基检测技术论文

第1篇:桩基检测技术论文范文

【关键词】检测;桩基工程;普遍

一、引言

桩基是建筑中的基本形式,使用范围很广泛,一般使用在高层或小高层的建筑结构中。其目的是为了增强地基的承载力。桩基工程的质量能直接关系建筑结构的安全。所以,在桩基施工时,一定要重视桩基的检测工作,因此熟悉各类桩基的验收和质量检测合理应用桩基质量检测方法,以保证桩基工程的质量,这样才能让桩基技术发挥出它最重要的作用。

二、几种建筑工程桩基质量检测技术探析

1、桩基低应变检测技术

桩基低应变检测技术,是基于一维应力波理论,并以截面波阻抗Z为参数(Z=ρCA,ρ为材料密度、C为波速、A为截面积)来描述桩身的质量情况。当用力棒或力锤敲击桩顶时,由此产生的应力波以波速C沿桩身向下传播,并在通过桩阻抗Z的变化界面时,如夹异物、混凝土离析、缩颈(产生同相位的反射波)和扩颈(产生反相位的反射波),其中一部分应力波因反射向上传播,而另一部分应力波因透射向下传播直至桩端,并在桩端产生反射。从而根据桩底反射波和缺陷反射波信号的时间来分别算出桩身混凝土平均波速和缺陷的位置。

某高层商务办公楼的机械钻孔灌注桩中,我们对全部的桩基进行了低应变检测。由下图可见,1号桩的桩底反射信号很清晰,没有缺陷反射,是典型的完整桩,钻孔抽芯中全桩段芯样也均匀完整,强度符合设计要求;2号桩在其3.5m、6.8m和13.5m处存在着离析现象,而经过钻孔取芯发现桩身在3m~14m处存在着离析现象,经过高压灌浆补强后效果很明显,再次动测时缺陷反射就明显减少;3号桩的桩底反射信号很清晰,没有缺陷反射,是典型的完整桩,但是经过钻孔抽芯及相关部门的鉴定和论证,确定该桩为偏桩;4号桩没有明显缺陷反射,是完整桩,但在钻芯时却发现该桩存在局部离析;5号桩在其1.5m处有较严重的缺陷,而钻孔取芯中未发现缺陷,后经开挖发现其1.5m处存在严重缩径的现象。

2、桩基高应变检测技术

桩基高应变检测技术是一种简化的分析方法,它通过一系列的假设条件来获得一维波动方程的封闭,从而建立了桩顶波和土阻力之间的一个简单关系,并进一步求得桩顶所测压力值、质点速度值与桩基极限承载力的关系。虽然采用桩基高应变检测技术具有简单易用的优点,但是它也有一定的理论缺陷。而波形拟合通过采用数值试算的方法,能够有效地克服桩基高应变检测技术的这项缺陷。如果不满足就调整假设值进而继续试算,直到计算值能够与实测值相符合,而此时的桩土参数即可作为实际的桩土参数值。

某公寓式写字楼桩基础采用反循环机械钻孔灌注桩,桩基为以摩擦承载为主的端承摩擦桩。该工程选取E-8-37号和E-3-11号桩基进行动静对比分析。首先在静载试验前,进行了桩基高应变检测,通过采取的可靠信号,得出了两根桩基的高应变检测技术分析结果。综合分析速度波、力波和上、下行波,E-3-11#桩基的桩身完整,桩底信号也清晰,测试信号很理想;而E-8-37# 桩基的桩底信号也清晰,但在10.7ms处( 即为距桩头18.5m位置)速度波增大,力波减小,桩身的完整性系数β=0.88(0.8≤β

高应变实测曲线拟合法主要参数选取参考值

3、单桩复合地基静载荷检测技术

单桩复合地基静载荷检测技术在CFG桩复合地基中应用最为广泛,它是通过CFG桩复合地基的受力原理分析就可以看出桩基的质量缺陷。通过大量的模拟实验结果和工程实践数据表明,当CFG桩复合地基当中的褥垫层厚度能够达到十公分以上时,CFG桩体就基本上不可能出现水平折断的情况,那么也就表示CFG桩在该复合地基中基本上不可能丧失工作能力。由此可见,CFC桩在该复合地基当中,所起到的主要作用就是承担上部结构传递而来的竖向承载力。

某小区住宅楼基础采用CFG桩复合地基,并通过单桩复合地基静载荷检测技术来检测单桩复合地基承载力。其采用压重平台反力载荷装置,用沙袋堆载荷载,用钢梁搭设平台,将配重均匀稳固地放置于平台上。平台中心位置下的桩顶上放置圆形钢制承压板。千斤顶稳固在承压板上,其活塞与主梁相连。平台中心、承压板中心、千斤顶底面中心与桩中心在同一铅垂线上,保证受力均匀和加载时的垂直度。加载时,通过压重平台装置提供反力,用千斤顶在承压板上逐级加压。最大加载值为设计要求承载力值的两倍,荷载分级为最大荷载的十分之一,每级加载后间隔半小时通过JCQ-503C静荷载自动试验仪测读一次,沉降相对稳定(S

三、结语

对于建筑工程桩基质量检测技术,本人通过大量的工程现场检测实践总结得出了几点体会:第一,在桩身阻抗变化甚至多变的情况下,采用低应变桩基检测技术来检测桩身完整性就存在一定的局限性,既难以对桩基进行正确的评价,结果又欠准确;第二,通过动静对比取得高应变有关参数之后,高应变能够较准确地检测出单桩承载力,不愧是一种快速节俭、行之有效的方法;第三,在现场测试出可靠的信号,应作为桩基检测的前提,否则就无法保证其结果的准确性。桩基高应变检测,在测试数据合理、准确、可靠的前提下,可以对桩基的缺陷进行定量的分析,并能准确判定桩基缺陷的位置,从而对桩基作出正确的评价。虽然桩基检测技术已经较为成熟,但是在复杂的地质条件中,仍需要工程技术人员结合工程实践,综合运用以上三种检测技术,在检测分析中不断积累、总结经验,这样既能有助于对桩基做出正确评价,也有利于使桩基动测技术得到更好的完善。桩基检测技术的良好应用,不仅能够发现桩基在成桩过程中所产生的质量缺陷或隐患,以便及时对其采取相应的补救措施,尽可能地消除工程质量隐患,而且也能够降低一些不必要的人力、物力和财力损失,确保工程质量和进度。参考文献

[1]孟秀英.李俊杰. CFG桩复合地基施工质量检测方法 [J].Public Communication of Science & Technology,2011(03).

[2] JGJ106-2003,建筑基桩检测技术规范[S].

[3]刘力军. CFG桩复合地基设计与施工质量检测分析探讨[J].广东建材,2009(05).

[4]刘明贵,余诗刚,汪大国.桩基检测技术指南.北京:科学出版社,1995.

第2篇:桩基检测技术论文范文

关键词:岩土工程;桩基检测技术;处理策略

Abstract: along with the accelerating pace of socialist construction in China, the government in urban construction investment is increasing day by day, during the period of geotechnical engineering has made great development. The author first analyzes the connotation of pile foundation detection technology, and aiming at the defects of foundation pile testing technique on corresponding processing strategies, in order to promote the technology of detecting piles are more widely used.

