對(duì)當(dāng)前樁基檢測(cè)技術(shù)的探究
2015-06-30
國內(nèi)外使用較普遍的基樁檢測(cè)技術(shù)主要是靜載試驗(yàn)法，聲波投射法，應(yīng)力變動(dòng)力試樁法等幾種，高低應(yīng)變及靜何載試驗(yàn)是基樁試驗(yàn)檢測(cè)工作中各有長短，不能互相取代的三種常用方法。鑒于目前的檢測(cè)水平和管理現(xiàn)狀，低應(yīng)變方法是基樁完整性普遍檢測(cè)的快速，經(jīng)濟(jì)且有效的手段。樁基工程檢測(cè)技術(shù)主要包括兩大方面：成孔后檢測(cè)和成樁后檢測(cè)。成孔檢測(cè)主要有孔徑、孔底沉渣厚度和樁身垂直度等。而成樁檢測(cè)除靜載荷試驗(yàn)外，各種動(dòng)力檢測(cè)方法近十余年來在我國得到迅速的發(fā)展。樁的動(dòng)力檢測(cè)按其樁身所受到應(yīng)力水平的高低，又分為高應(yīng)變和低應(yīng)變兩類目前，國內(nèi)外使用較普遍的樁基檢測(cè)技術(shù)主要有：靜載試驗(yàn)法、聲波透射法、應(yīng)力波反射法、高應(yīng)變動(dòng)力試樁法、動(dòng)靜法或擬靜力法幾種，近些年來，這幾種方法都有了不同的發(fā)展。
1 成孔檢測(cè)
我國樁基檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是成樁檢測(cè)技術(shù)優(yōu)于成孔檢測(cè)技術(shù)。從防患于未然的觀點(diǎn)來看，樁的成孔檢測(cè)應(yīng)比成樁后檢測(cè)更為重要。大力提倡成孔檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)，特別是對(duì)樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測(cè)試手段的研究，今后仍是我國樁基工程中的迫切任務(wù)。
2 靜載荷試驗(yàn)法
樁的靜載試驗(yàn)?zāi)壳半m仍被國內(nèi)外公認(rèn)為評(píng)價(jià)樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測(cè)試儀表的精度（千斤頂） 、試驗(yàn)方法的限制（加載增量） 、分析方法的差異和工程判斷
的能力等因素，其測(cè)試誤差也能達(dá)到百分之十。因此，如何改進(jìn)靜載試驗(yàn)測(cè)試、分析方法，提高靜載試驗(yàn)的可靠度，長期來是工程界所關(guān)心的課題。近年來，試驗(yàn)噸位有了很大提高，國內(nèi)已有不少單位可以從事3000KN .以上噸位的加載，也有許多研究人員對(duì)相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進(jìn)行了研究和探討，對(duì)于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進(jìn)行載荷試驗(yàn)。
Q----s曲線的模擬和地層分析同樣也已開始從研究走向?qū)嵱?。我國自?dòng)加載和記錄系統(tǒng)的出現(xiàn)，是近幾年的事情，但對(duì)靜載試驗(yàn)法的成熟應(yīng)用而言，這是一個(gè)可喜的進(jìn)步，因?yàn)樗_保了試驗(yàn)成果的真實(shí)性和分析結(jié)果的方便性，據(jù)悉，在我國包括上海、廣東等地的許多省市都開始了在基礎(chǔ)上進(jìn)行有效管理。
我們要清醒地認(rèn)識(shí)到靜載試驗(yàn)在樁基檢測(cè)中的重要地位。在成樁檢測(cè)技術(shù)中，靜載試驗(yàn)工作仍應(yīng)加強(qiáng)，不能為了省錢、省時(shí)而減少動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)。在樁的動(dòng)力檢測(cè)方法未有取得突破性進(jìn)展之前，樁的靜載試驗(yàn)仍是樁承載力檢驗(yàn)值可靠的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在樁承載力檢測(cè)問題上，任何企圖以更省力、更省時(shí)的方法來得到與靜載試驗(yàn)同等效果的想法，是不現(xiàn)實(shí)的。
3 聲波透射法方面
這也是一項(xiàng)傳統(tǒng)的技術(shù)，以前應(yīng)用并不廣泛，但隨著近幾年來交通系統(tǒng)投資的增加，以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現(xiàn)，聲波透射法在國內(nèi)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，在這種方法的應(yīng)用過程中，數(shù)字化聲波儀已取代了傳統(tǒng)的模擬聲波儀，不僅在使用的方便程度上有了質(zhì)的飛躍，而且分析手段有了很大提高，聲失時(shí)判讀已不再是唯一的選擇，聲幅和聲頻已開始進(jìn)入了分析判斷領(lǐng)域，尤其令人欣慰的是，聲波CT已步入實(shí)用階段，為聲波透射法的后續(xù)研究提供了廣闊的前景。
