浅谈低应变法在建设工程桩基检测中的局限性

杨忠

（湖南同力检测咨询有限公司 湖南长沙 410219）

1 低应变反射波法的基本原理

低应变动力测桩法是低应变反射波法又称锤击法，是建立在一维波动理论基础上，将受检桩假设为一维弹性连续杆件，检测时在桩身顶部进行竖向激振，给桩一定的能量，产生一弹性纵波，该弹性波沿桩身向下传播，当传至桩身阻抗明显有差异的界面，如扩缩径、严重离析、断桩、桩底等部位，将相应地产生反射波；通过安装在桩顶的传感器拾取反射信号，经放大、滤波、数据处理，识别来自桩身不同部位的阻抗等反射信息，利用应力波在桩身内部传播的波速、桩长与桩底反射时间之间的对应关系，通过反射信息的分析计算，判断桩身混凝土的完整性、判定缺陷程度及位置，根据平均波速校核桩长等。

2 人工挖孔桩的应用实例

某高层小区工程采用人工挖孔灌注桩基础，该项目47#桩施工桩长为10.6m，桩径为900mm，桩身混凝土强度等级为C30，桩底持力层为中风化泥质粉砂岩，采用低应变反射波法进行桩身完整性检测，锤击设备采用尼龙锤激振。

图1为47#桩低应变实测曲线图。通过分析表明：该桩有轻微缺陷反射波，无明显的桩底发射信号，依据JGJ 106—2014中表8.4.3中桩身完整性评定标准，该桩评定为Ⅲ类。

图1 47#桩低应变法实测曲线

同时对该桩进行了钻芯法验证，其检测结果如图2所示，该桩0.00～5.00m左右进尺顺利，且芯样连续、完整、表面光滑、胶结较好，未见缺陷存在。但在5.00～7.5m以下混凝土胶结质量差难以钻进，且芯样松散，因松散长度较长，因此往下无法钻进，依据JGJ 106—2014中表7.6.3中桩身完整性评定标准，对该桩可评定为Ⅳ类桩。

图2 47#桩取芯现场芯样照片

经查阅地勘报告及施工记录，该地层地下水位较高，该桩混凝土浇筑过程中未有效的控制地下水，从而导致此情况的发生；图2中低应变检测波形中无明显的缺陷反射波，是由于该缺陷为渐变形（松散长度约2.5左右），导致应力波慢慢的衰减，从而无明显的缺陷反射及桩底反射，从而导致无明显的缺陷反射。

由此可以看出，钻芯结果与低应变结果有一定的出入，低应变法对渐变形缺陷的桩存在一定的局限性，实际检测工作当中，并不能以缺陷反射幅值的大小来评定其类别，应针对整个场地的波形进行比对分析。对于一个地质情况比较均匀的场地，如仅仅存在个别桩无明显的缺陷或无明显的桩底反射，不能轻易地以低应变波形去评定其桩身类别，必须采用钻芯法检测进行验证。

3 旋挖灌注桩的应用实例

某高层小区采用旋挖灌注基础，该工程388#桩施工桩长为21.0m，桩径为800mm，桩身混凝土强度等级为C30，桩底持力层为中风化泥质粉砂岩，经甲方委托采用低应变法进行桩身完整性检测，锤击设备采用尼龙力棒激振。

图3为388#桩低应变法实测曲线分析图。从图中可以看出，该桩在7.00m左右处有明显的缺陷反射，且反射波幅较高，无桩底反射，依据JGJ 106—2014中表8.4.3中桩身完整性评定标准，该桩评定为Ⅲ类。

图3 388#低应变法实测曲线

经甲方沟通，对该桩进行了钻芯法验证，钻孔芯样照片见图4，该桩芯样连续、完整、表面光滑、胶结较好，未见缺陷存在，因此综合评定该桩桩身完整性类别为Ⅰ桩。

图4 388#桩基取芯现场芯样照片

经查阅地勘报告及施工记录，该地层从地表往下5.00左右为回填土，5.00～7.00左右存在流沙层，为防止桩基施工过程塌孔，因此施工过程中采用直径为1200mm，长为7000mm的钢护筒，由此可以判断导致低应变与钻芯法结构出入较大的原因，是由于0.00～7.00m处由于采用了直径为1.2m的钢护筒，导致桩身截面发生了急变，从而导致低应变检测波形在7.00m左右处有明显的缺陷反射信号。

由此可以看出，两种方法检测的结果差别较大，低应变法检测旋挖桩完整性有一定的局限性，不能完全按照低应变波形检测结果，需结合工程地质、施工记录及钻芯检测综合评判，这样才能保证结果真实、可靠。

4 结语

本文工程实例表明，低应变反射波法在人工挖孔桩和旋挖桩完整性检测中存在一定的局限性，如果严格按照规范要求判定可能存在错判和漏判的情况。在现场检测之前，检测人员应熟悉不同桩型的成孔、成桩工艺，充分了解桩基施工过程中容易出现的质量问题，同时应特别重视对工程地质及施工记录的查阅与分析，在此基础上有效地结合工程地质、施工和钻芯结果对桩身类别进行综合判定，这样才能确保检测结果的真实、可靠。