Keywords: geotechnical engineering; pile testing technique; treatment strategies

中图分类号:TU473文献标识码:A

前言

地基桩基检测已经在岩土工程中普遍推广,然而在实际施工时会受到综合条件制约,导致诸多安全隐患问题被埋藏。为了切实提高岩土工程施工质量,加强对地基桩基检测技术的探索十分必要,如何将桩基检测技术在岩土工程领域推广应用引起了专家人员关注。作者认为在桩基检测技术快速发展的当今,应该以理解桩基检测技术内涵为前提,基于此对其进行深层次的探索,从而促进桩基检测技术在更多的领域应用。

1对桩基检测技术内涵的剖析

1.1桩基的基本原理

桩是指打进土层的柱状结构。根据受力特性划分成摩擦桩与端承桩;根据施工类型划分成预制桩与灌注桩,桩和连接桩端部处的承台构成桩基,端承桩的工作原理为结构力利用桩基直接传递到岩层,此法在坚硬岩层不深的地段常用。摩擦桩的工作原理为结构力利用桩体和土层的摩擦作用传递给土体,此法在结构载荷不大的条件下常用。

1.2桩基检测的内容

岩土工程地基桩基检测的内容包括两方面:其一,桩身质量检测。其检测重点是桩身的质量,核实桩身不足与位置,对各项基本数据要严格遵照规范,若发现对桩基质量有影响的隐患,应立即采取补救方案,对工程所有机身都应定期派专人检测;其二,桩基承载力检测。桩基的承载力是否合格决定了岩土工程的质量,桩基承载力检测具有实际价值。在对桩基进行承载力检测时,必须严格执行安全评判指标准则,对各桩基的承载力都需实测,保证桩基高质量。

2地基桩基检测技术存在的弊病

2.1桩基检测市场混乱

随着地基桩基的快速发展,桩基检测技术已成为热门,受市场竞争影响,桩基检测市场过于混乱已是制约桩基检测技术发展的关键因素。据调查发现,大多数部门在桩基检测时,采集数据缺少实地考察,只是根据施工方呈交的数据来推算,导致检测误差较大,根本没有发挥出桩基检测的实际应用价值,甚至有些部门造谣生事,盗用他人技术信息进行诈骗,上述问题对桩基检测技术的前景会有负面影响。

2.2桩基检测部门的检测水平有限

虽然桩基检测技术快速发展,但检测水平有限,在实际检测过程中达不到预期的检测效果。主要表现是大多数检测设备比较落后,只有少数检测部门引进先进的检测设备。桩基检测对数据精确度要求很高,但受低水平检测设备影响,导致检测数据均有误差,无法保证检测结果的精确性。

2.3检测数据处理不科学

检测数据不准确除了与设备有关外,还与检测数据处理的科学性有直接关系。由于检测部门不可能掌握全部的桩基数据,导致计算人员往往根据自身经验选择计算参数,结论简洁,脱离实际情况。此外,数据书写内容没有按照规范要求书写,原始数据记录潦草,导致后期数据处理时无法辨别,计算人员会凭印象直接引用,这样不科学的处理检测数据,必然会导致检测数据的不准确性,从而丧失了桩基检测的价值。

3提高地基桩基检测技术水平的策略

3.1政府对桩基检测单位要严格监管

政府要结合桩基检测市场形式,制定出针对性较强的监管法规,切实做好对桩基检测单位的监管工作,并据实际情况的具体要求对监管法规进行调整,保证各项监管法规对桩基检测单位有极强的约束作用,对违返国家法规的检测单位要进行严肃处理,并责令其限期调整,达到验收标准后方可继续开工,只有这样才能保证桩基检测市场有序的发展,进而为岩土工程的健康发展提供有力的条件。

3.2鼓励技术操作创新

桩基检测技术创新是推动桩基检测技术长远发展的重要保障,例如,高、低应变动力测桩法尽管在理论上具备最佳的桩基检测要求,但是在实际应用中由于操作相对复杂,因而在桩基检测中使用受到限制,不得不采用易于操作而检测误差大的桩基检测技术,从某场程度而言,上述问题阻碍了桩基检测技术发展,因此必须鼓励技术创新,这是提高桩基检测结果的有效途径。

3.3建立素质高能力强的桩基检测队伍

检测单位在招聘检测人员时,应该严把人才质量关,要求应聘者必须持有相应的上岗证,核实所有应聘者的学历文凭与证书,同时单位要定期组织工作人员进行技术培训和素质教育,当培训结束后要进行严格的考核,并对顺利通过考核的人员颁发相关证书,考核成绩要与考试者的薪资相挂钩,这样才能调动他们的工作热情。

4地基桩基检测技术的应用

4.1普通岩土工程

如果岩土工程对安全等级的要求相对较低,可在桩基施工完成后利用低应变法检测桩身混凝土质量与实测曲线拟合法相结合检测基桩承载力。值得注意的是,在应用低应变法时,应该提前采取预防措施来减少现场条件和自然环境对数据采集的影响,然而在实测曲线拟合法使用过程中就可以不考虑这些因素因影响,但其后期数据处理有较大难度,在实际桩基检测工作中可以将二者联合并用,从而保证检测结果的准确性。

4.2现代高层建筑

由于现代高层建筑对安全等级要求相对高,因此要结合具体的桩基要求确定桩基检测的方法,一般需要提供设计参数与检测施工质量。提供设计试验按照设计规范进行静载荷试验,直到基桩被破坏,得出与桩基承载力相关的参数。检测施工质量除了进行静载荷试验外,还采用高应变法检测单桩承载力,然后用低应变法进行桩身整体检测。

4.3桥梁工程

桥梁桩基比较复杂,并且施工条件很差,采用简单的桩基检测技术不能获取可靠效果,所以多采用声波透射法与低应变法。前者的优点是检测数据精确,缺点是经费多;后者优点是检测快速、不受客观因素制约,缺点是数据精确性低于前者。

5结束

随着社会发展步伐的加快,岩土工程使用桩基的数量会更多,对桩基检测技术会提出更高要求。我们应对桩基检测技术的探索与应用给予高度的重视,不断创新出更先进的桩基检测设备,并提高相关工作人员的自身素质与技术水平,从而为岩土工程走向辉煌的明天打下基础。

参考文献:

[1]孙庆林,岩土工程桩基检测技术实践与探析[J] ,神州,2012,(21)

第3篇:桩基检测技术论文范文

近几年来,我国的城乡建设事业得到了飞速的发展,也因此刺激了桩基工程的发展,桩基工程的检测技术也得到了相应的重视。当前,国内外关于桩基检测技术的发展呈现出异常繁荣的景象,而在我国使用比较普遍的桩基检测技术主要有:静载试验法、声波透射法、应力波反射法等。

桩基检测发展现状

随着地质工程的发展,对其质量也有了更高的要求,施工单位为了能够实现成本的有效控制,会在最大程度上缩短工期。作为地质工程的基础,桩基必须为后续的各项作业提供可靠的保障,因而提高桩基检测技术有着十分重要的意义。现阶段,科技的飞速发展,桩基无论是尺寸还是材料的速度都发生了巨大的变化,而对于桩基质量把握的难度也相应增加,给桩基检测工作造成了难度。所以,在保持桩基完好的前提下,并在桩基变化过程中,能够对桩基的各部分做出准确的质量判断非常关键。也由此可以看出,无损的桩基检测技术将成为未来很长一段时间内桩基检测技术发展的一个主要方向,而如何能更加便捷和准确的进行桩基检测也是桩基检测技术在发展过程中一个亟需解决的问题。

