基樁反射波法檢測樁身缺陷深度的不確定度評(píng)定

楊立峰

摘要：作為樁基檢測的常規(guī)手段，基樁反射波法檢測在我國橋梁樁基檢測中已有多年的歷史并已納入國家的規(guī)范。本文以某工程為例，介紹了基樁反射波法的基本原理，并闡述了基樁反射波法在樁身缺陷深度檢測方面應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基樁反射波法 樁身缺陷深度 不確定度

樁基礎(chǔ)是工程結(jié)構(gòu)中采用的主要基礎(chǔ)類型，目前約占全部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的70%以上，由于它是地下隱蔽結(jié)構(gòu)物，在施工過程中易于出現(xiàn)各類缺陷。資料表明，國外在現(xiàn)場灌注樁施工中樁身出現(xiàn)缺陷的概率為15%～20%，國內(nèi)這一概率為20%左右。所以，研究基樁完整性的檢測方法成了業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)?；鶚斗瓷洳ǚㄗ鰹橐环N全面有效地檢測方法，已被普遍運(yùn)用在基樁檢測領(lǐng)域中。

一、基樁反射波法的基本原理

基樁反射波法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時(shí)，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時(shí)間、幅值和波形特征，就能判斷基樁的完整性。

二、概述

1、工程概況

某工業(yè)廠房，采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80，工程樁總數(shù)156根，設(shè)計(jì)樁長為29～30m，樁端持力層為粗砂層，根據(jù)國家和省的有關(guān)規(guī)定，對(duì)其中53根樁進(jìn)行反射波法試驗(yàn)，以判定樁身缺陷的程度及位置。使用儀器為美國PDI公司生產(chǎn)的PIT基樁動(dòng)測儀。現(xiàn)對(duì)其中50#樁在6.0m左右缺陷位置進(jìn)行測量不確定度評(píng)定。

2、檢測樁身缺陷深度的目的

測量的目的是為了確定被測量的量值。測量結(jié)果的質(zhì)量（品質(zhì)）是量度測量結(jié)果可信程度的最重要的依據(jù)。測量不確定度就是對(duì)測量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，表征合理地賦予被測量之值的分散性、與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測量不確定度。廣義上說，測量不確定度意味著對(duì)測量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度，測量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。所以，測量結(jié)果表述必須同時(shí)包含賦予被測量的值及與該值相關(guān)的測量不確定度，才是完整并有意義的。

三、樁身缺陷深度的不確定度檢測及評(píng)定

1、檢測依據(jù)和方法

檢測按照廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》（DBJ 15-60-2008）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，采用PIT基樁動(dòng)測儀并采用不同激振方式對(duì)50#樁重復(fù)測量6次。

測量不確定度的分類標(biāo)準(zhǔn)為：A、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：用對(duì)觀測列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度的成為A類標(biāo)準(zhǔn)；用不同于觀測列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度的成為B類標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)測量結(jié)果是由于若干其他量求得時(shí)，按其他各個(gè)量的方差及協(xié)方差求得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度成為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。本工程主要以B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行測量計(jì)算。

2、確定數(shù)學(xué)模型

缺陷位置是應(yīng)力波在樁身傳播的彈性波速v和缺陷位置反射波時(shí)間t的二元函數(shù)：