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地基桩基检测范文1
桩基础由于具有承载力高、沉降量少、抗震性强、施工时噪音低等优点，现已成为岩石工程的重要分支之一，在建筑工程中被广泛应用。其作为建筑工程的基础，承载着整个建筑的质量安全，另外，由于桩基础的施工环境复杂，施工难度较大，有时桩基础的施工质量和安全难以得到保障，所以基桩检测技术应运而生，并作为建筑工程检测技术的重要内容得到了快速的发展。近年来，随着建筑工程新技术的发展，基桩检测技术也得到了创新改造。
1桩基检测方法与讨论
以低粘结强度桩或散体材料桩与土组合成的复合地基，对桩与土进行检测时，采用静力触探或静载荷试验分别来检测，复合地基的承载力继而确定。大直径桩亦可采用声波透射法或者钻芯法来检测。各类的桩、墩以及桩墙结构完整性检测，一般用低应变或者高应变动力试桩法来检测。运用静载荷试验检测的方法来检测高粘结强度桩与土组成的复合地基的竖向承载力。单桩承载力检测和其它的刚性桩。在施工中，由于震动对环境造成的影响，所以进行测试时，一般都采用质点速度监测系统或者加速度监测系统，也可以采用地震仪进行检测。运用钢弦或者压力盒通过静载荷试验复合地基中，桩、土荷载分担比进行测定，也可以运用特制的应力传感器进行测试。在施工中，因为挤土效应会对环境造成影响，所以运用变形传感器（测斜仪）的方法对其进行监测，同时也可以运用沉降变形标配合水平仪、经纬仪进行检测。在进行桩体应力-应变的测试时，运用混凝土应力计，钢筋应力计或者特制传感器。也可运用分贝计对施工中的噪音进行检测。在桩长大于30m，如果用其它检测方法不能准确的判定桩的完整性的时候，就可以运用抽芯的方法，抽芯的方法可以比较准确的判断出桩体混凝土的强度。同时也可以运用声波透射法进行检测。
2桩基质量检测方法分析
2.1低压变动检测法。低压变动检测法的应用通常情况下都是拿小锤来敲击桩顶，与此同时通过桩顶的传感器来接收来自桩基中的应力波信号。同时应用应力波理论来分析实时检测到的速度信号、频率信号，进而能够获取桩基中更加完整的信息。这种检测的方法比较简便，且检测的速度十分快。但是需要在检测的过程中对其波形进行一定的分析与研究，进而才能够更好的提升桥梁桩基的稳固性。应用低压变动检测法进行波形分析之前，需要对所检测桩基的地质情况以及相应的持力层情况有一定的了解。通过对桩基桩顶上是否存在护筒及护筒的深度进行了解与分析后，能够得到相应的桩底反射信号、桥梁的桩基层长度等等。但在实际检测过程中，还存在着几种情况对桩身的完整性难以进行判断。其一就是桩身穿透溶洞时有着比较明显的扩孔信号，进而影响桩身及桩底信号的判断。同时，若桩基埋入基层的深度过多时，在进入基岩处，其桩身砼与基岩粘合好，以此形成一个整体，进而在这个位置处出现嵌岩信号，进而对桩底信号进行判断的时候造成一定的影响。2.2声波透射法。进行桥梁桩基检测的时候，应用声波透射法能够对桩基的完整性进行无损检测。其是在灌注砼之前，通过在桩内预埋多根声测管来作为连接超声脉冲发射与接收探头的通道。进而利用超声探测仪沿着桩基的纵轴方向对超声脉冲穿过横截面时的声参数，并对这些参数进行一定的处理、分析与判断。由此就能够提出桩内砼缺陷类型、大小和位置，给出砼均匀性指标和强度等级等。2.3桩基高应变检测。高应变检测方法主要采用的是美国学者提出的Case法。该方法以行波理论为基础，推导出了一套简洁的分析计算公式，并通过改善了相应的测量仪器，使之能在试验现场可以立即得到关于桩的承载力和其他相关信息。高应变检测方法的原理是用重锤冲击桩顶，桩身和桩侧土之间会产生一定的相对位移，以此充分的激发桩周土的阻力与桩端的支承力，通过安装在桩顶以下或者桩身两侧的加速传感器与安装在重锤上的加速传感器接收桩与锤的应力波信号，运用应力波理论分析力和速度曲线，以此来判定桩的承载力和评价桩身质量的完整性。同静载试验对比，高应变法拥有检测效率高、经济、快捷等特点。需要注意的是，只有当选取的桩—土参数与实际值非常接近时，高应变实测曲线拟合法所得出的拟合结果比较符合实际，反之，拟合结果的误差就会比较大。在当前，工程上对桩—土参数的选取基本都是根据经验数据来定，所以高应变的检测方法不是很完善。
3结语
因此，在软弱地基桩基础设计时，应从桩的长径比、覆盖土层性质、嵌岩段岩性、成桩工艺等方面综合考虑桩侧和桩端安全值的取值比例。在基岩嵌入软质岩较深的情况下，宜考虑采用摩擦桩计算，桩端支承力则作为安全储备。
作者:王亮 谷志超 单位:河北建设勘察研究院有限公司
参考文献
[1]蒋毅涛.浅析桥梁桩基础施工质量检测及处理措施[J].中国新技术新产品，2011，02：96-97.
[2]李彪.灌注桩基础质量检测方法和施工常见问题及处理[J].华中电力，2006，01：64-66.