桩基检测存在的问题

1.单一检测方法的局限性

现阶段,使用频率较高的是声波透射法和高低应变法等完整性检测方法,但这两种检测方法并不能完全适用于组合桩、异形桩等,而一般主要用于检测符合“一维均质杆件”假定的混凝土桩。而基桩完整性检测方法也不能完全应用于地基处理中的水泥搅拌桩。碎石桩等桩型。

2.尚不能应用声波透射法推定桩身强度

受地下水、重力等因素的影响,会经常出现桩中混凝土离析现象,而使得桩身的各个区段混凝土的实际配比发生变化,而由于这种变化具有一定的突发性,以致难以控制,所以无法使用声波透射法进行检测,同时,对桩基强度的推定来说,声测管的平行度也会对其产生较大的影响,因而无法使用声波透射法来对桩身强度进行推定。

桩基检测的创新和发展

1. 单一性检测技术

(1)静载荷试验

对于仪器的硬件技术来说,静载荷试验增强了其创新性与科研价值,如发明了自动化测读与分析系统。静载荷试验系统通过对先进的精密测试仪器的运用,实现了野外昼夜连续测试目标。而且传感器本身所具有的液晶显示器能够对信号进行自主接收,并自行将接收到的信号与实测位移数据加以对比。

(2)低应变反射波法

根据地质资料,并结合施工记录来分析基桩的完整性。基桩的完整性会因桩型或施工工艺等而受到不同程度的影响。因此,非常有必要查看地质资料,了解施工记录,以准确了解缺陷位置,从而利用定量分析软件对基桩缺陷程度加以判断。一般来说,同一工程的地质与施工状况具有很大的相似性,因此对每一根桩的分析可通过寻找被测之间的相同属性,从而显著提高分析的效率。

多种检测技术相结合

如果使用单元方法对桩身进行完整性的检测,则可以同时使用两种及两种以上方式进行检测,从而在不同的方法之间形成互相补充与验证的关系,以提高检测结果的真实性与可靠性。另外,根据施工经验,一般会采用直接法来对等级高、地质条件复杂的桩基进行检测,并同时也适用于低应变判断完整性可能存在技术问题的情况。

桩基检测的展望

在我国,对于深基坑支护桩的检测还没有比较明确的规定。可使用动测法对桩身质量进行检测,研制和改进孔底沉渣测定仪,控制和检测灌注桩孔壁泥皮厚度的设备,能够在很大程度上改进施工阶段的桩基检测质量。而针对国外现状来说,快速荷载试验方法将成为试验手段的一个重要趋势。但这种方法还处于起步阶段,其理论研究还不够扎实,需要进一步论证和实践,该方法所测出的上段桩摩阻力方向是向下的,其结果与常规方法所测出的摩阻力呈相反的方向。因此,这方面还需要在今后的实践中不断论证。

采用桩底加载法进行桩基检测,能够缩短施工时间,实现成本的有效控制。现阶段,比较常见的用于测定嵌岩桩的嵌固力,从而有效解决了传统方法所无法实现的问题。桩底加载法的运用,将会成为我国岩土工程里程碑式的转折。

第4篇:桩基检测技术论文范文

关键词:桩基;质量检测;高应变法;反射法

桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。近年来桩基础在高层建筑和高速公路建设中广泛使用,随着建设单位对工程质量要求的提高,桩基检测技术将发挥越来越重要的作用。本文就桩基的质量检测技术谈一些体会。

一、桩基的检测方法及要求

(一)桩基的检测方法

1.静载试验法。这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。

2.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。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。

3.反射波法。目前在国内,绝大多数的检测机构采用反射波法(瞬态时域分析法)检测桩身完整性,主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。

4.高应变法。它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。

5.声波透射法。与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。

6.低应变动测法。低应变动测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性。该方法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。

测试过程是获取好信号的关键,测试中应注意:(1)测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同,一般要求桩径在120cm以上,测试3~4 点;(2)锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20~30 cm 处不必考虑桩径大小;(3)传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装,注意选择好粘贴方式,一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥,没积水的情况下;

(4)尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤,在不同点,不同激振情况下,观测波形的一致性,以保证波形真实且不漏测。

(二)桩基的检测大体可分为:

1.各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测,包括单桩及群桩承载力检测;

2.墩底持力层承载力及变形性状的检测;

3.各类桩、墩及桩墙结构完整性检测;

4.考虑桩同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测,桩体及土体应力-应变的检测;

5.施工中对环境影响(如震动、噪音、土体变形)的检测;

6.特殊条件下或事故处理中的其它检测。

(三)桩基按检测时间可分为

1.为设计提供依据的先期检测;

2.施工阶段的施工检测;

3.施工完毕后的验收检测;

4.施工阶段或使用阶段的鉴定检测。

二、桩基检测技术

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第10.1.8条规定施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验;《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.1.1条规定工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测;《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验;桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类,还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。

在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位,而擅自施工上部结构,待桩基检测出来后上部已施工了几层,如果桩基检测不合格,再采取补救的措施,代价是相当大的,桩基施工时一定要重视桩基检测。

(一)成孔质量检测

在桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥;桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。

(二)桩的承载力的检测

1.静荷载试验法 静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差在10%范围内。

2.高应变动测法 桩基高应变动检测,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。

(三)桩的完整性检测

1.低应变动测法。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。

2.声波透射法。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。

第5篇:桩基检测技术论文范文

【关键词】桩基 检测 应用 技术分析

中图分类号:K826文献标识码: A

社会不断进步,经济迅速发展,建筑技术也日益提高,于是,桩基技术在高层建筑和铁路建设中被广泛使用。随着建设单位对工程质量要求的提高,桩基检测技术也将发挥越来越重要的作用。桩基是一种隐蔽的工程,它支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,因此,它的质量优劣好坏直接影响到这些构筑物的安全。在桩基的施工过程中,桩基检测是一个一定不可缺少的环节。

1 桩基检测技术

1.1桩基的成孔质量检测

在桩基的施工过程中,混凝土浇注后,影响成桩质量好坏的因素很多,其中一个重要因素是成孔的质量好坏。具体的说,整桩的承载能力低往往是因为桩孔的孔径偏小;桩孔不够垂直,稍有偏斜就会削弱基桩有效发挥承载力;桩孔的上部直径扩大将会导致成桩上半部的侧阻力增大,而下半部侧阻力却不能够完全发挥作用;桩基的底部沉渣太厚会使得桩基的有效桩长大大减少。因此,对于控制成桩质量来说,成孔质量检测就显得非常重要。桩孔的位置、孔深、垂直度、沉渣厚度等是成孔质量检验的主要内容。

1.2 桩基的承载力的检测

1.2.1 静荷载试验法。

一般来说,常常使用静荷载试验法。静荷载试验法又分为基桩竖向承载力检测和水平承载力检测两类,工程中经常用到竖向静载荷试验,尤其常常用它来检测基桩的承载力。受力条件比较接近桩基础的实际受力状况是静荷载试验法最大的优点。它检测精度高,相对误差一般在10%的范围内。不过,值得注意的是,对于工程的桩基检测不能做具有破坏性的实验。

