基桩反射波法检测桩身缺陷深度的不确定度评定

杨立峰

摘要：基桩反射波法是基桩完整性无损检测的一种方法，由于该法简便、快速、经济，能对桩基施工质量进行有效的控制，满足一定的工程需要，因而使用较为广泛。文章结合工程实例，对基桩反射波法检测桩身缺陷深度的不确定度评定进行了探讨。以期提高实践操作中的检测技术水平。

关键词：基桩；反射波法；检测；桩身缺陷深度；不确定度

0 引言

工程基桩进行桩身完整性检测是基桩检测中一个重要环节，测量的目的是为了确定被测量的量值。测量结果的质量（品质）是量度测量结果可信程度的最重要的依据。测量不确定度就是对测量结果质量的定量表征，表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。广义上说，测量不确定度意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果表述必须同时包含赋予被测量的值及与该值相关的测量不确定度，才是完整并有意义的。

1 基桩反射波法的基本原理

基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、泥、夹断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断基桩的完整性。

2 基桩反射波法实际检测中应注意的问题

2.1 “浅部盲区”现象

进行基桩完整性检测时，经常出现在曲线上不能正确判断前部缺陷的现象，即“浅部盲区”现象。“浅部盲区”的出现与检测仪器、测试方式有关。理论上讲，通过选择合理的激发接收装置，可以没有“浅部盲区”，但由于测试仪器和测试方法的问题，“浅部盲区”现象确实存在。因此，在判断桩身完整性的时候，如出现大量“浅部盲区”，不容易辨別是否有浅部缺陷，可以考虑更换仪器或挖开浅部桩身进行验证。

2.2 判断桩长问题

实际的基桩检测中，影响检测桩长的因素很多，主要有：波的衰减特性；击发方式（击发频率、能量）的影响；桩基施工工艺和桩型的影响。因此不宜校核桩长。

2.3 区分缺陷问题

由于所测得的桩顶反射波幅度受各种因素影响，缩径、隙、裂离析的表现形式完全相同，造成缺

陷的具体性质无法正确判定，要进一步判断桩身缺陷的性质，除分析测桩曲线特征外，应综合分析

基桩施工工艺、施工记录及场地工程地质条件等因素。

2.4 养护龄期问题

混凝土是一种与龄期有关的材料，其强度随时间的增加而增加。在最初的几天内强度快速增加，随后逐渐变缓，其物理力学、声学参数变化趋势亦大体如此。

2.5 阻抗变化问题

一些缺陷如缩径、离析、空洞等发生在桩身的某一段，而且缺陷程度是由轻至重或由重至轻。对于这样渐变的阻抗界面，反射波信号往往反映得不很明显，给完整性判断带来了困难。因此，可结合施工、地层情况综合分析加以区分；无区分时，应结合其他检测方法综合判定。

3 工程检测实例

3.1 工程概况

某工业厂房，采用预应力管桩基础，设计桩身混凝土强度等级为C80，工程桩总数156根，设计桩长为29～30m，桩端持力层为粗砂层，根据国家和省的有关规定，对其中53根桩进行反射波法试验，以判定桩身缺陷的程度及位置。使用仪器为美国PDI公司生产的PIT基桩动测仪。现对其中50#桩在6.0m左右缺陷位置进行测量不确定度评定。

3.2 检测依据和方法

检测按照广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）有关规定执行，采用PIT基桩动测仪并采用不同激振方式对50#桩重复测量6次。

3.3 确定数学模型

缺陷位置是应力波在桩身传播的弹性波速v和缺陷位置反射波时间t的二元函数：

式中：L—缺陷深度（m）

v—弹性波速（m/s）

t—缺陷位置反射时间（s）

3.4计算合成标准不确定度

4 结束语

综上所述，桩基工程作为隐蔽工程，发现问题难，事故处理难。因此，桩基础工程的试验和检测显得尤为重要。由于基桩反射波法测点广、经济、快捷、无损等诸多优点，反射波法作为使用频率高且发展较快的无损检测技术。

参考文献：

[1]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》

[2]段茗. 基桩反射波法检测技术的评价与应用[J]. 山西建筑. 2010（30）