地基桩基检测范文2
关键词：桩基检测；低应变检测技术；射波
中图分类号：U443文献标识码： A
一、桩基检测技术中的低应变法
1.目的和设备要求
有些基桩埋藏较深，在地面难以测定其质量和状况，此时需要采取特殊方法检测隐藏的基桩部分。低应变法主要是用于检测混凝土桩的完整性，判断桩体缺损情况和部位。检测的仪器设备一般是采用瞬态激振设备和稳态激振设备。其中瞬态激振设备包括可引起款脉冲以及窄脉冲的锤和锤垫，能装有力传感器的力锤。稳态激振设备则配备可调激振力、扫频范围在10-2 000 hz之间的电磁式稳态激振器。且检测仪器的参数应符合国家相关标准，具有收发信号、存储和分析信号的基本能力。
2、操作方法
2.1受桩体要求
桩体的硬度应符合国家建筑的相关标准；整个桩基的材料、承受力和横截面积都应保持前后上下一致；桩面保持光滑、平整、紧密，且和地面保持垂直。
2.2检测参数设定
信号分析的频率不低于2 000 hz；设定桩长为操作长度，将桩体面积作为操作区域；桩体的波速根据具体的桩型进行设定；搜集信号的频率应根据桩身、桩长的具体情况而设定；传感器的参数要根据测试结果设置。
2.3操作要求
仪器与桩体成90度，装备仪器时使用的耦合剂需要要足够的粘性。实心桩和空心桩的激振点位置要有所区别，激振点与传感器的位置要避开钢筋分布地带。瞬态激振器的仪器选定要根据实地测验后选取合适的零件；而稳态激振则要在既定的频率下收取信号，并根据桩体实际情况设定相应的激振力。此外，在低应变检测资料中应记录下桩体完整性检测的信号曲线。
2.4低应变法的实际运用
低应变法具有显示和搜集曲线信号的功能，所以经常被运用于山体或者岩洞的爆破作业。比如在2006年开始运营的青藏铁路的修建过程中，途经无数层峦叠嶂，在爆破作业中就充分运用了低应变法来进行桩基检测并通过曲线信号确立爆破范围和程度。
二、低应变反射波法
1、低应变反射波法的基本原理
应力反射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法，由于桩与周土之间的波阻抗差悬殊，当桩顶施加瞬力时激发的应力波大部分能够都在桩内传播。当桩内存在波阻抗差界面时，垂直入射的应力波在传播过程中将产生反射波和投射波，投射波继续向下传播，反射波将沿桩身反向传播到桩顶。反射波的相位、振幅、频率都传递着桩身的缺陷及桩底信息，结合实践经验分析、施工记录、地层材料就可以对桩基的性质作出准确地判断。
2、桩测前的准备工作
(1)在桩基测试之前要仔细研究桩基的相关资料，包括该工程的成桩日期、成桩工艺、砼强度、桩长、桩径等相关资料，了解桩基的基本情况，为检测工作做准备。(2)进入现场了解实际的施工质量，对桩头进行观察、敲击，观察其是否潮湿、夹泥，通过敲击检测其是否疏松、含有泥浆。第三，清理干净桩头保持桩头的平整、完好。达到设计标高后，用砂轮打磨出三到四个8－10厘米直径的光面，对露出的钢筋进行处理，使之倒向两侧，并保持钢筋的稳定。将打磨出的光面安装传感器作为激振点，得到真实完整的桩身反射信号。最后，低应变检测应该在桩身达到龄期后进行，因为只有砼的强度达到一定数值时应力波才能有效地沿着桩身向下传播，否则形成的波形畸形，影响桩基的分析与判断。
3、野外数据采集
3.1震源及传感器的选择
反射波法的前提必须有一个震源，不同的锤击方式会产生差别很大的曲线，只有选择正确的震源才能获得有效的反射信号。一般情况下长桩适合使用脉冲比较宽的击震源，大桩适合使用大锤，小桩适合使用小锤各自选用相适宜的震源才能获得桩底的反射信号。
3.2力棒的使用及传感器的安装
力棒的使用应该尽量避免二次冲击造成信号干扰，应该对现场的击锤人员进行相应的培训，帮助他们掌握好敲击的轻重、垂直度等，避免敲击时破坏桩顶，造成信号畸形。传感器的好坏直接影响着波形的采集质量，作为接收桩身反射信号的关键设备，必须保证传感器与桩体的紧密接触。因此，我们应该尽量选择轻型的电缆与传感器，便于跟踪响应，同时避免用手按着传感器，防止对桩身实测曲线的完整性产生干扰，实践证明，用黄油安装传感器效果比较好。
3.3信号的选择
要想提高桩基检测的速度就要重视前几根桩的检测，建立桩身的初步印象，对桩身的质量有一个整体的概念，在桩身质量不理想的情况下要就地进行重复的测试，便于对比分析，防止出现信号偏差。
三、信号的处理
1、完整桩
应力反射波法目前也存在着很大的局限性，有很多因素影响着转、挖孔桩缺陷反射。波速正常、有明显的桩底反射信号、速度波形光滑的是完整桩，下图是一个完整桩的波形，波速3960m/s，桩长47．0m，桩径1．2m，混凝土强度等级C25。
2、桩缩颈
采用混凝土护筒容易引起桩缩颈，如果桩孔部分采用钢护筒其它部分采用的是20cm厚的砼护筒，那么钢护筒部分相当于桩缩颈，在遇到比较厚的泥塑状淤泥层时常常采用钢护筒来进行桩孔护壁。如果出现桩缩颈再加上淤泥地层的影响，反射波会出现比较明显的缺陷并显示在检测曲线上，很容易造成误判。
3、桩底虚土沉渣及桩周土对波形曲线的影响
在对桩基测试曲线进行分析时，要充分考虑到桩底虚土沉渣以及桩周土对波形曲线的影响，不仅材料、刚度、缺陷会对应力波在桩身中的传播产生影响，桩周土及桩底虚土沉渣也会对应力波的传播产生影响。应力波在软土层由于透射损耗小会产生类似缩颈的的反射波，在硬土层由于透射损耗大会产生类似扩径的反射波，由此可见，桩周土力学性能越好，应力波在土层中的损耗就越大，如果不考虑桩周土的影响很可能造成误判。
