巖土工程基樁檢測技術初探

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摘要:在巖土工程建設中,基樁檢測技術是重要的技術保障之一,合理運用基樁檢測技術,不僅可以準確計算出樁基承載負荷的有關參數,同時還能對結構整體進行有效檢測,為巖土工程質量提供有效保障。為此,本文以巖土工程基樁檢測的重點內容為切入點,針對基樁檢測的有關內容進行了分析,旨在為實際工程檢測提供依據,供大家參考。

關鍵詞:巖土工程;基樁檢測技術;發展

樁基為地基基礎的組成部分之一,由于施工過程中需將其埋于地下,在施工過程中其質量好壞與地上建筑結構穩定性存在直接關系。因此,在樁基施工過程中,需要嚴格執行安全性與經濟性原則,按照穩定性標準對樁基施工質量進行評估。由于樁基質量與整個建筑工程質量密切相關,因此必須提升樁基檢測水平。當前巖土工程基礎結構常用樁基礎處理方式,當然這種方式存在著理想優勢,但在施工過程中也容易出現一些問題,這里就凸顯出了合理運用檢測技術的重要性。

1巖土工程基樁檢測的重點內容

1.1成孔質量檢測

樁基施工過程中,成孔操作一般都在地下和水下進行,地下、水下的環境較為復雜,因此施工過程中容易出現一些質量上的問題,如孔斜、縮徑、塌孔等,在檢測成孔質量時,需要檢查的內容有孔深、孔徑、樁孔位置、成孔垂直度等,需重點檢測孔徑偏斜度、成孔深度與樁底沉渣厚度等內容。

1.2樁承載力檢測

檢測樁承載力需用到靜荷載試驗法或高應變檢測法。前者在確定樁承載力時,需參考靜荷載試驗結果,由于樁承載力、加荷速度二者之間存在一定關聯,因此對樁承載力進行檢測時,靜荷載試驗相對于動荷載承載力所施加的荷載速度可更好的滿足要求,獲取的檢測數據也更為準確;后者機理在于對樁頂進行重錘,通過沖垂產生的沖擊向下傳播脈沖,促使樁體在土層中形成位移,根據這種現象對樁基所受承載力進行分析和判斷,明確是否符合工程施工要求。

1.3成樁完整性檢測

目前成樁完整性檢測中常用的方法有鉆孔取芯法、低應變法與聲波透射法等,上述檢測方法中低應變動測法的使用頻率最高,該檢測法的機理在于通過錘擊樁頭沿樁身傳播其產生的應力,應力傳播過程中遇波阻抗接口,可對聲波進行反射與傳輸。傳輸能量大小主要由兩個介質波阻抗決定。按照應力波波動理論,如果應力波遇到了縮頸、斷裂或泥漿等情況,波阻抗變?。蝗缬龅降撞炕蝾i部屏障,波阻抗變大。根據波速、振幅與反射波達到時間,即可判斷樁的完整性與缺陷度。參照《建筑基樁檢測技術規范》可將樁的完整性分成4類,基樁檢測中I類樁是樁身完整的樁;II類樁是樁身有輕微缺陷,不會影響樁身結構承載力的正常發揮;III類樁是樁身有明顯缺陷,對樁身結構承載力有影響;IV類樁是樁身存在嚴重缺陷。

2巖土工程基樁檢測技術的運用

2.1合理運用水平沖擊法

按照激振原理,樁基結構頂部需施加水平方向沖擊力,以監測到的動態振幅、位移數據信息為依據,綜合分析與判定樁基完整性,在使用該方法時可承受動荷載,施工之中適用性較強。一般來說,施工過程中相關人員會借助于靜荷載試驗、水平沖擊荷載試驗等試驗方法對結構完整性進行監測。采取水平沖擊里震動效果監測樁基結構時,樁基結構會受到力學沖擊,這時樁基結構會受到一定破壞,樁基位移幅度將會增大,此時需對樁基受力損壞情況進行分析,并制定措施對其進行彌補,為之后施工建設順利完整奠定基礎。

