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摘要: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。本文探讨了基桩检测技术的研究现状与展望。
关键词:基桩;检测技术;研究现状;展望
中图分类号: TU473.1+6 文献标识码: A 文章编号:
基桩检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节, 只有提高基桩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。随着人类工程活动的日益增多和科学技术的进步, 这一领域的理论研究和工程运用都得到了较大的发展 。但是基桩检测是一项很复杂的系统工程, 无论在理论上还是实践中目前都存在很多问题值得进一步研究。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心的问题,
一、基桩检测技术的研究现状
1、 静载荷试验法
这是最传统的桩基检测方法,近年来,试验吨位有了很大提高,国内已有不少单位可以从事30000kN 以上吨位的加载,也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨,对于大吨位的桩,在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验已不再是仅仅出现在国外的新闻了。据悉,国内已有单位开始了这方面的试验与研究。Q- s 曲线的模拟和地层分析同样也已有不少单位开始从研究走向实用。我国自动加载和记录系统的出现,是近几年的事情,但对静载试验法的成熟应用而言,这是一个可喜的进步,因为它确保了试验成果的真实性和分析结果的方便性,据悉,在我国包括上海、广东等地的许多省市都开始了在这种基础上进行有效管理。
2 、声波透射法方面
这也是一项传统的技术,以前应用并不广泛,但随着近几年来交通系统投资的增加,以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现,声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用,在这种方法的应用过程中,数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪,不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃,而且分析手段有了很大提高,声时判读已不再是唯一的选择,声幅和声频已开始进入了分析判断领域,尤其令人欣慰的是,声波CT 已步入实用阶段,为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。
3、 应力波反射法完整性检测
虽然近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展,但在实用和普及方面国内却有较大提高,这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感器已达到或接近国外先进仪器方面,也不仅表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面,更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失,开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置,如广东省正在将这种方法定位于为后续检测提供前期技术准备,这种定位已与该方法的解决问题的真实能力完全对应。
4、 高应变动力试验法
自六十年代以来,这种方法已得到了越来越广泛的应用,迄今为止,美国PDI 公司的PDA 打桩分析仪及CAPWAPC 分析软件仍然代表了国际先进水平,但是近年来,也未见它们有实质性的发展。我国的高应变动力试桩法研究是起自80 年代中后期,90 年代初期已有相关的软硬件问题,其实际应用效果已不弱于国外,其后面向国内大量的灌注桩检测,已有单位在模型改进、拟合技巧、参数选定等方面进行了大量工作,也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。值得一提的是,桩基动测方面,国产仪器和软件业已达到国际先进水平,许多方面甚至更具有中国特色。
5 、动静法(拟静力法)
鉴于高应变动力试桩法力的作用时间过短(~10ms),桩只能被视为弹性体进行分析,国外有人提出了一种动静法,采用技术将力的作用时间延长(~100ms),使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长,进而将桩视为刚体,回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时,也克服了高应变方法的过份间接性,是一种较好的方法,但由于该方法对锤的配重要求太高(较高应变法重10 倍),具体操作仍有较大难度,因而在我国自95 年北京演示后,再也未见使用的报道,但据悉已有数家单位在开始研究有中国特色的动静法。
二、对基桩检测技术发展的展望
1、 静载荷试验将长期存在
静载荷试验作为基桩检测最传统、最基本、最可靠的方法必将长期存在,静载试验自动化、新方法、分析技术等研究工作应该继续予以重视。我国自动加载和记录系统的出现,是近几年的事情,但对静载试验法的成熟应用而言,这是一个可喜的进步,因为它确保了试验成果的真实性和分析结果的方便性。
2、 基桩动测行业的技术水平不断提高
在正确的基桩动测原理指导下,积极积累实践经验,对各种动测方法的适用范围、各自的优缺点进行综合分析,开发高质量的基桩动测仪器设备与分析软件,提高整个基桩动测行业的技术水平。
3、 加强成孔检测技术的研究
基桩检测中的成孔检测技术的研究应得到加强,特别是孔底沉渣厚度测定仪器的研究开发日益迫切。因为沉渣厚度制约着灌注桩承载力的大小,极大地限制了灌注桩优势的发挥。做好基桩的成孔检测工作,必将有效地提高桩的承载力,提高桩的成桩质量,从而减小成桩后的检测工作量,达到降低造价、加快工程进度的目的。
4、提高高应变动力试桩结果的精确性
基桩动测技术在分析计算中的不少桩土参数仍靠经验决定。在实测曲线拟合分析计算过程中,与计算有关的未知量很多,多达几十个,甚至上百个,这就难以避免人为因素。各桩段的阻抗是变数,混凝土的非浅性特性更为明显,还有土的软硬化系数定量关系,这就需要广大从业人员积累更多的资料,探讨新的数学模型,进一步提高高应变动力试桩结果的精确性。
5、加强桩基检测机构的资质管理
对于测桩单位资质考核成绩,特别是确定承载力的考核成绩,是否能全面反映参加考核的单位和采用的试验方法的真实情况,还值得商榷。尚应加强基础理论与专业理论的考核,是否可以参照对设计、勘察和施工单位颁发执照的办法,对参加考核单位资质的全面、综合评定也应作为考核依据之一,以避免考核中出现的偶然性。
桩基已经成为我国工程建设的重要基础形式,桩基工程受到岩土工程条件、基础与结构设计、桩土体系相互作用、施工以及专业技术水平和经验等因素影响,桩基的质量具有高度的隐蔽性。为了保证桩基的安全可靠,质量检测至关重要。要进一步全面推进桩基检测技术标准化、规范化进程,积累工程经验,最终形成具有我国特色的基桩检测技术。
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