4、钢筋笼影响
如果不是全笼的钢筋混凝土灌注桩，有钢筋笼的部分与没有钢筋笼的部分桩身阻抗是不同的，由于Z=ρCA，有钢筋笼的部分含钢量比没有钢筋笼的部分大，其桩材密度ρ和波速C就相对较大。由于桩身阻抗有了变化，因此含钢筋笼比不含钢筋笼的缺陷反射更明显。
三、如何准确分析桩身的缺陷
首先要对桩身的完整性进行分析，根据施工工艺、地质材料对桩身的整体情况作一个大致的判断。如预制桩、人工挖孔桩不可能存在缩颈，对检测信号进行分析时不需要考虑缩颈的因素。第二，要使用定量分析软件对桩基的缺陷进行判断，光凭肉眼对波形中的缺陷程度进行判断偏差很大，容易出现大的失误。定量分析软件虽然有一定的缺陷，但是通过科学的参数设定和详细的计算标准能够真实地反应应力波在桩身的传播过程，只要桩周土的参数选择合理所得出的判断比肉眼准确很多。最后要综合分析同一工程的所有被测桩，寻找被测桩之间的共性与不同之处，不仅要掌握每一根桩的情况，也要对整体情况有所了解，将每一根桩的情况至于整体环境中进行分析以提高判断的准确性。
四、低应变法的缺陷
低应变法要根据不同的地质条件和不同的桩型条件建立静动对比系数数据库，根据这些数据信息进行分析判断，工作量巨大，并且目前的低应变分析软件都存在着一定的缺陷，仍然主要靠技术人员的经验进行判断，缺乏拟合分析方法，容易出现失误。桩周土对于反射波的影响也很大，限制了桩可以测量的长度，对于桩基缺陷的分析判断带来了很大的干扰。
结束语
桩基检测作为桩身结构完整性的重要保障，在判断桩身位置以及缺陷时，必须从理论和实践中进行完善，同慎重分析和研究，针对不同的缺陷用不同的方法，从而增强桩基检测中低应变应力反射作用。
参考文献
[1]周万重.低应变检测技术在桩基检测中的应用探讨[J].江西建材，2013，05：336-337.
地基桩基检测范文3
关键词: 桩基检测； 低应变检测技术 ；低应变发射波法
中图分类号： TU47 文献标识码： A
1概述
随着我国建筑事业的发展,桩基已成为一种重要的基础形式,在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中得到广泛地应用。桩基工程除因受岩土工程条件、基础与结构设计、桩间体系相互作用、施工以及专业技术水平和经验等关联因素的影响而具有复杂性外,桩的施工还具有高度的隐蔽性,发现质量问题难,事故处理更难。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工程的质量与安全。如何快速准确地检验工程桩的质量,以满足日益增长的桩基工程的需要是目前土木工程界十分关心的问题,也是长期以来国内外许多学者、研究人员和工程技术人员从事的一个研究课题。
2 桩基动力检测
桩基动力检测技术包括高应变法和低应变法。当作用在桩顶上的能量较大,直接测得的打击力与设计极限值相当时,这便是高应变法;作用在桩上的能量较小,仅能使桩土间产生微小扰动,这类方法称为低应变法。目前高应变法主要有动力打桩公式法、波动方程法、Case法、曲线拟合法、锤击贯入法和动静法等。低应变法主要有机械阻抗法、应力波反射法、球击法、动力参数法和水电效应法等。桩基动力检测具有费用低、快速、轻便、适于普及等优点,这大大地促进了桩基动测技术的研究和应用。
2.1 低应变发射波法
目前,低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内作低幅振动(应变量约为10-5),利用振动和波动理论判断桩身缺陷。我国低应变动测桩法主要是应力波反射法,主要用来检查桩身完整性,检查缩径、扩径、夹泥、断桩、空洞、离析、沉渣,并核对桩长、推算砼强度。本文主要介绍低应变反射法。
2.1.1 基本原理
应力放射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。该方法把桩假定为连续弹性的一维截面匀质杆件,并且不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波的影响。当在桩顶施加一瞬态锤击振力,将在桩内激发应力波,由于桩与周土之间的波阻抗差异悬殊,应力波大部分能量将在桩内传播,当波长L>>桩径D,应力波波长K>>D时,桩可以看作一维杆件,应力波在桩内传播可以采用一维杆波动方程计算。垂直入射的应力波在桩内传播过程中,当桩内存在有波阻抗差异界面时,波将产生反射波和透射波,反射波将沿桩身反向传播到桩顶,而透
射波继续向下传播。桩身的缺陷、桩底均可以根据反射波的相位、振幅、频率特性,辅以地层资料、施工记录以及实践分析经验,对其性质做出确切的判断。
2.1.2 测桩前的准备工作
(1) 进场测试前首先应获得第一手资料:该工程的成桩工艺、桩长、桩径、成桩日期、砼强度等。
(2) 进入现场,观察,敲击桩头,了解其实际施工质量,如桩头是否潮湿、夹泥、桩头疏松、含有泥浆等现象。
(3) 桩头须达到设计标高后,清理干净,应保证桩头平整、完好无破损、并用砂轮打磨出2~4个直径8~10 cm的光面,作为激振点并利于安装传感器,出露的钢筋应倒向两侧,且不应有较大的晃动,对于大直径桩,须多测几个位置,以得到真实完整的桩身反射信号。