1.2.2 高应变动测法。

桩基高应变动检测过程,就是用重锤对桩基的顶部进行瞬间冲击,让桩基周土发生塑性变化,然后在桩头实际测量力与速度的时程曲线的过程。运用应力波理论来分析时程曲线,得到与桩土体系有关的参数,以显示桩土体系在濒临极限时的工作性能,分析其桩身质量,确定桩基的最大的承载力。

1.3 桩的完整性检测

1.3.1 低应变动测法。

首先,对桩顶施加比较低的力量,引起桩身以及周围土体的较小幅度的振动;接着,用仪表测量并记录下桩顶的加速度、振动速度;然后分析记录的结果(一般是利用波动理论或者机械阻抗理论进行分析)

,从而实现检验桩基施工质量、预估基桩承载力、判断桩身完整性等多项目的。这个过程就是基桩的低应变动测法。

1.3.2 声波透射法。

声波透射法是根据超声波在混凝土中传播的声学参数(如频率F、声速c、振幅A)的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性以及夹砂、断层、蜂窝等缺陷的大小和位置。

2 桩基检测技术在工程上的应用

某楼房为地下一层、地上十四层的高层楼房,采用框架结构,总建筑面积38818.6平米,其基础采用钢筋混凝土预制桩。经过勘探,场地地基从下到上分成四层,依次是:强风化泥岩层、砾砂层、粉质粘土层、粉土层。基桩设计参数要求如下:桩长1012m;桩径Φ500mm;单桩承载力特征值是2000kN;工程桩总桩数170根;混凝土强度等级C40;桩端持力层是砂砾层。

在本次工程实践中,针对场地环境以及地质条件,主要采用了四种检测手段,具体见下表:

2.1 成孔质量检测

在本工程中,基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有:JNCl 型沉渣测定仪、JJC一1A 型孔径仪、JJX一3A 型井斜仪、深度记录仪、孔口轮。这些仪器主要用来检测成孔的孔径、孔深、孔斜及沉渣厚度等。检测结果:局部最大的孔径在524mm~633mm之间,局部最小的孔径在451mm~471mm之间,没有最小孔径小于550mm的桩孔。设计孔深介于10.45m~l1.94m之间, 头测孔深介于10.60m~12.20m之间,所有检测桩都大于设计要求的孔深。实测垂直度介于O.68%~0.97%之间,全部小于1%。实测孔底沉渣厚度介于80~100mm之间,全部小于150mm。综合以上数据统计分析,本次桩孔成孔质量检测4项指标(孔径、孔深、孔斜、沉渣厚度)均能够达到规范的要求。

2.2低应变动力检测

检测混凝土桩桩身的完整性、判断桩身是否有缺陷以及缺陷程度、判断桩身位置等一般使用低应变方法。在本次工程中,用低应变动力检测一共测试了3O根工程桩。本次检测使用的仪器:FDP204PDA型动测分析系统、力棒、加速度传感器。检测方法:在桩顶安放一只加速度传感器,锤击加速度传感器,于是加速度信号产生并通过FDP204PDA型桩基动测系统放大和A/D转换,然后变成了数字信号,传给计算机,经计算机处理后,在屏幕上显示出实测波形。在每根桩布一个采集点,每个点采集5~7锤信号,在时域内处理存储在磁盘上的测试信号,将实测速度信号通过时域,以分析不同部位的反射信号,并由此分析出每根桩的桩身的完整性。检测结果:Ⅰ类桩28根,满足设计要求;Ⅱ类桩2根,满足设计要求。

2.3静载试验检测

在本次工程中,按照设计的要求,用单桩竖向静载试验对试桩检测过程中的3根试桩进行检测。检测的主要设备是武汉生产的静载试验成套设备RS-JYB,另外还有钢梁、压板等。检测方法:在试验桩桩顶先安放千斤顶,再放主梁和次梁,次梁连着4根锚桩,同时在次梁上面堆放预制桩以作为配重。对桩基的加载方式则采用逐级加荷的方法,每级加荷时间为2小时,加荷后每隔15秒读一次数,预计加荷为8级,每级荷载增量都是500千牛顿。假如中间出现了破坏荷载,就要停止加荷。检测结果:3根桩的最大承载力平均值为4000千牛顿,最大极差为0,小于平均值30%,所以,符合设计要求。

2.4 高应变动力检测

在本次工程中,一共对工程桩中的10根桩进行了高应变动力测试。检测仪器为FEIC3型动测分析系统,此系统由12位A/D转换器、486/40微机、重锤、力传感器等几个部分组成。检测方法是:把两个加速度计与两个应变式力传感器,分别安装在桩基两侧的表面,呈对称位置。锤自由的往下落,锤击桩顶。这样,瞬间冲击力产生的加速度和力信号,就通过FEIC3型桩基动测系统放大和A/D转换,转变成数字信号传给计算机,经过计算机软件的处理后再存入磁盘,并且显示出实测波形。然后,回放存储在磁盘上的测试信号 (即力与速度),利用FEIPWAPC软件进行曲线拟合的分析,得出单桩的竖向最大承载力。检测结果:所检测的10根桩的单桩的竖向最大承载力基本值均处于2178kN~2342kN之间,单桩竖向最大承载力平均值是2260千牛顿。因此,依据高应变检测的结果,综合判定单桩最大承载力为2260千牛顿。

【结束语】综上所述,利用成孔质量检测、低应变动力检测、静载试验检测以及高应变动力检测等技术手段,在工程中检测某楼房工程的基桩,了解了被测桩基的桩身完整性以及桩身混凝土质量,并且据此初步判断出桩端土支承强弱,进而对桩基质量做出评价,以保证建设工程的质量。

[参考文献]

[1] 张万伟:嘉兴发电厂三期主厂房桩基的优化设计与研究[J] ,浙江大学. 2012(09)

第6篇:桩基检测技术论文范文

关键字:桩基检测;建筑质量;实用价值

在建筑工程繁荣发展的今天,桩基检测技术也不断跟进发展,它的应用领域也逐渐扩大,检测技术也日渐成熟,并在现实建筑工程检测中得到了不错的效果。它对最大的单桩的承载能力能够顺利的进行科学检测,得出检测结果,还可以对桩基存在的问题进行判断,在检测过程中利用了物理、地理等学科知识,尤其是物理学中的声学和力学。因此,使得现代建筑工程都离不开桩基的检测技术。不过对现代建筑工程桩基的检测还是人工操作,而且需要具有经验丰富和专业的知识型人才,桩基检测技术的发展也是与现代社会的经济、科技发展息息相关的,它的发展离不开这两大因素的支持。

1.桩基检测技术

针对灌注桩的施工由成孔、成桩两部分组成,相应的桩基检测工程也分为两大部分,分别为:成孔质量检测、成桩质量监测。其中成孔的作业难度较大,因为其作业面在地下和水下完成,具有不可控制性,由于地质条件的复杂性容易在施工中出现塌孔、桩孔严重倾斜和沉渣等问题。而成桩质量检测分为两部分,承载力检测和对完整性检测。

