基樁檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望

周強(qiáng)

摘 要：樁基檢測工作是整個(gè)樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高樁基檢測工作的質(zhì)量和檢測評(píng)定結(jié)果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質(zhì)量與安全。本文探討了基樁檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望。

關(guān)鍵詞：基樁；檢測技術(shù)；研究現(xiàn)狀；展望

基樁檢測工作是整個(gè)樁基工程中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有提高基樁檢測工作的質(zhì)量和檢測評(píng)定結(jié)果的可靠性，才能真正地確保樁基工程的質(zhì)量與安全。隨著人類工程活動(dòng)的日益增多和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這一領(lǐng)域的理論研究和工程運(yùn)用都得到了較大的發(fā)展。但是基樁檢測是一項(xiàng)很復(fù)雜的系統(tǒng)工程，無論在理論上還是實(shí)踐中目前都存在很多問題值得進(jìn)一步研究。如何快速準(zhǔn)確地檢驗(yàn)工程樁的質(zhì)量，以滿足日益增長的樁基工程的需要是目前土木工程界十分心的問題，

一、基樁檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀

1、靜載荷試驗(yàn)法

這是最傳統(tǒng)的樁基檢測方法，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30000kn 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)已不再是僅僅出現(xiàn)在國外的新聞了。據(jù)悉，國內(nèi)已有單位開始了這方面的試驗(yàn)與研究。q- s 曲線的模擬和地層分析同樣也已有不少單位開始從研究走向?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這種基礎(chǔ)上進(jìn)行有效管理。

2、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。

3、應(yīng)力波反射法完整性檢測

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)卻有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國產(chǎn)樁基動(dòng)測儀和配套用傳感器已達(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)。

4、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capwapc 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，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，許多方面甚至更具有中國特色。

5、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)該說這種方法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的笨重與費(fèi)時(shí)，也克服了高應(yīng)變方法的過份間接性，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。

二、對(duì)基樁檢測技術(shù)發(fā)展的展望

1、靜載荷試驗(yàn)將長期存在

靜載荷試驗(yàn)作為基樁檢測最傳統(tǒng)、最基本、最可靠的方法必將長期存在，靜載試驗(yàn)自動(dòng)化、新方法、分析技術(shù)等研究工作應(yīng)該繼續(xù)予以重視。我國自動(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。

2、基樁動(dòng)測行業(yè)的技術(shù)水平不斷提高

在正確的基樁動(dòng)測原理指導(dǎo)下，積極積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各種動(dòng)測方法的適用范圍、各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，開發(fā)高質(zhì)量的基樁動(dòng)測儀器設(shè)備與分析軟件，提高整個(gè)基樁動(dòng)測行業(yè)的技術(shù)水平。

3、加強(qiáng)成孔檢測技術(shù)的研究

基樁檢測中的成孔檢測技術(shù)的研究應(yīng)得到加強(qiáng)，特別是孔底沉渣厚度測定儀器的研究開發(fā)日益迫切。因?yàn)槌猎穸戎萍s著灌注樁承載力的大小，極大地限制了灌注樁優(yōu)勢的發(fā)揮。做好基樁的成孔檢測工作，必將有效地提高樁的承載力，提高樁的成樁質(zhì)量，從而減小成樁后的檢測工作量，達(dá)到降低造價(jià)、加快工程進(jìn)度的目的。

4、提高高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果的精確性

基樁動(dòng)測技術(shù)在分析計(jì)算中的不少樁土參數(shù)仍靠經(jīng)驗(yàn)決定。在實(shí)測曲線擬合分析計(jì)算過程中，與計(jì)算有關(guān)的未知量很多，多達(dá)幾十個(gè)，甚至上百個(gè)，這就難以避免人為因素。各樁段的阻抗是變數(shù)，混凝土的非淺性特性更為明顯，還有土的軟硬化系數(shù)定量關(guān)系，這就需要廣大從業(yè)人員積累更多的資料，探討新的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步提高高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果的精確性。

5、加強(qiáng)樁基檢測機(jī)構(gòu)的資質(zhì)管理

對(duì)于測樁單位資質(zhì)考核成績，特別是確定承載力的考核成績，是否能全面反映參加考核的單位和采用的試驗(yàn)方法的真實(shí)情況，還值得商榷。尚應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論與專業(yè)理論的考核，是否可以參照對(duì)設(shè)計(jì)、勘察和施工單位頒發(fā)執(zhí)照的辦法，對(duì)參加考核單位資質(zhì)的全面、綜合評(píng)定也應(yīng)作為考核依據(jù)之一，以避免考核中出現(xiàn)的偶然性。

樁基已經(jīng)成為我國工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)形式，樁基工程受到巖土工程條件、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁土體系相互作用、施工以及專業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)等因素影響，樁基的質(zhì)量具有高度的隱蔽性。為了保證樁基的安全可靠，質(zhì)量檢測至關(guān)重要。要進(jìn)一步全面推進(jìn)樁基檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化進(jìn)程，積累工程經(jīng)驗(yàn)，最終形成具有我國特色的基樁檢測技術(shù)。

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（作者單位：大豐市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司）