(4) 由于砼强度与其龄期有密切关系。不同龄期尤其早期测试结果差异较大,这些差异表现在判别离析性质缺陷的程度上,有很大的关系。砼强度达到一定值时,用力棒敲击桩头,产生的应力波才能有效地沿桩身向下传播。依据规范要求,低应变检测应在桩身达到龄期后进行,尤其是长桩以及地质条件较差的桩。
2.1.3 野外数据采集
(1) 振源和传感器的选择及其对信号的影响。
反射波法的应用前提必须有一个振源,振源对测试效果的影响很大,不同的锤击方式会产生相差很大的曲线。一般地说,小桩选择小锤,大桩选择大锤,较长的桩宜用脉冲宽的击振源,才容易获得桩底反射信号。
在检测现场,针对不同情况,尤其是疑点较大的桩,应选择多种击振方式,或更换传感器的位置进行对比,以便作出合理的结论。
(2) 传感器安装及力棒的使用。传感器是接受桩身反射信号的关键设备,其性能的好坏直接影响波形的采集质量,传感器及电缆应选用轻型的,以便于跟踪响应,必须保证传感器与桩体紧密接触,同时,避免用手按着传感器,实践证明,采用黄油安装传感器可获得较理想的桩身完整性实测曲线。使用力棒时,由于力棒较重,易造成二次冲击,导致信号失真。应排除二次冲击的干扰,同时,力棒敲击桩顶面不应损坏桩顶,防止信号畸变。现场击锤人员应相对固定,尽可能进行相应训练,熟练掌握敲击的轻重、垂直度等。
(3) 信号的选择。在检测过程中,对前几根桩的检测至关重要,可以对整个桩身质量有个总体概念,建立初步印象,这样能够大大提高检测速度。桩身质量不理想的情况下,可就地重复测试,用不同文件名存储两次以上,以便室内对比分析。
2.1.4 数据处理
应力反射波法目前也存在着很大的局限性。反射波法动力测桩,以其测点广、经济、快捷、无损等诸多优点,成为目前人们所公认的桩基质量检测的有效方法,但也存在着缺点和不足。在此对影响钻、挖孔桩缺陷反射的因素进行分析:
(1) 完整桩。施工质量优良的完整桩的速度波形应光滑,有明显的桩底反射信号,波速正常。图1为某石油储罐钻孔灌注桩,桩径1.2 m,桩长47 m,波速3 960 m/s,混凝土强度等级C35,为完整桩。
图1 完整桩波形
(2) 钢护筒引起的桩缩颈。该桩直径1.5 m,从波形反映,该桩在3.2 m存在缩径特征见图2。后经查施工记录,该桩桩顶部分采用混凝土护筒,壁厚8 cm,并与桩混凝土浇筑在一起,使桩顶部直径达到1.64 m,故在护筒底表现为缩径。
图2 假缺陷桩波形
人工挖孔桩,在遇到比较厚的流塑状淤泥层时,桩孔护壁通常采用钢护筒。如果桩孔的其它部位采用的是20 cm厚的砼护筒,那么在钢护筒部分,相当于桩缩颈。在缩颈和淤泥地层的双重原因影响下,检测曲线上会出现比较明显的缺陷反射,在没有进行综合分析的情况下,容易产生误判。
(3) 断桩引起的反射。断桩的波形曲线存在明显的波峰,且桩底信号不明显(见图3),根据该工程桩身平均波速,求得该桩在18.10 m断桩。
图3 断桩波形
(4) 桩周土层及桩底虚土沉渣对波形曲线的影响。某25#桩基础采用钻孔灌注桩,桩径700~800 mm,桩长14.15~28.14 m,桩端持力层为中风化灰岩,砼强度C25。该场地土层:杂填土0~1.8 m,粘土0.6~1.0 m,游泥5.5~30.1m,强风化灰岩0.4~3.2 m,中风化花岗岩揭示6.8 m。见图4所示,波形规则,桩底反射波有明显正相位,判断桩身为I类型,但对于中风化持力层的桩,应该不会出现正相位的桩底反射波。这说明该桩底有沉渣或虚土存在。
图4 基桩反射波形曲线图
在对桩基测试曲线进行分析时,要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。在桩基动测中,检测人员往往注意到桩本身的子波叠加而引起的缺陷判断,而忽略了应力波在桩中的传播时,不仅受桩身材料、刚度及缺陷的影响,同时受桩周土层的土模量大小的影响。桩周土层的土力学性能越好,应力波在桩周土层中的损耗就越大。在硬土层处将会产生似扩径的反射波,在软土层处将会产生由于应力波透射损耗小而产生似缩径的反射波。如果不考虑桩周土层对所采集曲线的影响,不了解桩侧的土质情况,有时会造成误判。
(5) 扩颈引起的反射。图5为某小区人工挖孔桩低应变完整性测试效果图。本工程采用人工挖孔扩底灌注桩,桩长7m、桩径1.12 m,混凝土设计强度C30。检测仪器采用RSM-PRT动测仪,从检测波形来看,在5.9 m左右出现了明显的扩颈,属工程设计的扩底位置,对应地质资料及人工挖孔出露的岩层来看,已经到中风化岩层,证明检测结果符合工程实际情况。
图5 护径桩波形
对于混凝土灌注桩,可能存在桩身截面逐渐变大后迅速减小(还原)的情况,在增大后迅速减小的位置,常常可以看到一次甚至二次缺陷反射,容易产生误判,应切实留意。
为了准确分析桩身缺陷,有必要:
(1) 结合地质资料、施工记录分析基桩完整性。桩型、施工工艺对基桩的完整性以及缺陷类型影响很大。如:预制桩、人工挖孔桩不可能缩径;许多缺陷或质量事故都发生在流水处或地层变化处;地层变化对波形也会产生影响(会产生反射波)等等。因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。
(2) 利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判断。虽然定量分析软件本身存在一些不足,但它分析了应力波在桩身传播的详细过程,只要桩周土的参数选择合理,它的作用远远大于我们凭肉眼对波形缺陷程度的判断。