1.1对成孔的质量检测

对于建筑工程的施工,成孔的大小不仅与桩基的质量有着必然关系,在桩基施工中也会影响混凝土浇灌桩的质量。根据成孔出现不同的直径可以导致三种结果:成孔的直径值小于标准值,导致桩基的承受能力变差;成孔的直径大于标准值,导致成桩上部阻力增加,从而影响下部桩基的承受能力;桩孔出现了严重的偏位,也会导致桩基承受能力变差。因此,在成孔质量的检测中,成孔的位置和成孔的深度和垂度是检测的关键。

1.2两种方法对桩基承载能力的检测

(1)静荷载试验法。通过横向静荷载测试、纵向静荷载测试两种方法对桩基的静荷载进行测试。而纵向静荷载测试多在建筑工程的实际测试中使用,建筑工程的试桩中不能进行破坏性的试验,采用静荷载试验方法进行测试就能保证不对桩基的破坏,而且使用该方法获得的数据较为准确。(2)高应变动测试。通过一种冲击力对桩身造成的塑性变形,再针对具体的变形速度及曲线进行测量,来获得相关参考数据,而造成这种冲击往往是通过重锤对桩顶的瞬间撞击产生的。

1.3对桩身完整性的检测

(1)低应变动测试。与高应变动测法一样的原理,通过对桩身的敲打,使其桩顶承受一些撞击震动,引起桩身的变形,从而使其对周围土体产生的幅度较小的颤动影响。在敲击后迅速地使用机器对桩顶进行震动相关数据的记录,通过记录采用物理上的波动理论进行数据分析,最后做出对桩基质量的科学判断,获得桩基是否完整的相关结果。(2)声波透射法。利用超声波在混凝土中的传播来获得所需的频率、振幅及声速的声学参数的变化,根据其波形分析出桩身混凝土的气孔、断裂、夹砂等缺陷,并确定其位置。声波在正常的混凝土中有其速度标准,因此在利用声波检测桩基是否有缺陷时根据声波的速度就可判断,如果声波在桩身的混凝土中传播遇到了缺陷,就会绕过缺陷或者从传播速度较慢的介质中通过,此时声波将会减弱,时间延长。在获得这些数据后,比较正常混凝土中声音的传播情况来判断桩基的完整性。

2.桩基测试工程实例

某工程中对桩基测试技术进行分析,此工程檐高38.5m,建筑面积9880.2m,框剪结构。采用钢筋混凝土灌注桩作为承台基础的基础设计,钻孔灌注桩数 240根,桩的直径600mm,有效桩长为25.5m。下面主要采用单桩静载荷试验法和低应变反射波法进行桩基检测。

2.1单桩静载荷试验法

(1)此方法中使用槽钢与锚桩组成一个反力系统,根据液压泵的特性,使用液压泵对桩顶施加压力,所产生的压力(主要是桩体纵向的力)作为测试数据。在增加负荷方面使用了千斤顶,并在千斤顶上安装了荷重传感器,记录相关数据,在桩身发生变形或沉降的情况下,荷重传感器也能对这些状况进行详细的记录,从而传达准确有效的数据。(2)将该试验的加载总体分为10个等级,并规定每个等级的加载量保持同样,每级的加荷值都为220。(3)为进行变形观测,要在每次的加荷完成后对桩身的变形进行阶段性地记录,相隔时间可以有规律,比如五分钟、十分钟、十五分钟等。记录在每个时间点桩身的变形情况,直到数据趋于平稳,不再变动。(4)关于沉降有其一个相对标准,在沉降状态相对稳定的时候,再进行下一级负荷的加载,如此反复。而沉降相对稳定的标准是在相隔的一小时之内,下降长度在0.1mm以内,这种现象连续出现两次。(5)在负荷不断加载的情况下,桩身的沉降量与上一次加载时桩基的下沉量达到五倍的差时;在负荷加载的情况下,上一级荷载时桩基的下沉量与桩基的总下沉量的差成2倍关系,一天之内仍没有达到规定的数值时;反力系统显示最大的反力值时,在测试中达到了以上的条件,便可终止加载负荷。

2.2桩基测试结果分析

通过单桩静载荷试验,使用了钻孔灌注桩,并进行了几组荷载试验,符合规程要求中的随机抽检原则。通过对48根桩基进行低应变检测,符合规范要求,在利用曲线分析时,波速也比较规则,桩底反应清晰,因此未发现严重的缺陷。

这次试验做到了具体问题具体分析,通过对测试桩基的了解,考虑到所要的仪器及手头拥有的器材,合理的人员配置,并采取了方便准确的检测方式,从而得到有效数据。从这次试验中还总结出一些新的经验,发现一些操作人员对某些细节的忽略,不能完全根据流程实行,虽然最终结果是正确的,但对整个流程的把握是作为一名专业的桩基检测人员的职责,也是桩基检测技术的自身要求。

总之,对于现代建筑的施工,桩基检测技术影响着工程的质量,它为建筑工程的运营保驾护航。介于桩基检测的重要性,工作人员就要严格要求自己,做到爱岗敬业,遵守职业道德,在操作检测时严格按照规章及检测的流程走,有效地控制检测的质量。检测人员要不断加强自己专业知识的学习,强化桩基检测理论知识,并勇于实践,总结经验再推陈出新。此外,在桩基的测试中,没有可靠性的信号,无法做出准确的判断或对判断不是很确定时,不能妄下结论,仍要继续测量或采取不同的方法测量,然后对比数据,多次求证,最后得出准确结论,做到认真负责。现代科技的飞速发展,许多与行业相关的检测产物诞生,这就需要检测人员或企业善于利用高科技的产品,提高工作效率,节约成本资源,使其为建筑工程带来更大的效益。

参考文献

[1]曾华清.桩基检测技术在桥梁工程中应用的发展与探讨[J].攀枝花学院学报,2008,(03):23-26.

第7篇:桩基检测技术论文范文

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。因为桩基结构可以把建筑结构上层的载荷传递到底部的土壤层中,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,加工处理很困难。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,以满足日益增长的桩基检测要求,是我国建筑界一直关注的焦点。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。通常钻心法用来测量桩长、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),通过脉冲发生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。由于发射管与接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器轻便,可实现现场的快速检测的优点。除此之外,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,还可以用来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。在各项指标当中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。目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,被认为是确定单桩承载力的最准确方法。其原理是将桩——土模型进行离散化,得到离散的质量弹簧模型,将实测的桩顶速度波(或力波)作为边界条件,并通过特征方程法求解波动方程,反算出桩顶力波(或速度波)。通过将计算波形与实测波形比较来进一步修正模型参数,直至拟合准确,这样就可以得到承载力、侧阻力分布和计算的Q—S曲线。

桩基检测方法比较前面介绍了桩基检测的几种基本方法,下面针对建筑施工中的灌注桩质量检测,分析几种桩基检测方法的优缺点。钻心法主要用来检测灌注桩桩身的完整性和强度,因为可以直接看到桩芯的实际情况,并可以通过进一步的强度试验确定桩芯强度,因此试验结果直观可靠。但是,在实际过程中,不可能对每根桩进行钻心取样,因此只能检测小部分的桩基,存在检查盲区,此外,桩芯采样需要庞大的钻心设备,费用高昂,而且检测效率很低。相对于钻心法,低应变和超声波检测法要快捷方便的多,但是其缺点和局限性也显而易见。首先,这两种方法都是用来检测桩身完整性的,只能定性的分析桩基是否存在缺陷,而无法反映出缺陷的大小,更不能反映出桩基的承载能力。其次,超声波检测法虽然检测过程简单,但是需要在桩基内预埋与桩同长的声测管,费用也比较高。高应变法的检测结果较为全面,即可以检测桩基完整性又可以定量的检测桩基缺陷及承载能力,而且相对于钻心法要简单快捷,但是其检测准确度不高,且所用设备昂贵,而且高应变法要求实施检测的人员有较高的理论水平和操作经验。由此可见,各种检测方法各有特点,没有哪种方法有绝对的优势,在实际的检测过程中,首先需要充分了解各种检测方法的特点和局限性,然后在根据桩基检测的现场情况,合理取舍,进行组合检测,这样才能全面、准确的了解桩基情况。

参考文献:

[1]. 周兴平, 基桩检测技术的研究现状与展望. 土工基础, 2005(3): 第86-89页.

