关于超声波法与低应变法联合测定桩身完整性的研究

李逸 何华拓

摘 要：近年来，我国工程建设领域取得了突飞猛进的发展，而工程建设中质量安全问题也越来越受到各方重视，其中基础结构的质量又是其中的重中之重，现今对基础结构中基桩完整性的检测有超声波法、低应变法、高应变法、取芯法等，其中较为常用的有超声波法和低应变法，两种方法各有优缺，本文主要是对两种方法的联合应用进行研究，做到对基桩完整性的精准判定。

关键词：超声波；低应变；基桩桩身完整性；联合测定

现如今，随着工程建设的突飞猛进，工程建设中质量安全问题越来越受到建设各方的重视，而基础结构又是一个工程的根本，基桩质量的好坏直接关系到上部结构的安全。由于基桩深埋地下的特点，无法直观的对其质量进行实测，经常易出现桩身断裂、离析、缩颈、夹泥（杂物）、沉渣等不良现象；需采用特定的检测手段进行完整性检测，现阶段常用的方法有超声波法与低应变法。本文通过使用两种方法对同一基桩桩身完整性进行检测，分析两种方法的优缺点，为基桩完整性的联合测定提供参考依据。

1 超声波法与低应变法的对比分析

1.1 超声波法

在提前埋设的声测管之间通过换能器发射并接受声波，实测声波在基桩桩身砼介质中传播的声时、频率和波幅强弱等各类参数的相对变化情况，进而对基桩桩身完整性进行检测的方法。其优缺点见下表1。

1.2 低应变法

采用低能量瞬态或稳态的方式在桩顶进行激振，进而检测桩顶部的速度时程曲线。通过波动理论的时域分析，对桩身完整性进行综合判定的检测方法。其优缺点见下表2。

1.3 对比分析

结合超声波法与低应变法的原理，分析其优缺点，发现两种方法能够做到一定程度的优缺互补，其中超声波检测对截面情况、缺陷种类、桩长、地质情况等因素产生的影响可基本忽略，而低应变法又可对超声波法无法测到的嵌岩深度、扩径、缩颈等情况进行有效弥补。

2 不同缺陷类型基桩采用两种方法联合检测的实例分析

2.1 声测管范围外缺陷

某钻孔灌注桩，桩径850mm，桩长7.0m，混凝土强度等级C35水下，声测管布设3根，根据小应变波形显示，该桩桩底反射波明显，在2.8m处存在扩径现象。但根据超声波结果显示该桩在声测管范围内无缺陷。检测曲线见下图1。

由上图可看出，超声波检测声测管范围内无缺陷，但小应变检测结果显示在2.8m处存在扩径现象，经开挖验证，该基桩在2.8m处确实存在扩径现象。因此在基桩检测过程中可采用联合检测法对基桩声测管内外范围进行完整检测。

2.2 低应变法对超声波法检测结果进行复测

某钻孔灌注桩，桩徑1000mm，桩长50.0m，护筒长2m，混凝土强度等级C35水下，声测管布设3根，根据超声波曲线图显示，该桩在7-8m范围内存在全断面缺陷；而根据小应变曲线图显示，在7.5m左右存在明显扩径现象，但该处无护筒存在，故预测为塌孔引起的该处扩径，且塌孔造成桩身处严重夹泥，经后期取芯发现该处混凝土夹泥严重；检测曲线见下图2。

3 结论

（1）对基桩声测管范围外的桩身完整性可用低应变法进行联合测定，做到对桩身完整性的准确判定。

（2）可用低应变法对超声波法检测缺陷进行复测，并分析缺陷类型及原因。

（3）对基桩完整性进行超声波法与低应变法联合测定有利于对桩身情况进行精确判定，避免误判情况。

参考文献：

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[5]杨永亮.超声波投射法在桩基完整性检测中的应用[D].武汉理工大学，2012.

作者简介：第一作者李逸（1987-），男，汉族，江苏新沂人，大专，助理工程师，研究方向：土木工程；第二作者何华拓（1988-），男，汉族，河南三门峡人，硕士，工程师，研究方向：土木工程。