(3) 综合分析同一工程的所有被测桩。同一工程的地质和施工状况大致相同,通过寻找被测桩之间的共性,再来分析每一根桩的情况,往往能有效的提高分析效果。有时仅仅分析一根桩,而不对整个工程的情况进行了解,很容易产生判断错误。
3 结语
本文针对我国应用比较广泛的低应变检测方法中的反射波检测法进行了详细的介绍，并分析了低应变检测法中存在的一些缺陷。在桩基检测中，低应变检测与高应变检测相比具有费用低、轻便快速等优点，但是仍然存在着很多的不足，我们要不断努力，加大低应变检测的科研投入，完善检测方法，不断提高桩基检测质量的准确性。
参考文献：
［1］俞荣金.低应变检测技术在桩基检测中的应用［J］.城市建设理论研究.2012( 07) ．
地基桩基检测范文4
[关键词]砂石桩;复合地基;检测;承载力;地基液化
[中图分类号] [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2010)09-0056-02
20世纪50年代开始我国已经将砂石桩技术应用到加固地基的施工中,在实践过程中应用广泛,技术也日趋成熟,但是效果仍然到不到预期的要求,这是因为在施工中不断的遇到新的问题。经过多年的施工和实践积累,今天的砂石桩施工技术已经成为一种相对成熟的地基处理方法。应用的范围是松散砂土、粉土、填土等地基的处理。砂石桩作用的机理是:利用桩体的密度不断增加增加对周围土层的挤压,在辅以机械振动,实际上增加了周围土层的密实度,从而提高了地基的承载力。最终达到降低压缩性,降低、消除液化性的目的。目前,在砂石桩的施工中对于其作用效果的检测技术也随着砂石桩的普及而逐步发展完善。因为,对砂石桩处理地基的效果的检测是保证施工质量的重要手段,如果检测的方案、测试方法、评价标准等出现偏差,将会给后续施工带来潜在的风险,本文将在后面对砂石桩的施工、效果检测、评价等问题进行探讨。
一、检测方法的探讨
1 载荷实验的探讨
砂石桩检测中,载荷试验是一种主要的形式。其主要反应的是地基的承载力。这种方法是比较直观的方法,具体的检测方式通常有三种:一是单桩地基单元测试;二是多桩地基单元测试;三是单桩和桩间土组合单元测试。
(1)单桩地基单元测试
对单桩的单元化测试,具体的操作方法是以一个砂石桩为测试对象,测试处理的单位面积的承载能力。以此反应施工情况。例如,按三角形布桩,一个桩径为500mm的砂石桩,设计桩距是1.2m,置换率m=0.157,一个桩体所代表的地基平面单元面积为1.25m2。砂石桩的作用方式是一种作用力以柱心向四周发散性递减的形式。所以周围的土体密度也是由里向外、由强到弱的规律,因此在单元测试中选用圆形的承载压板,承压板的直径以单桩所代表的单位面积换算出来的。通过换算,上例的等效圆直径de=1.26m。
单桩测试的优点是:测试对砂石桩所增加的载荷总量小,测试的费用较低。同时也有一定的缺陷:所加载的载荷作用深度有限,一般达到的深度是承压板的边长或者直径的2-3倍。所以在实际当中这种方法适用的地基深度一般不超过5米的情况,或者上软下硬的地基类型。
(2)多桩地基单元测试
多桩基础单元测试,就是对多个桩基进行承载测试,具体的就是把多个桩柱连在一起作为一个检测单元。采用的承压板一般是圆形、矩形。承压板的具体尺寸应当根据多桩单元面积进行换算。选择多少桩数为一个单元,主要从一下两个方面来看:第一,处理地基的深度。第二,进行砂石桩施工后地基的变形情况。一般,地基的下部没有软土层的时候,尽量减少测量单位内砂石桩的数量。具体的方法就是在一定程度上减少了砂石桩所承载的单元测试的面积,进一步减轻了荷载体的承压重量,最终达到了降低检测实际成本的目的,
(3)单桩和桩间土组合单元测试
这是一种组合测试的方法,也就是将砂石桩的分布形式、桩径、桩间距和置换率综合在一起,以一个桩体为代表,按照它的基本平面面积为计算单元,通过换算得出复合地基承载特征值,这种形式计算过程比较复杂。实践中,组合测试的承压板面积较小较小,得出的地基处理深度也不大,一般情况下都用最小值来判定地基承载应力值。
2 对分层测试的探讨
(1)标准贯入试验方法测试
标准贯人实验法:分层测试砂石桩对砂土和粉土的挤密效果较好,相对的测试砂石桩对粘性土的挤密效果较差。对埋深不同的同一种土层的挤密效果也不尽相同。应用标准贯人实验方法测试砂石桩对地基的处理效果,首先一定要按照地基土层的分布情况来测试数据,按照不同深度、土层来进行检测。
(2)重型动力触探的分层测试
这种方法测试砂石桩体的密实度和承载力,也要按照地基土层的分布情况进行具体的测试和有效数据的统计。从而给出不同土层、不同埋深的检测结果,然后将结合和标准贯入实验的分层数据进行统计比照,按照土层得出复合地基承载力的最终检测结果。
二、评价方法的探讨
由于地基处理的目的不同,检测评价的侧重点也应有所不同。
1 对提高承载力的评价
对砂石桩承载力较高的工程中,评价要在全面了解砂石桩处理地基的范围和深度,土层的性质和桩的分布情况。在此基础上分析和研究得出地基处理所要达到的承载力指标和变形指标。同时,还要依据载荷试验的可靠性,再结合标准贯入、动态探试,对整个处理地基面积给予全面正确的承载评价。
2 对消除液化的评价