[2]. 段玉凤, 建筑工程桩基检测技术实践与探析. 科技传播, 2011(15): 第43+47页.

第8篇:桩基检测技术论文范文

关键词:检测;基桩;展望

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:

0 前言

桩基是高层建筑、厂房、桥梁、港口码头等工程建筑采用的主要基础型式之一,属于隐蔽工程范围,其质量优劣直接关系到整个建筑物的安危。基桩检测的主要功能就是判别桩身结构完整性(质量)和对单桩承载力进行评价。桩基检测是评价桩基工程是否合格的依据,也是对不合格桩进行补强的基础。因此,桩基检测引起人们的重视,成为地基基础问题的一个热点。本文对目前国内常用的桩基检测方法作一个概述,并对各种桩基检测法本身及实践应用中存在的若干问题进行初步了探讨。

1 桩基分类

桩的种类按不同的分类法对刚性桩可进行如下分类:

(1)按桩承载性状分类,可将桩分为摩擦型桩和端承型桩两大类。

(2)按桩的使用功能分类,是指桩在使用状态下,可以分为四类:竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩、复合受荷桩。

(3)按桩身材料分类,可以分为混凝土桩、钢桩。

(4)按成桩方法分类,可以分为非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。

(5)根桩的据长度分类,可分为短桩和长桩。一般来说,桩长L>30m称为长桩,l0m ≤L≤ 30m称为中长桩,L

(6)按桩径大小分类,可分为小桩(D≤250mm)、中等直径桩(250mm

2 常用桩基检测方法

桩身的完整性和单桩的承载力是基桩质量检测中的两项重要内容,按其完成设计与施工验收规范所规定的检测项目的分类,宏观上分为三种检测方法:

(1)直接法

顾名思义,即通过现场原型试验直接获得检测项目结果或为施工验收提供依据的检测方法。在桩身完整性检测方面主要是钻孔取芯法,以测定桩身混凝土的质量和强度,检查桩底沉渣和持力层情况,并测定桩长。承载力检测包括了单桩竖向抗压(拔)静载试验和单桩水平静载试验,前者用来确定单桩竖向抗压(拔)极限承载力,后者除用来确定单桩水平临界和极限承载力。

(2)半直接法

半直接法是指在现场原位试验基础上,同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。主要包括以下三种:

①低应变法,利用被动和振动理论对桩身的完整性做出评价的一种检测方法,主要包括反射波法、机械阻抗法、水电效应法等等;

②高应变法,通过测量和计算判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求及对桩身完整性做出评价的一种检测方法,主要包括锤击贯入试桩法、波动方程法和静动法等等;

③声波透射法,通过对声波传播时间、波幅及主频等声学参数的测试与分析,对桩身完整性做出评价的一种方法。

(3)间接法

间接法是依赖直接法己取得的试验成果,结合上的物理力学试验或原位测试数据,通过统计分析,以一定的计算模式给出经验公式或半理论、半经验公式的估算方法。由于地质条件和环境条件的复杂性,施工工艺、施工水平及人员素质的差异性,该方法对设计参数的判断有很大的不确定性,所以只适用于工程初步设计的估算。

3 钻孔取芯法

基本原理:利用钻机对桩进行抽芯取样,根据取出芯样对混凝土强度、局部缺陷情况、桩基的长度、持力层的情况、桩底沉渣厚度等作出判断。

优点:该法具有科学、直观、实用等特点,在混凝土灌注桩检测中应用较广。完整的检测可获得桩径、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性等情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。

缺点:钻芯法是一种微破损或局部破损检测方法检测时间长,成本高昂,对局部缺陷和水平裂缝等判断不是很准确,也无法对预制桩和钢桩的成桩质量进行检测。

建议:钻孔取芯法宜与其它无损检测方法结合进行,同时配备测斜仪对钻孔垂直度进行检测,减少施工方与检测部门的争议。

4 静载试验

基本原理:静荷载试验是最传统的桩基检测方法,该方法可以确定单桩竖向极限承载力,结合在桩身和桩底预埋测试元件还可以测定桩侧摩阻力分布情况、桩端反力和桩身轴力等。静荷载试验方法按提供反力的方式可分为4种形式:锚桩法、堆载法、锚桩堆载法、桩身安放千斤顶加载法。

优点:最直接、最可靠、准确率最高的手段。

缺点:动用设备多、耗费大、试验周期长、场地要求高、抽样率低。

问题与建议:当荷载~位移曲线特征不明确时,极限承载力的确定受人为因素的影响较大。建议静载荷试验与高、低应变检测法相结合,可有效地提高检测的覆盖面。

5 低应变法

基本原理:使用小锤敲击桩顶,通过粘结在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号和频率信号,判断桩身质量。该检测方法称为低应变动测法,主要检测桩基的完整性。下面对常用的低应变检测方法做简单介绍:

(1)反射波法

反射波法又称时域法,即在时间域上研究桩的振动曲线。通过对曲线的研究判读进而判断桩身的质量。这种法方法操作简便,成本低,因而在工程上应用广泛。需要指出的是反射波法只在对评价桩身质量比较可靠,由于其锤击能量小,不能够使桩土之间产生足够的相对位移来激发土对桩的阻力,因此用它来估计桩的承载力可靠性不高。

(2)动力参数法

本法的实质是用敲击方法测定桩的基本自振频率(频率法),或同时测定桩的频率和初速度(频率-初速法),用以换算桩基的各种设计参数。经实测对比研究,精度也能满足工程要求。相对而言,频率-初速法适应范围较广。在有条件的情况下,会优先采用频率-初速法。

(3)机械阻抗法

机械阻抗法将桩身简化为多自由度的质量-弹簧模型,通过测量施加给桩头的激励函数和桩头的动态响应函数来识别桩的动态特性,而后依据桩的动态特性推测桩的承载力和桩身混凝土的完整性。

优点:设备简单、检测速度快、费用低廉,可以大面积检测。

缺点:无法对缺陷准确定性、准确定量分析。

建议:

①低应变检测前必须搜集打桩资料,包括粗骨料的品种、粒径、混凝土含水率、混凝土配合比、养护方式以及成桩工艺、地质地层情况等,以合理确定该工程的桩身混凝土波速范围,用于指导检测工作,提高基桩检测的判释水平。

