低应变法在既有建筑地基基础检测中的应用分析
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【摘要】现阶段，随着经济的发展，社会的进步，人们生活水平不断提高，人们对于建筑工程质量和使用寿命也提出了更高的要求。在建筑工程领域，相关工作人员既要不断提高新建工程项目的施工质量，也要不断加强对既有建筑物的质量检测，从而保证建筑工程项目能够发挥其应有的价值。随着时间的推移，既有建筑在长期荷载下，地基变形会逐渐稳定，地基承载力也会得到一定程度的提高，但是由于既有建筑的改造等原因，地基安全性也会发生变化。现阶段，为了保证地基检测和评价的效果，低应变法得到了广泛的应用。本文对低应变法在既有建筑地基基础检测中的应用进行了分析。
【关键词】低应变法;既有建筑;地基基础检测;应用
随着建筑物使用年限的增加，材料老化和建筑损伤的问题十分普遍，建筑损伤对于建筑性能的发展造成了很大的不利影响。尤其是，由于时间的推移或者外力影响，建筑地基变形会趋于稳定，但是也会存在地基承载力减弱的问题。因此，对建筑进行地基安全评价意义重大。但是既有建筑与新建筑的地基检测有着明显的区别。既有建筑地基基础的复杂性要比建筑施工中的地基基础强很多，在既有建筑的地基基础检测中，传统的检测技术得到的结构往往与真实数据存在较大的误差，地基原位测试和压桩测试技术等逐渐不能适应既有建筑地基基础检测的发展要求。如何提高既有建筑地基基础检测的科学性和可靠性，成为了相关从业人员关注的重要课题。
一、现阶段既有建筑地基基础检测技术简介
在现阶段的既有建筑地基基础检测实践中，常用的技术手段有6钟。第一，荷载试验技术是常用的检测手段，在对地基承载力的检测和评定方面发挥着不可替代的作用。在荷载试验中，选取的建筑应该具有独立基础或者条形基础，然后选择合理的试验位置进行地基承载力的检测，根据检测结果对建筑物地基基础进行评定[1]。第二，在新形势下，原位取样技术也有着广泛的应用，在既有建筑的地基基础检测中，地基土的力学性能指标主要包括含水率、密度、孔隙率、压缩模量、粘聚力以及内摩擦角等，对于这些力学性能指标的检测，能够对地基基础以及上部建筑结构的安全度进行评价。在原位取样技术的应用过程中，应该在基础下方直接选择试样，通过土工试验对地基基础进行分析，分析地基基础的物理力学性质变化。第三，剪切波速试验技术也是判断既有建筑地基基础承载力的重要技术，通过对地基土泊松比、剪切模量、弹性模量、阻尼比的测定，实现对土层进行孔隙率和容重的划分，从而能够实现对地基加固效果的检测。第四，探地雷达测试技术也是建筑地基基础检测的重要手段。在该技术的应用过程中，试验对象是桩基础。通过探地雷达测试技术的应用，基桩位置和埋深的相关数据都能够得到准确判断。但是地下水对探地雷达的测试精确度有着重要的影响，为了提高精确度，在既有建筑的地基基础检测中，如果发现该地地下水位较高，则需要对检测方法进行调整[2]。第五，低应变动力测试技术也是现阶段既有建筑地基基础检测中重点应用的技术手段，在复合地基的检测中十分常见。在测试过程中，应该选择地基基础中的素混凝土桩，通过特定的技术手段，得出目前建筑基础的数据，通过前后对比分析，得出地基基础的稳定性。低应变基桩反射波法测试通过洞内锤击激振方式能够保证动测曲线的典型性，其适用性也十分可观[3]。第六，在既有建筑地基基础的检测中，沉降观测技术也是常用的方法。通过对现有建筑高程的测量，能够确定建筑物的沉降变形。为了保证增层改造后的建筑物能够正常运行，沉降观测技术的应用必不可少。
二、低应变法在既有建筑地基基础检测中的应用分析
1. 低应变法在既有建筑地基基础检测应用的基本原理分析
在既有建筑地基基础的检测过程中，低应变法有着广泛的应用。在应用过程中，通过基桩反射波法完成对基桩结构的完整性检测。在应用过程中，通过对桩顶施加激振信号，能够在桩基结构中产生应力波。应力波产生之后会随着桩身进行传递，如果遇到不连续界面或者桩底，应力波就会在反射作用下形成反射波，通过对反射波传播时间、幅值和波形特征的判断，就可以得出桩基的完整性，这也是低应变基桩反射波法的应用的基本原理[4]。
2. 低应变法地基基础检测的设备
在对既有建筑进行地基基础的检测过程中，应用低应变法所需要的设备主要包括动测仪、速度传感器、激振力棒和激振力锤。其具体型号和相关设备参数如下表1所示。
表1 所需仪器及相关设备参数
设备名称
设备型号
灵敏度
设备产地
动测仪
RSM-PRT
1/104（V/PC）
1（mV/ue）
湖北武汉
速度传感器
高阻尼
0.3V/cm/s
航天702所
激振力棒
多头
湖北武汉
激振力锤
12磅
河北石家庄
3. 低应变法在既有建筑地基基础检测中的方法
在对既有建筑进行地基基础桩检测的过程中，低应变法测试仍然普遍采用传统锤击方式，对于地基垫层的低应变动力测试由于采用传统的重锤桩顶敲击方式的难度较大，所以需要对检测方法进行革新。在实践中，声波的激发方式往往先用水钻在桩顶下部位置进行钻孔，然后对钢板梁进行安装，在洞内完成传感器的安装，一切准备就绪后，就可以采用重锤敲击桩顶钢板梁的方式实现应力波的能量传递，其激发设备组装如下图1所示[5]。与此同时，也可以采取鞭炮激发的方式，完成声波信号的采集。
图1 既有建筑桩基低应变现场检测示意图
4. 保证低应变法应用效果的措施分析
为了保证低应变法在既有建筑地基基础检测中的应用效果，首先在检测前要做好准备工作，对桩头进行去浮浆处理，从而保证桩头的平整度。其次，要通过实验的方法科学选择激振方式和接收条件，从而保证在检测过程中低应变法能够具有最佳的激振方式和接收条件[6]。第三，激振位置要合理选择，最佳激振点应该选择在桩头中心。第四，在传感器的安装过程中，数量和位置的选择也是保证应用效果的关键点，为此，传感器位置应该选择在桩头。第五，为了保证低应变法的应用效果，激振方式的选择也至关重要。通过小能量激振的使用，检测分辨率也不断提高[7]。第六，为了保证应用效果，在低应变法的应用过程中，应该保证被检测基桩能够进行2次以上的重复测试，避免测试误差，避免不良因素对测试结果的影响。此外，为了保证低应变法的应用效果，也应该提高检测过程中设备的抗干扰能力，通过增强信号、多次重复激振等方式保证检测效果。
结语：
低应变法对于既有建筑地基基础检测有着重要的意义。通过低应变基桩反射波法技术，能够得到基桩的典型动测曲线，从而对准确判断既有建筑地基基础的稳定性有着重要作用。在实践过程中，为了保证既有建筑的使用质量和寿命，应该加强对地基基础的检测，根据检测结果采取针对性的加固措施，保证建筑的安全性。
参考文献：
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