砂石桩应用的一个主要目的是消除液化,所以对地基的液化评价也是重要的一个指标。首先。需要了解施工场地的液化土分布和等级,按照要求进行设计。因为完全消除液化和部分消除液化对于砂石桩的施工要求是不同的。其次,要了解需要处理地基的深度和抗震需求等。最后,还要在测试阶段利用合理的地基测试方法测定地基液化的最终结果。
三、测试评价的实践经验
1 合理地制定检测方案
首先要评价一项工程的质量如何就要选用合理的测定方法,来测量质量是否达标。在砂石桩施工中评定承载力的高低是重要的质量标准,在以承载力为主要指标的工程中,一般依靠载荷测试来作为基础测定,并辅以动探法为测定方案。而在检测消除液化为主的工程中应当以标准贯入法测定消除效果,并辅以桩体重型动力触探和载荷试验,通过综合试验数据来给出最终的结论。不过不论采用什么方案,都要注意合理和经济两个要求。
2 恰当地选择原位测试方法
在地基施工变形要求不高的工程中,尽量采用单桩复合地基载荷测试。在采用载荷和动探对比法或者经验法测试中应当尽可能的多采用原位测试来增加检测样本,减少成本。
3 通过分析给出综合指
在对砂石桩处理地基测定的时候要给出复合的承载力和变形量、桩体承载力值、桩体密实度、桩间土承载力等基本数据,还要对这些指标进行分析,得出所要达到的承载力指标和变形指标以供后续施工参考。
四、结语
在地基处理的施工过程中务必要控制拔管的高度及其继振的时间,并严格按设计要求进行施工,确保砂石桩质量;同时,砂石桩在施工过程中应对周边环境和建筑物进行监测,若发现不良影响,应立即采取相应的补救措施;可根据施工场地的工程地质条件适当增大砂石桩的使用比例,这样既保证了工程质量,进一步缩短了工期,又能取得较好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]高小旺,建筑结构工程检测鉴定手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2008
[2]阎明礼,地基处理技术[M],北京:中国环境科学出版社,1996
地基桩基检测范文5
关键词：海堤工程 软基 深层搅拌桩 质量控制
一、前言
可靠的地基和牢固的基础可以使水工建筑物坚固耐久，经千百年屹立不动。然而，有的水工建筑物刚刚建成就险象丛生，甚至失事，究其原因，是由于地基软弱、渗流破坏，再加上工程勘察不周、基础失稳所造成。所以，地基基础占有十分重要的地位。它的设计是否合理，施工质量是否符合标准，不仅直接影响整个工程的造价和工期，而且关系到水工建筑物的安危。
软土这类沉积厚度大、含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差的软土地区进行建筑时，通常需针对工程特点进行相应的地基处理。对于以稳定为主要特点的堤防加固加高工程，水泥土搅拌法是一种有效的地基处理方法。针对海堤软基的工程特点，开展海堤软基的理论与应用研究已成为软基建设所面临的新问题，对海堤软基工程设计与施工具有重要的理论和实际意义。
二、海堤软基的工程特性及问题
软土地基是由大量淤泥、淤泥质粘土等第四系海相沉积物组成的，软土中的粘粒主要是由粘土矿物高岭石、蒙脱石、水云母组成。这几种矿物对土的工程性质有很大的影响。软土具有高含水量、高压缩性、高粘粒含量、低强度、低透水性的“三高二低”超软弱软土的工程特性。
海堤软土为全新统沉积层，形成地质时代新，固结时间短，并且分布在表层，未经压实，为欠固结土层;地形低，地面高程一般小于2~3m，地下水高，土层长期处于饱水状态;软土的颗粒较细，砂层常为透镜体，透水性弱，不利于排水，生物尸体的腐化、微生物的作用对土层的结构造成影响，使其变松软。
根据海堤软基的工程特点，遵循“技术先进、经济合理、安全适用”的原则，在满足填海造地技术要求的情况下，因地制宜地开发和采用了抛砂挤淤、抛石挤淤、填砂插板超载预压、深层水泥搅拌桩、水泥粉搅拌桩等方法等技术进行填海软基处理。本文主要介绍深层搅拌桩复合地基的加固。
三、海堤软基工程深层搅拌桩复合地基质量的控制检测
1.深层搅拌桩复合地基加固原理
深层搅拌法是用固化剂水泥浆和石灰与外加剂(石膏、木质素磺酸钙)通过深层搅拌机输入到软土中并加以充分拌合，固化剂和软土之间产生一系列的物理一化学反应，改变了原状土的结构，使之硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土和石灰土。深层搅拌加固软土地基，目前在国内以水泥系深层搅拌和石灰系深层搅拌法为多见。
2.工程质量控制方法
2.1施工期质量检验
在施工期，每根桩均应有一份完整的质量检验单，施工人员和监理人员签名后作为施工档案。质量检验主要内容有；(l)桩位:通常定位偏差不超过50mm;(2)桩项、底高程:均不低于设计值，一般桩底应超深100~200mm，桩顶应超过0.3~0.5m。(3)桩身垂直度:施工时均应用水准尺或其他方法检查导向架和搅拌轴的垂直度，从而间接地测定桩身垂直度。通常垂直度误差不大于1%。(4)桩身水泥掺量:按设计要求检查每根桩的水泥用量。考虑到按整包水泥计量的方便性，允许每根桩的用量在士25kg范围内调整。(5)水泥标号:按设计要求选用。(6)搅拌头上提喷浆(或喷粉)的速度:一般均在上提时喷搅浆(粉)，提升速度控制在.0.5m/min内。通常采用二次搅拌。(7)外掺剂的选用:须按设计要求配制。常用的外加剂有氯化钙、碳酸钠、三乙醇胺、木质素磺酸钙、水玻璃等。(8)桨液水灰比:一般为0.4~0.5，不宜超过0.5。浆液拌和时要按水灰比定量加水。通过水灰比和水泥用量，可算出浆液的密度，施工时要对密度进行抽查。(9)水泥浆液搅拌均匀性:应注意贮浆桶内浆液的均匀性和连续性，要对储浆桶内浆液不断地搅拌，喷搅时不许出现输浆管道堵塞或爆裂。
