某工程动测法检测技术分析

郝海艳

（太原理工大学现代科技学院 山西·太原 030027）

在20世纪80年代初，形成了两种实用的测试方法：一种是高应变现场测试，另一种是室内波动方程分析方法。同时，开展了利用低应变法检测桩身完整性的研究工作。在1990年代中期，《基桩低应变动力检测规程》(JGJ/T93-95)和《基桩高应变动力检测规程》(JGJ106-97)标志着我国基桩动测技术发展已经进入了相对成熟的阶段。高应变方法包括锤击贯入试桩法、波动方程法和静动法，其中锤击法是一种经验方法，主要适用于中小直径的摩擦桩，但已基本被波动方程法所取代。高应变方法在检测桩身完整性方面比低应变方法更可靠，但与低应变方法的快速廉价检测相比，仍然难以应用于一般的完整性检测中。通过一定的工程检查，分析了高应变和低应变的过程和结果，并提出了相应的参数，可供相关工程参考。

1 工程概况

该项目＃1号楼采用后注浆钻孔桩-承台梁+防水底板的形式，桩基的设计等级为乙级。该项目使用钢筋混凝土现浇桩进行地基处理（后注浆工艺），桩直径为600mm，有效桩长为28m，桩端持力层在地下第7层，且进入持力层不少于桩直径的2倍，总桩数为169根，其中包括3个测试桩。桩混凝土强度：试验桩为C40，锚固桩和工程桩为C35，混凝土抗渗等级为P8。该项目的设计需要工程桩的单桩竖向承载力的特征值：暂定为2100kN。

该场地的地貌单元属于汾河西岸的Ⅲ级阶地，标高介于789.39m（100#）～ 795.75m（15#）之间，最大高差为 6.36m，该场地的地基土自上而下依次为：第四系全新统人工新近堆积层（Q42ml），以第①层杂填土的层底为底界；第四系全新统冲、洪积层（Q41al+pl），以第④层粉土的层底为底界；第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl），本次勘察未揭穿该层。岩性以人工填土、粉土、粉质黏土和粗砂为主。

2 检测目的及依据

2.1 检测目的

（1）采用低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；

（2）采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。

2.2 检测依据

（1）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）。

（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）。

（3）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。

3 试验结果及分析

3.1 低应变测试结果分析

桩身质量检查使用推力杆敲打桩头。激发点的位置选择在桩的中心，激发方向沿桩的轴。在桩的中心对称地布置有四个检查点，每个检查点记录的有效信号个数不少于3个，并进行检查以确定测得的信号是否反映了桩体的完整性。当不同的检测点和多个测得的时域信号的一致性较差时，在分析原因后，根据实际情况增加检测点的数量。低应变测试的结果如表1以及典型的低应变测试的附图1和2所示。现场共采样了46个桩，包括3个测试桩和12个锚桩。被测桩的平均波速是正常的。测试的桩都是I型桩，没有II，III和IV型桩，桩身的完整性满足设计要求。

图1：典型试桩、工程桩和锚桩低应变检测图

图2：高应变桩实测、拟合、模拟Q～s曲线、桩身剖面及土阻力分布

表1：低应变检测分析表

3.2 高应变法测试结果分析

本次共完成10根桩的高应变测试，先根据地质条件和基桩设计参数假定一套桩、土各单元的参数;然后使用测得的速度（或其他信号）作为边界条件输入，并通过求解特征线方程来计算桩顶处的力；如果计算出的曲线（包括穿透力）与实测曲线不匹配，则调整输入的桩土参数并重新计算；重复以上步骤，直到计算曲线与实测曲线之间的近似度无法进一步提高，且桩土参数在合理范围内时，此时计算出的单桩竖向极限承载力为作为测试结果。测试结果分析采用实际的测试曲线拟合方法，典型的高应变测试结果如图2，表2和表3所示。

表2：试桩FEIPWAPC程序桩土参数表

表3：基桩高应变检测结果

4 结论

《基桩检测技术规范》提出了采用静载试验方法进一步验证的建议的四种情况是：桩体中存在缺陷，无法确定桩的竖向承载力，桩体缺陷对水平承载力有影响，单次击穿深度大，桩底在桩体中有强烈反射方向相同，反射峰较宽，侧向阻力波，端部阻力波反射较弱，即该波形表明垂直承载行为明显与勘测报告中的地质条件不一致，岩石底部—承插桩在同一方向强烈反射，经过2L/c后无明显的端阻力反射；也可以使用岩心钻进方法验证。根据该试验的低应变试验结果，试验的46个桩的波速是正常的，试验的桩都是I型桩，没有II，III或IV型桩。桩身的完整性满足设计要求；根据高应变试验结果，被测单桩的竖向抗压承载力试验值为4223kN～4324kN，均大于4200kN，符合设计要求。