②测桩曲线上扩径反射波与初至波(直达波)极性相反;缩径、离析、裂缝处的反射波与初至波极性相同,据此可区分两类不同性质的缺陷。但要明确区分缩径、离析、裂缝等缺陷,理论依据不充分,因为产生反射波的前提是桩身波阻抗发生变化,而桩身波阻抗为密度、桩截面积、波速的乘积。要进一步判断桩身缺陷的性质,除分析测桩曲线特征外,应综合分析基桩施工工艺、施工记录及场地工程地质条件等因素。

③为判别桩身的浅部缺陷,应减少激振力的脉冲宽度,以提高对浅部缺陷的分辨能力;为判别桩身的深部缺陷,应适当增大激振力的脉冲宽度,以获取良好的桩底反射和缺陷处的特征反射波形。

④桩底沉渣对于端承桩的承载力影响很大,而在工程检测中,沉渣的严重程度和厚度不易判别,应结合地质情况,采用多种激振设备,不同的敲击点,接收点,综合判断。

⑤对于扩(缩)颈类截面严重变化缺陷和浅部断裂缺陷,应注意同一缺陷界面的多次反射。注意区分同一缺陷界面的多次反射信号和桩身存在多缺陷反射波信号。同一缺陷界面的多次反射现象的出现,是桩身存在严重缺陷的有力证据。

6 高应变法

基本原理:高应变动力测桩是用足够大的重锤敲击桩顶,使桩顶产生的动位移接近常规静力压桩时的沉降量(通常的应变量级约为10-3),以使桩周土的极限阻力充分发挥。通过波动方程求解,直接计算与桩运动相关的土的静、动阻力及桩的缺陷程度,从而对桩的极限承载力和桩身结构完整性进行定量评价。目前高应变法有动力打桩公式法、波动方程分析法、Case法、曲线拟合法、锤击贯入法和动静法等。目前工程上常用的是Case法和曲线拟合法。Case法由于分析较为简单,可在现场提交结果,因而也称为波动方程实时分析法,而拟合法因要进行大量的拟合反演运算,一般只能在室内进行。

优点:

①可以快速地对单桩极限承载力和桩身结构的完整性做出估计,实现现场的实时分析,同时可用来对打桩过程实行监测和监控,对预制打人桩特别适合。

②在确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点,即无需静载试验中的锚桩或堆载物,时间短、费用低、效率高,并可以进行大吨位桩基检测等。

③可区分是土的变形还是桩身的结构破坏引起的沉降。

④ 实测曲线拟合法不仅可得到单桩总极限承载力,还可得到计算的侧阻分布和计算的荷载~位移曲线。

缺点:

①与低应变法相比,高应变法检测桩身完整性存在着设备笨重、效率低及费用高的问题。

②对于嵌岩的大直径灌注桩、扩底桩由于尺寸效应,端阻力充分发挥所需的位移很大,这时对桩锤匹配能力下降,而往往高应变检测所用锤的重量有限,很难在桩顶产生较长持续时间的高水平作用的荷载,达不到使土阻力充分发挥所需的位移量。遇到这种情况,高应变法就显得不那么适用了。

建议:

①采用高应变动力检测要重视动静对比试验。对一个工程或一个地区,应把高应变检测同静载试验结合起来,积累桩基工程的实践经验,以求得适合当地工程的相关计算参数。

②由于桩身混凝土强度与单桩极限承载力非常接近,且有可能低于单桩极限承载力(如砂层较厚地段),建议施工选锤必须慎重,严格控制桩锤冲击力,以防桩体破坏。

7 超声波透射法

基本原理:桩内预埋若干检测管作为检测通道,将发射探头和接受探头置于声测管中,管内充满清水作为耦合剂。由仪器中的脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲,加在发射换能器的压电体上,转换成超声脉冲,该脉冲穿过待测的桩体混凝土,并为接受换能器所接受,再转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数,然后由数据处理系统按判断软件对接受信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置做出判断,并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。超声脉冲法检测结果能排除土层变化(土阻尼变化)的影响,以及桩身在满足正常桩径下由于桩径的变化而引起的桩身广义波阻抗突然变化的影响。在超声脉冲法检测成果中,对桩基混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置的判定主要依赖超声脉冲穿过混凝土所需的时间、波幅值(或衰减值α)、脉冲主频率、波形及频谱等参数的正确采集。

优点:

①超声波透射法可以详细查明桩身内部混凝土质量的变化情况,具有较高的准确度和分辨率,结果准确可靠,可估算混凝土的强度,为混凝土的质量处理提供了可靠的依据。

②超声波透射法能检测沿桩身长度的任意一个载面的质量,不受桩长桩径限制。

③无盲区,声测管埋到什么部位就可检测到什么部位,包括桩顶低强区和桩底沉渣厚度。④不需桩顶露出地面即可检测,方便施工。

缺点:

①测管施工复杂,施工、检测成本较高,不便于普查,施工时的预埋管埋设相当关键,若预埋管固定偏移或下端渗漏都将可能对试结果造成影响,甚至使检测被迫终止。

②此法需要预埋声管,指定受检桩,不能做到随机抽检从而也起不到监控的作用。

建议:

①实际检测中不同测向声速有时候会出现较大的差异,往往是由于声测管本身发生倾斜造成的管距测量失准引起的,因此,若能对声测管间的管距做统一系统的修正,将会大大提高基桩检测的准确性。

②现阶段对基桩桩身完整性的评判采用波速、波幅、频率等单一的指标或者简单的两种指标的组合作为判断方法,没有考虑这几个指标的综合作用对基桩质量评判的结果,结合工程实际改善数学模型,加强理论研究,对声学参数进行频谱分析,并将它纳入到混凝土强度和混凝土缺陷检测中去,可大大提高检测结果的精确性,减少误判率。

③超声波透射法基桩检测要求预埋声测管,使得声测管对基桩缺陷进行处理成为可能,对这方面进行研究将开辟一条集检测与补强加固于一体的、安全可靠的、经济有效的途径,使超声波透射法基桩检测更为经济可靠。

8 结语

桩基检测的理论与技术随着桩基工程的发展而发展,有待在实践中逐步完善和提高,笔者对目前的桩基检测方法提出几点看法和建议,恳求各位同仁批评指正:

(1)从工程的可靠性出发,建议采用综合的桩基检测方法来评价桩基工程,可首先采用低应变法对整个工程的部分或者全部工程桩进行无损的桩身质量检查,接着对采用低应变法检测发现存在较严重缺陷的工程桩进行动力的高应变详细检测,初步确定单桩的承载力,最后对承载力合格与不合格的工程桩按静力试桩的规范抽样进行静压试验,最终给出各工程桩的承载力,并对不合格的桩进行补强处理与相应的后检测。对各种桩基检测方法应灵活配合运用,才能使桩基检测结果更加准确可靠。

(2)为更好地开展工作,在设计过程中就应当落实检测内容及相关的技术要求,使检测工作规范化系统化,增强基础施工质量重要性的认识,从而更好地保证基础施工质量。

(3)现场对成孔检测的重要性认识不够。就完整的意义来说,桩基工程检测技术应包括成孔后检测和成桩后检测两大部分。我国桩基检测技术发展的特点是成桩测技术优于成孔检测技术。从防患于未然的观点来看,桩的成孔检测应比成桩后检更为重要。

总之,应清醒地看到桩的动测技术还在不断的发展,各种动测方法必须以传统的静载荷试验为依托,而不是相互排斥。在实际工程项目中,应该根据实际情况,项目经费,项目等级采用适当的桩基检测方法,以期达到最好的效果。

参考文献:

[1] 中华人民共和国行业标准(JGJ106-2003),建筑基桩检测技术规范,北京:中国建筑工业出版社,2003年.