2.2工程竣工后质量检验
2.2.1标准贯入试验或轻便触探等动力试验
轻便动力触探，就是利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入粉喷桩中，根据打入桩中的阻抗大小来判别桩身的均匀程度。
检测参照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);轻便动力触探检测深度不宜超过4m;触探杆连接后的最大偏斜度不应超过2%;锤击贯入应连续进行，不宜间断，锤击速率一般为每分钟15~30击;触探测试点的位置位于桩径方向1/4处;触探测试时，桩龄期应在3d以内;当每贯入10cm，其击数大于30击时即应停止贯入，以免桩头开裂或损坏，影响桩头质量。
2.2.2静力触探
该法可连续检查桩体长度内的强度变化，水泥土搅拌桩制桩后用静力触探测得桩身强度沿深度的分布图，与原始地基的静力触探曲线相比较，得出桩身强度的增长幅度，并能测得断浆(粉)、少浆(粉)的位置和桩的长度，整根桩身质量情况就将暴露无遗。静力触探可以严格检验桩身质量和加固深度，是有效检查桩身质量的方法之一。但从理论上和实践上尚需进行大量的工作，以积累经验;同时在测试设备上还需进一步改进和完善，以保证该法检验的可行性。
2.2.3取芯检硷
采用100型钻机对桩体进行抽芯检测。用抽空方式连续取水泥土桩桩芯，以直观检验桩体强度、均匀性、连续性和硬度等，并可切成试块做无侧限抗压强度试验。一般取芯径为中小 106mm。使用本方法应有良好的取芯设备和技术，以确保桩芯的完整性和原状强度。
2.2.4静荷载试验
分为单桩试验和复合地基试验两类。对承受垂直荷重的水泥土搅拌桩，这是最可靠的质检方法.对于复合地基的静荷载试验，其荷载板的面积应根据布桩情况而定，即载荷面积应为一根桩所承担的处理面积，否则应予以修正。试验标高应与基础底面设计标高相同。对单桩试验，在桩顶上要做桩帽，以使受力均匀。荷载试验应在28d龄期后进行，检验数量为桩总数的(0.5~1)%，且每项单体工程不应少于3根.若试验值不符合设计要求，应增加检验孔的数量，若用于桩基工程，其检验数量应不少于第一次的检验量。
2.2.5开挖检验
可根据工程设计要求，选取一定数量的桩体进行开挖，以检查加固桩体的外观质量、搭接质量和整体性等。
2.2.6沉降观测
工程竣工后，要进行沉降、侧向位移等观测。这是最为直观检验加固效果的理想方法。
2.2.7围护水泥土搅拌桩的检验内容
墙面渗漏水情况;桩墙的垂直和整齐度情况;桩身的裂缝、缺损和漏桩情况;桩体强度和均匀性;桩顶和路面顶板的连接情况;桩顶水平位移量;坑底渗漏情况;坑底隆起情况。
地基桩基检测范文6
【关键词】：桩基础；检测技术；动力检测；低应变
【 abstract 】 this paper introduces the detection of low strain dynamic pile reflection wave method to the basic principle and the operation of the main points, test preparation, data collection and processing, analyzes the influence of the testing data of the factors, and put forward the method of some defects existing, and an example data discrimination based on the actual situation of the pile foundation some experience method.
【 keywords 】 : pile foundation; The detecting technology; Power detection; Low strain
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
随着我国城市化进程的加快，建筑事业得到了快速发展，桩基作为重要的基础形式，得到了广泛应用。桩基工程施工隐蔽性高，一旦发生质量问题，很难进行检测，且非常难以处理，影响桩基工程施工质量的因素很多，如基础与结构设计、岩土工程条件、工程技术人员施工水平、桩土体系的相互作用等。可见，加强桩基施工质量的检测，是确保整个桩基工程顺利验收的关键，桩基施工质量不达标，必然会对桩基工程的质量与安全使用造成重大影响。然而由于桩基施工质量影响因素众多，因此，如何快速有效检测工程桩的施工质量，一直是困然土木工程界的一大难题，为此世界各国很多研究人员都致力于寻找解决这个问题的方法。本文介绍了一种比较有效的工程桩施工质量检测方法即低应变法桩基检测方法。
一、低应变法桩基检测简介
低应变法检测桩基时，操作简便、快捷，并能较好地反映桩基质量，因此得到了广泛的应用。桩基采用低应变法进行质量检测时，应预先在桩顶设置传感器，然后用小锤敲击桩顶，使桩产生应力波信号，进而传递到传感器中，这样就可以根据应力波理论研究桩土体系的动态响应，通过反演分析得到桩基的频率信号和速度信号，最终获得关于桩基质量的分析结果。下图即显示了低应变法的检测示意图。