4應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)
雖然近年來國內(nèi)外對(duì)于這種方法的研究未見本質(zhì)性的進(jìn)展，但在實(shí)用和普及方面國內(nèi)有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國產(chǎn)樁基動(dòng)測(cè)儀和配套用傳感已達(dá)到或接近國外先進(jìn)儀器方面，也不僅表現(xiàn)在許多單位認(rèn)真研究各個(gè)測(cè)試細(xì)小環(huán)節(jié)和分析環(huán)節(jié)方面，更主要的是表現(xiàn)在許多管理部門已開始認(rèn)真總結(jié)應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)的得與失，開始使這種方法的應(yīng)用回歸到一種正常的位置，如廣東省正在將這種方法定位于為后續(xù)檢測(cè)提供前期技術(shù)準(zhǔn)備，這種定
位已與該方法的解決問題的真實(shí)能力完全對(duì)應(yīng)。
5 高應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)法
自六十年代以來，這種方法已得到了越來越廣泛的應(yīng)用，迄今為止，美國 PDI公司的 PDA打樁分析儀及 CAP-VAPC分析軟件仍然代表了國際先進(jìn)水平， 但是近年來， 也未見它們有實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。我國的高應(yīng)變動(dòng)力試樁法研究是起自80年代中后期，90 年代初期已有相關(guān)的軟硬件問題，其實(shí)際應(yīng)用效果已不弱于國外， 其后面向國內(nèi)大量的灌注樁
檢測(cè)， 已有單位在模型改進(jìn)、 擬合技巧、 參數(shù)選定等方面進(jìn)行了大量工作， 也有應(yīng)用者在樁如何才算被充分激發(fā)方面進(jìn)行了研究。
值得一提的是， 樁基動(dòng)測(cè)方面， 國產(chǎn)儀器和軟件業(yè)已達(dá)到國際先進(jìn)水平， 許多方面甚于更具有中國特色。
6動(dòng)靜法 （擬靜力法）
鑒于高應(yīng)變動(dòng)力試樁法力的作用時(shí)間過短 （--10ms） ，樁只能被視為彈性體進(jìn)行分析， 國外有人提出了一種動(dòng)靜法， 采用技術(shù)將力的作用時(shí)間延長 （---100ms） ， 使沿樁身傳播的應(yīng)力波波長大于實(shí)際樁長， 進(jìn)而將樁視為剛體， 回避了應(yīng)力波的傳播問題。應(yīng)該說這種 法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的笨重與費(fèi)時(shí)， 也克服了高應(yīng)力方法的過份間接性， 是一種較好的方法， 但由于該方法對(duì)錘的配重要求太高 （較高應(yīng)變法重10 倍） ， 具體操作仍有較大難度， 因而在我國自95 年北京演示后，再也未見使用的報(bào)道， 但據(jù)悉已有數(shù)家單位在開始研究有中國特色的動(dòng)靜法。
7樁基動(dòng)測(cè)領(lǐng)域的研究動(dòng)向
國內(nèi)外， 已有人將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)用于樁基動(dòng)測(cè)，有些單位甚至已編制了相應(yīng)的應(yīng)用程序， 也有單位將邊界元、 無限元、 三維有限元， 甚至邊界層理論用于樁基動(dòng)測(cè)之
中， 但是這種分析目前仍停留在研究模索狀態(tài)， 尚不能步入成熟應(yīng)用。地質(zhì)雷達(dá)在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用， 也是一個(gè)新的動(dòng)向，但仍需要進(jìn)一步研究和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)特殊地質(zhì)和施工條件下基樁的檢測(cè)問題慎重處理，在基樁檢測(cè)中切不可對(duì)其過分迷信，但根據(jù)其測(cè)試成本低，檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)，在樁基檢測(cè)中可以作為一種常規(guī)性的普遍性的檢測(cè)方法，對(duì)存有懷疑的結(jié)果或重要的受力部位，在對(duì)樁基進(jìn)行常規(guī)的低應(yīng)變反射波檢測(cè)的同時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充更加可靠的檢測(cè)方法。
