深圳地区低应变动测法桩身完整性检测波形研究

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1、深圳地区低应变动测法桩身完整性检测波形研究　　【摘要】桩基是高层建筑、桥梁、港口和近海工程等采用的主要基础形式之一。随着工程的需要和技术的进步，大直径、特长桩的使用日益增多，新的桩型和新的施工工艺也不断涌现。桩基是埋入地下的隐蔽工程，其质量较难控制，特别是就地灌注桩，更易出现影响桩基安全使用的各种质量问题，正因如此对桩基混凝土的质量检测则是一项重要的混凝土检测工程。这里我们重点通过在深圳地区采集的低应变实测信号对桩身质量的完整性进行分析研究。关键词：低应变；动测法；桩基础；完整性；波形分析中图分类号：TU473文献标

2、识码：A7引言：桩的动测主要功能是判别桩身结构完整性。测桩人员务必看懂和会分析工程地质报告，有一定岩土工程和桩静力特性方面知识，了解各种桩型的施工工艺和易发生的质量问题。多年来,对桩身完整性的检测,较为快速的方法是低应变反射波法,目前几乎所有的检测规范均将此方法列为检测桩身完整性的首选方法。在下面的篇幅里，本文从低应变法的基本原理出发，并通过工程实例和曲线解析作进一步分析研究。一、低应变法桩基检测的基本原理反射波法是建立在波动理论基础上，蒋桩假设为一维弹性连续杆，在桩顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩身向下传播

3、，当桩身存在明显差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，波阻抗将发生变化，产生反射波，经接受放大、滤波和数据处理，可以识别来自桩身不同部位的反射信息。利用波在桩体内传播时纵波波速、桩长与反射时间之间的对应关系，通过对反射信息的分析计算，判断桩身混凝土的完整性及根据平均波速校核桩的实际长度，判定桩身缺陷程度及位置。二、桩身完整性分类根据深圳市标准《建筑基桩检测规程》（SJG09-2007）的有关规定，将桩身完整性分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个类别。各类别含义参见表1桩身完整性分类表表1检测结

4、果评价:Ⅰ、Ⅱ类桩可以满足工程正常使用，Ⅳ类桩不能直接使用。需进行工程处理。Ⅲ类桩或检测中不能明确完整性类别的桩可否使用，建议由设计部门根据实际情况综合考虑作出适宜决定。7三、工程实例和曲线分析1.完整桩（1）桩底反射不明显深圳平湖工地基桩低应变实测波形曲线，该桩为高强度预应力混凝土管桩（PHC），桩型为摩擦桩，以强风化泥质粉质粘土为桩端持力层，桩径500mm，有效桩长11.9m，桩身混凝土强度C80，地层为人工填土、含碎石粉质粘土、含有机质粉质粘土、粉质粘土、全风化泥质粉质粘土、强风化泥质粉质粘土互层。经检测波形无

5、异常，由于应力波能量在桩身和桩桩周土大幅衰减，导致桩底反射不明显，由算得波速为4200m/s，桩身完整，为Ⅰ类桩。（如图1所示）图1完整桩（桩底反射不明显）（2）桩底反射明显深圳市梅沙湾某高架桥梁桩低应变实测波形曲线，该桩为人工挖孔灌注桩，桩型为嵌岩端承桩，以中风化岩层作为桩端持力层，桩径1200mm，有效桩长8.6m，桩身混凝土强度C20，地层为人工填土、粉质粘土、砂质粘性土、中风化花岗岩互层。经检验波形无异常，桩底反射明显（反相反射），由算得波速为3800m/s，桩身完整，为Ⅰ类桩。（如图2所示）7图2完整桩（桩

6、底反射明显）2.缩颈桩深圳某国际农产品物流园基桩低应变实测波形曲线，该桩为高强度预应力混凝土管桩（PHC），桩型为摩擦桩，以强风化泥质粉质粘土为桩端持力层，桩径500mm，有效桩长25.8m，接桩为10+11+5=26m，桩身混凝土强度C80，地层为人工填土、含碎石粉质粘土、含有机质粉质粘土、粉质粘土、全风化泥质粉质粘土、强风化泥质粉质粘土互层。检测反映桩顶以下4.8m处有明显同相反射，桩底无反射。判断认为：该桩在桩顶以下4.8m左右处存在轻微缺陷，缺陷位置为接桩位置，判定为Ⅱ类桩。（如图3所示）图3缩颈桩3.特殊地

7、质条件桩深圳市岗厦某工地基桩低应变实测波形曲线，该桩为钻孔灌注桩，桩型为摩擦桩，以强风化花岗岩为桩端持力层，桩径8007mm，有效桩长12.5m，桩身混凝土强度为C30，地表下为软塑淤质粘土,在5-6m存在砂砾石层,下部为软塑淤质粘土,测试结果为：所有该工地的曲线均在6m左右有明显反向子波,施工的充盈系数（用来指混凝土灌注桩施工时实际浇筑的混凝土数量(立方米)与按桩孔计算的所需混凝土数量之比）正常,不存在扩径,由此分析判定：在5-6m处出现的类似扩径的反相反射是由于此处存在硬夾层，结果造成曲线在该夾层处均有反相反射。

8、（如图4所示）图4特殊地质条件桩4.离析桩深圳市梅沙湾某高架桥梁桩低应变实测波形曲线，该桩为人工挖孔灌注桩，桩型为嵌岩端承桩，以中风化岩层作为桩端持力层，桩径1200mm，有效桩长7.0m，桩身混凝土强度C20，地层为人工填土、粉质粘土、砂质粘性土、中风化花岗岩互层。判定认为：该桩在桩顶以下1m左右有同相反射，并伴有多次发射，经开挖发现在桩顶1