2.2有效使用平行地震法

平行地震法是一種利用地震形式監測樁基結構的方法,該方法可對樁基結構穩定性進行有效檢測,為數據信息與相關參數的準確性提供保證。很早以前,我國在巖土工程建設中所使用的平行地震法被稱之為旁孔透射波法,借助于對地震產生的作用力,對其產生的透射波進行檢測,以此獲取精確的數據信息。利用該方法檢測樁基結構,可極大的避免由于施工對樁基機構造成的影響。其檢測方法為:選取檢測對象較近位置建立平行樁基空洞,并在洞內設置pve管,向管內注入清水,并放置檢測設備實施檢測。檢測初期可借助于對樁基頂部產生的激振形成振波,這時可從pve管中取出檢測設備,獲取樁基與樁基底部涂層所釋放出的地震波情況,對其數據進行分析與處理,即可得到樁基結構穩定性的有關數據。

3基樁檢測技術影響因素與發展方向

3.1影響因素

3.1.1檢測時間

檢測時間的確定需綜合考慮工程樁的強度、類型與彈性模量等數據參數。灌注樁混凝土強度必須達到一定時間才能進入后續操作。混凝土彈性模量、強度必須達到一定數值,才能進行錘擊操作,錘擊后才會出現應力波,應力波必須在樁體重傳遞時才能實施檢測,但若彈性模量未達到檢測要求,那么錘擊能量就算再大,樁底也不會出現反射波。所以必須確保樁身達到規定值才能實施檢測,尤其是長樁混凝土養護期限必須達到,才能進行基樁檢測的各項操作。

3.1.2檢測點與激振點

從樁基頂部截面大小來看,由樁底發射至樁頂的縱向振動波必須避開電磁波造成的干擾,且激振點力量不分散,一旦造成干擾,頂部信息計量所得數據就會出現誤差。實際上,傳感器、激振點位置不同,它們所承受的干擾也是不同的,一般來說傳感器在樁心的2/3位置所承受的干擾是最小的。

3.2發展策略

3.2.1注重探究新檢測技術

上文各檢測方法存在不同程度的限制性,遇到特殊樁基結構會對檢測結果造成一定影響,如樁身缺陷較大、長徑較大等,很難實現對樁身結構進行完整、準確、清晰的檢測。在樁基結構類型中,動力柱、超長柱等都比較特殊,運用傳統檢測技術很難獲取準確、完整、清晰的數據,所以有關人員和部門應該在技術方面重視對新技術的探究,著眼于降低荷載頻率、增大荷載作用里、增加反應時間等方面,積極探索和研究新檢測技術,從而為我國巖土工程建設奠定基礎。

3.2.2提升人員工作素養

專業檢測人員素養對檢測專業性、檢測結果準確性意義重大,因此建設主管部門應意識到這一點,做好對專業檢測人員的培養與考核工作,要求人員持證上崗,避免出現無資格技術人員參與驗收的情況,確保所有上崗人員作業均合理、合法、符合規范??蛇x擇適當時機,由政府建設行政管理部門對樁基工程實施網絡化規范管理,監督檢測市場,引導各檢測單位有序競爭。除此之外,應關注對檢測人員職業技能與道德品質的培養,確保他們具備較好的職業道德與專業意識。

4結語

綜合以上內容可見,近年來我國巖土工程越來越多,這種情況下對基樁檢測技術提出了較高的要求。在巖土工程建設過程中,基樁檢測技術的應用價值極高,因此,我們必須充分重視基樁檢測工作,并對巖土工程樁基質量與安全性進行有效判斷,合理有序的開展基樁檢測的各項工作,從而為之后的工程建設提供技術支持與參考。總之,我們必須大力發展科學的、高效的、人性化的基樁檢測設備,為巖土工程研究工作奠定堅實的基礎,也為推進巖土工程建設與發展提供前提條件。

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作者:胡紹輝 劉國棟 單位:河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院

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