[2] 建筑桩基技术规范编写组,建筑桩基技术规范(JGJ94-2008),中国建筑工业出版社,2008.

[3] 刘兴录,桩基工程与动测技术200问,中国建筑工业出版社出版社,2000.

[4] 欧美大地仪器设备中国有限公司,动测技术发展简史,欧美大地桩基动测技术通讯,2000.

[5] 林维正,苏勇,洪有根,混凝土裂缝深度超声波检测方法,无损检测,2001年8月.

第9篇:桩基检测技术论文范文

[关键字]桩基检测 加固措施 策略

中图分类号: TU473 文献标识码: A 文章编号:

1. 桩基检测

1.1桩基检测的现状

随着我国建筑行业的不断发展,桩基检测技术不断得到重视并取得不小的进步,在桩基检测队伍建设方面也取得了不小成就,我国的桩基检测某些技术甚至达到了国际先进水平。但是,由于各地建筑行业发展不平衡,桩基检测还需要进一步对桩基检测方法的标准和适用方法做出规范,在某些桩基检测技术方面还需要进行一定的突破,在形成具有统一共识的行业标准方面还需要作出更多努力。

1.2 桩基检测的几种方法

目前,建筑行业在桩基检测技术方面发展很大,本文将重点介绍三种常见的桩基检测技术

1.2.1 桩基检测中成孔检测

目前,我国桩基检测的研究重点和方向都在于桩后检测,但是,从桩基检测的实际效果来看,桩基检测中的成孔检测技术要比桩基完成后再进行检测要有用。因此,无论是从成本控制,还是从质量保证的角度上来看,成孔检测应该在桩基检测中获得普及,限于我国技术水平问题,成孔检测的技术还处于起步阶段,研究的深度和广度都还不够,因此还没有在建筑行业广泛使用。

1.2.2 桩基检测中的静载荷试验

桩基静载荷试验是目前桩基检测当中最流行也是技术条件比成熟的检测方法。一是,目前桩基静载荷试验已经成为了国家标准,国家相关的法律法规规定在一级建筑桩基中必须进行静荷载试验。二是,动测法和成孔检测方法的条件还不成熟。三是,目前静载荷试验的研究工作已经获得很大进步,人员队伍比较庞大。

1.2.3 动测检测方法

桩基检测中的动测检测方法由于具有静载荷试验不具有的优势正在成为新的检测研究方向。动测检测方法主要有三种:高应变法,低应变法和声波透射法。动测检测方法具有非常明显的优势。首先,桩基动测费用不高,设备相对于其他检测方法来说易携带,检测结果出具比较快,很大程度上降低检测过程对建筑施工的影响。其次,动测检测真正做到了检测的任意性。这里的任意性不是随便的意思,而是指可以根据工程要求和进度,随时对桩基数据进行统计和分析。最后是,可以有效检测出桩基问题原因。动测检测方法可以根据不同阻力值,进行桩基普查,及时发现桩基问题所在。

1.3 研究我国桩基检测技术制定检测标准的必要性

研究我国桩基检测技术,做好检测技术更新工作对于保证不同建筑桩基检测的合格,实现建筑优质具有非常重要的作用。一是,要做好不同桩基检测方法的应用范围和功能的规范。不同的桩基检测技术其检测应用范围都具有一定限制,同时要想完成整个桩基的检测必须要调整好检测方法的顺序,做好检查和检测工作。二是,做好具有桩基检测业内统一标准。我国桩基检测的规定大多为地方性规定,虽然地方性规定具有针对本地方检测特点,但是出台具有全国性质的行业标准还是非常有必要的。统一的行业标准应该具有两方面的特征:一方面是,坚持标准化为前提。标准化不是指桩基检测技术在相关量化标准上进行统一定性,一成不变,而是指在总结桩基实践基础上,进行标准化检测,实现地区同步发展。另一方面是,合理化原则。地区在桩基检测的技术水平上存在差异,因此必须要尊重检测技术地区化差异,避免出现一刀切现象,根据地区原有的技术条件进行合理的桩基检测安排,确保整个桩基检测的正确性。

2. 桩基加固措施有很多种类,根据桩基出现的不同问题采取不同的加固措施。

2.1桩基顶层缺陷加固措施。

2.1.1桩基顶层缺陷类型

桩基顶层缺陷主要是由于混凝土质量问题造成的,混凝土质量问题常见的原因有:一是,混凝土加泥造成。混凝土搅拌过程检测不严格的情况下,混凝土中常见泥浆,造成混凝土质量问题。二是,混凝土被搅动。混凝土浇筑完成以后,通常需要拔护筒,但是由于护筒操作不合理,导致混凝土凝结阶段被搅动,或者是在凿桩过程中,风镐功率过大造成混凝土扰动进而造成混凝土质量问题。

2.1.2 桩基顶层缺陷解决办法。

桩基顶层的缺陷主要是混凝土质量问题,因此只要想办法确保混凝土质量即可有效解决顶层缺陷。但是在处理时,要注意几个问题。一是,确保桩基钢筋安全。弥补顶层缺陷,确保混凝土质量就必须要通过调整桩头,确保混凝土质量位置,在调整过程中很容易就会对钢筋造成损害,进而危及整个桩基安全。二是,调整过程要及时发现混凝土质量问题,避免二次缺陷。在下凿混凝土过程中,一定要由经验丰富的人员进行处理,做好数据比对工作,避免出现二次缺陷。

2.2 桩基中部缺陷类型

2.2.1 桩基中部缺陷类型

桩基中部缺陷主要有两类:塌陷和断桩。一是,塌陷。塌陷主要是局部现象,主要是因为桩基施工区域地质环境不好,造成混凝土塌孔现象,进而造成施工混凝土质量问题,造成局部塌陷现象。二是,断桩。断桩现象主要是因为导管气密性原因,是塌陷现状严重的表现。

2.2.2 桩基中部缺陷措施

桩基中部出现问题,在目前的技术条件下不能使用对原有桩基进行调整的方法完善缺陷,只能对桩进行重新安装浇筑。

2.3 桩基底部缺陷解决办法

桩基底部出现缺陷问题就要进行具体问题具体分析,关键是看缺陷是否在可控范围内。一是,部分桩基底部问题缺陷不需要进行修正,因为缺陷问题在可控范围内。桩基底部出现缺陷,就要检测整体的荷载能力是否符合建设标准,如果在可控范围内,则不需要处理。二是,桩基缺陷程度严重超出可控范围,超出荷载能力要求,就必须进行处理。目前,桩底注浆手段是解决桩基缺陷的有效措施之一。

总结语:

探究桩基检测与加固措施策略,对实现工程安全,保证工程质量具有非常重要的意义。随着我国科技水平的提高,未来肯定会有更多的桩基检测方法与加固措施出现

[参考文献]

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