岩土工程基桩检测技术初探

岩土工程基桩检测技术初探

摘要:在岩土工程建设中,基桩检测技术是重要的技术保障之一,合理运用基桩检测技术,不仅可以准确计算出桩基承载负荷的有关参数,同时还能对结构整体进行有效检测,为岩土工程质量提供有效保障。为此,本文以岩土工程基桩检测的重点内容为切入点,针对基桩检测的有关内容进行了分析,旨在为实际工程检测提供依据,供大家参考。

关键词:岩土工程;基桩检测技术;发展

桩基为地基基础的组成部分之一,由于施工过程中需将其埋于地下,在施工过程中其质量好坏与地上建筑结构稳定性存在直接关系。因此,在桩基施工过程中,需要严格执行安全性与经济性原则,按照稳定性标准对桩基施工质量进行评估。由于桩基质量与整个建筑工程质量密切相关,因此必须提升桩基检测水平。当前岩土工程基础结构常用桩基础处理方式,当然这种方式存在着理想优势,但在施工过程中也容易出现一些问题,这里就凸显出了合理运用检测技术的重要性。

1岩土工程基桩检测的重点内容

1.1成孔质量检测

桩基施工过程中,成孔操作一般都在地下和水下进行,地下、水下的环境较为复杂,因此施工过程中容易出现一些质量上的问题,如孔斜、缩径、塌孔等,在检测成孔质量时,需要检查的内容有孔深、孔径、桩孔位置、成孔垂直度等,需重点检测孔径偏斜度、成孔深度与桩底沉渣厚度等内容。

1.2桩承载力检测

检测桩承载力需用到静荷载试验法或高应变检测法。前者在确定桩承载力时,需参考静荷载试验结果,由于桩承载力、加荷速度二者之间存在一定关联,因此对桩承载力进行检测时,静荷载试验相对于动荷载承载力所施加的荷载速度可更好的满足要求,获取的检测数据也更为准确;后者机理在于对桩顶进行重锤,通过冲垂产生的冲击向下传播脉冲,促使桩体在土层中形成位移,根据这种现象对桩基所受承载力进行分析和判断,明确是否符合工程施工要求。

1.3成桩完整性检测

目前成桩完整性检测中常用的方法有钻孔取芯法、低应变法与声波透射法等,上述检测方法中低应变动测法的使用频率最高,该检测法的机理在于通过锤击桩头沿桩身传播其产生的应力,应力传播过程中遇波阻抗接口,可对声波进行反射与传输。传输能量大小主要由两个介质波阻抗决定。按照应力波波动理论,如果应力波遇到了缩颈、断裂或泥浆等情况,波阻抗变小;如遇到底部或颈部屏障,波阻抗变大。根据波速、振幅与反射波达到时间,即可判断桩的完整性与缺陷度。参照《建筑基桩检测技术规范》可将桩的完整性分成4类,基桩检测中I类桩是桩身完整的桩;II类桩是桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的正常发挥;III类桩是桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响;IV类桩是桩身存在严重缺陷。

2岩土工程基桩检测技术的运用

2.1合理运用水平冲击法

按照激振原理,桩基结构顶部需施加水平方向冲击力,以监测到的动态振幅、位移数据信息为依据,综合分析与判定桩基完整性,在使用该方法时可承受动荷载,施工之中适用性较强。一般来说,施工过程中相关人员会借助于静荷载试验、水平冲击荷载试验等试验方法对结构完整性进行监测。采取水平冲击里震动效果监测桩基结构时,桩基结构会受到力学冲击,这时桩基结构会受到一定破坏,桩基位移幅度将会增大,此时需对桩基受力损坏情况进行分析,并制定措施对其进行弥补,为之后施工建设顺利完整奠定基础。

2.2有效使用平行地震法

平行地震法是一种利用地震形式监测桩基结构的方法,该方法可对桩基结构稳定性进行有效检测,为数据信息与相关参数的准确性提供保证。很早以前,我国在岩土工程建设中所使用的平行地震法被称之为旁孔透射波法,借助于对地震产生的作用力,对其产生的透射波进行检测,以此获取精确的数据信息。利用该方法检测桩基结构,可极大的避免由于施工对桩基机构造成的影响。其检测方法为:选取检测对象较近位置建立平行桩基空洞,并在洞内设置pve管,向管内注入清水,并放置检测设备实施检测。检测初期可借助于对桩基顶部产生的激振形成振波,这时可从pve管中取出检测设备,获取桩基与桩基底部涂层所释放出的地震波情况,对其数据进行分析与处理,即可得到桩基结构稳定性的有关数据。

3基桩检测技术影响因素与发展方向

3.1影响因素

3.1.1检测时间

检测时间的确定需综合考虑工程桩的强度、类型与弹性模量等数据参数。灌注桩混凝土强度必须达到一定时间才能进入后续操作。混凝土弹性模量、强度必须达到一定数值,才能进行锤击操作,锤击后才会出现应力波,应力波必须在桩体重传递时才能实施检测,但若弹性模量未达到检测要求,那么锤击能量就算再大,桩底也不会出现反射波。所以必须确保桩身达到规定值才能实施检测,尤其是长桩混凝土养护期限必须达到,才能进行基桩检测的各项操作。

3.1.2检测点与激振点

从桩基顶部截面大小来看,由桩底发射至桩顶的纵向振动波必须避开电磁波造成的干扰,且激振点力量不分散,一旦造成干扰,顶部信息计量所得数据就会出现误差。实际上,传感器、激振点位置不同,它们所承受的干扰也是不同的,一般来说传感器在桩心的2/3位置所承受的干扰是最小的。

3.2发展策略

3.2.1注重探究新检测技术

上文各检测方法存在不同程度的限制性,遇到特殊桩基结构会对检测结果造成一定影响,如桩身缺陷较大、长径较大等,很难实现对桩身结构进行完整、准确、清晰的检测。在桩基结构类型中,动力柱、超长柱等都比较特殊,运用传统检测技术很难获取准确、完整、清晰的数据,所以有关人员和部门应该在技术方面重视对新技术的探究,着眼于降低荷载频率、增大荷载作用里、增加反应时间等方面,积极探索和研究新检测技术,从而为我国岩土工程建设奠定基础。

3.2.2提升人员工作素养

专业检测人员素养对检测专业性、检测结果准确性意义重大,因此建设主管部门应意识到这一点,做好对专业检测人员的培养与考核工作,要求人员持证上岗,避免出现无资格技术人员参与验收的情况,确保所有上岗人员作业均合理、合法、符合规范。可选择适当时机,由政府建设行政管理部门对桩基工程实施网络化规范管理,监督检测市场,引导各检测单位有序竞争。除此之外,应关注对检测人员职业技能与道德品质的培养,确保他们具备较好的职业道德与专业意识。

4结语

综合以上内容可见,近年来我国岩土工程越来越多,这种情况下对基桩检测技术提出了较高的要求。在岩土工程建设过程中,基桩检测技术的应用价值极高,因此,我们必须充分重视基桩检测工作,并对岩土工程桩基质量与安全性进行有效判断,合理有序的开展基桩检测的各项工作,从而为之后的工程建设提供技术支持与参考。总之,我们必须大力发展科学的、高效的、人性化的基桩检测设备,为岩土工程研究工作奠定坚实的基础,也为推进岩土工程建设与发展提供前提条件。

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作者:胡绍辉 刘国栋 单位:河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院