应力放射波法假设桩基为一维截面的匀质杆件，具有连续弹性，其沿桩身传播的应力波不受周围土体的影响，它以应力波在桩身中的传播反射特征作为研究对象，从而寻找桩基质量问题。检测时，先用小锤敲击桩顶，施加一个瞬态振动，从而在桩内激发应力波，大部分应力波将在桩内传播，这是因为周围土体与桩体对应力波的抗阻性能相差太大，当波长L＞＞桩径D，应力波波长λ＞＞D时，可以将桩看做一维杆件，从而可以运用一维杆波动方程计算应力波在桩内的传播。当桩身存在缺陷时，缺陷部位就会形成波阻抗差异界面，垂直入射的应力波传递到缺陷部位时，就会产生透射波和反射波，其中透射波将会继续向下传播，而反射波又会沿着桩身回传到桩顶，这样就可以根据桩顶的传感器接收到的反射波的振幅、相位、频率等特征，同时结合施工记录、地层资料等，准确判断桩的性质。
二、低应变法的检测步骤
(1)前期准备工作
①进场前应预先搜集工程的成桩工艺、桩的直径、桩的长度、成桩时间、桩的强度等信息。
②进场后，不要急于测试桩基质量，而应该充分了解桩的施工质量，观察、敲击桩头，检查桩头是否干燥、紧固、含有泥浆等。
③确定桩头达到设计标高后，将其清理干净，确保桩头平整无破顺，此外，为方便传感器的安装，需要用砂轮打磨出3～4个直径8～10cm的光面。
(2)采集野外数据
①低应变法实际上就是利用反射波来检测桩的质量，而反射波法效果的好坏与振源有很大关系，也就是说，不同的锤击方式会形成不同的振源，从而造成差异巨大的曲线。通常情况下，要想获得桩底反射信号，大锤适合于大桩，小锤适合于小桩，而长度较大的桩则适合于脉冲宽的击振源。进行现场检测时，应该具体情况具体分析，采取相应的击振方式，对于疑点较多的桩，可以更换传感器的位置进行对比分析，也可以使用多种击振方式综合分析，从而得出正确的结论。
②作为接受桩身反射信号的关键设备，传感器性能的好坏对波形的采集质量有着决定性作用，因此，选用合适类型的传感器就显得尤为重要，一般而言，选用轻型传感器和电缆，有利于跟踪响应，此外，传感器的安装也很重要，务必使桩体与传感器紧密接触，不要用手按传感器，使用黄油可以有效提高传感器的安装质量。力棒容易产生二次冲击从而引起信号失真，为此，使用力棒敲击桩顶时，不能损坏桩顶，最好对现场击锤人员展开相应培训，从而掌握敲击质量。
③选择信号。前几根桩的检测可以为整个桩身的检测提供一个大体印象，便于预测后面桩体的检测质量，从而提高检测效率。桩身质量不理想时，可以就地重复检测，记录两次以上的检测结果，进行对比分析。
(3)数据的分析处理
应力反射波法具有很多优点，如费用小、方便快捷、测点广等，成为当前使用的较为有效的桩基质量检测方法，但是自身也存在一些缺陷，其应用也受到了一定程度的限制。现就影响钻孔、挖孔桩缺陷的因素进行分析。
①完整桩。桩体质量好时，桩底反射信号明显，反射波形光滑，波速正常。图2显示的是某一高速公路桥梁的完整钻孔灌注桩，采用的是强度等级为C25的混凝土，桩长度为47.0m，桩的直径为1.2m，波速为3960m/s。
②桩缩颈。桩使用钢护筒时，有可能引起桩缩颈，从而形成假缺陷柱波形，下图显示的是一个直径为1.4m的桩在2.9m处的缩颈特征，后经检查发现原来是因为该桩使用了厚度为9cm的混凝土护筒，与桩混凝土浇筑在一起，从而使桩顶直径增加到1.59m，因此在护筒底部形成缩颈。这类钢护筒会在检测曲线上形成较为明显的缺陷反射，对缺陷的判断形成误导，因此，一定要进行综合分析。
③桩发生断裂时的反射。桩断裂后，其波形曲线的波峰较为明显，而柱底信号却不明显，可以根据桩的平均波速求得具体的断桩位置。
④扩颈引起的反射。以某一工程为例，使用人工挖孔进行灌注桩的扩底，混凝土的设计强度为C30，桩的直径为1.2m，长度为7m。采用低应变检测技术检测的波形图如下图所示，从图中可以看出，5.9m位置出现了较为明显的扩颈，在工程设计上属于扩底位置，该位置已经达到中风化岩层，较好的符合了工程实际情况。
三、低应变法的缺陷
低应变法在其使用过程中仍然存在一些问题，这也影响了其进一步的推广应用。
(1)低应变法依赖于静动对比系数，为此需要根据不同的桩型条件和不同的地质条件建立静动对比系数数据库，工作量巨大。
(2)难以定量分析。目前低应变法只能依靠工作人员的经验进行判断，为此，研究人员一直致力于开发低应变波形的拟合分析方法，目前取得了一些进展，但是仍然需要进一步的开发研究。
(3)实际测量过程中，应力波的传播会受到桩侧土阻力尤其是动土阻力的影响，具体如下：
①缺陷反射波的幅值受到影响；
②应力波衰减速度大大增加；
③土阻力波的出现，限制了桩可以测量的长度。一般桩基直径不超过1.8m，可测桩长度为6-60cm时测量效果较好。
四、结语
低应变法比较适合于桩基的检测，但是需要意识到的是各种桩基检测方法都存在一些缺陷，为此，我们仍然需要不断努力，不断提高桩基质量检测的准确性。
参考文献：
[1] 翟军伟,刘晓萌. 反射波法桩基检测原理及应用[J]. 西部探矿工程, 2010.
[2] 肖家友,凡友华,邓统辉. 低应变反射波法在桩基检测中的应用[J]. 山西建筑, 2011.
[3] 俞金柱，黄晓鸥. 桩基检测方法综述[J]. 科技咨询导报, 2007-24.
