關于樁基檢測方法以及樁基工程監測系統

來源：網絡(北京天璣科技整理www.pet-easy.com)樁基是建筑物的基礎，基礎一旦失穩，勢必會造成建筑物整體的破壞。所以，樁基的設計、施工和檢測是樁基安全與穩定的先決條件，同時也是確保建筑物安全與可靠的重要保障。本文是樁基檢測的方法及其原理、不同檢測方法所適應的不同環境。樁基檢測是對單樁承載力和樁身質量等內容進行的全面評價的重要措施，是評價樁基工程是否合格的重要依據，同時也是對不合格樁基進行補強的基礎。

樁基檢測，一般是指樁身的完整性和單樁的承載力兩方面的檢測，進而到整個樁基工程的檢測與評定。樁身的完整性與其承載能力成正比關系。樁基作為工程結構常用的基礎形式之一，屬地下隱蔽工程，施工技術復雜，工藝流程相互銜接緊密。若施工稍有不慎，很容易就會出現斷樁等多種形態復雜的質量缺陷，從而影響樁身的完整性和樁的承載能力，直接影響到上部建筑結構的安全。

一、樁基檢測的發展趨勢

隨著城鄉建設事業的迅速發展，建筑業也隨之快速發展，伴隨而興起了一門新技術：樁基工程檢測。特別是近10年來，檢測技術得到了長足發展，我國從事樁基工程檢測的單位就有700余家，制造單位就有10余家，儀器的硬件、軟件水平也已接近國際水平。樁基檢測的方法隨著高科技的發展，也進行了五次變革。新中國成立以后，發展了采用手動加壓、人工操作、人工記錄的傳統靜載荷試驗方法。

20世紀80年代，以波動方程為基礎的低應變法進入了快速發展起，并且取得了許多有價值的成果。在80年代中后期到90年代初期，我國研究的高應變動力試樁法的軟硬件問題實際應用效應能與國外技術并駕齊驅。聲波測試法是在結構混凝土聲學檢測技術基礎上發展起來的，目前還仍大量使用數字式聲波儀。目前，在樁基檢測工程中最常用的鉆心法，它是一種微破損或局部破損的檢測方法，具有科學、直觀、實用等特點。

二、樁基檢測的意義

建筑工程事業的蓬勃發展,使得樁基在地基基礎中的運用越來越廣泛。樁基工程質量對建筑結構的安全性與可靠性有至關重要的作用，它是房屋質量的根本。在樁基礎施工過程中，重視樁基檢測是十分重要的一項工作。合理的應用樁基質量檢測方法，是不斷提高樁基檢測質量水平的重要保證，這樣才能確保樁基工程質量。

在工程建設過程中，樁是將上部結構的荷載傳到深層穩定的土層中的中間橋梁，它能夠大大減少基礎的沉降和建筑的不均勻沉降，所以樁基被廣泛的應用在住宅、高層建筑、重型廠房、橋梁等工程中。樁基工程作為隱蔽工程,其質量的好壞直接關系到整個建筑的安全問題。若樁基發生事故，那么它的加固處理難度就會大大增加，若處理不當就會使整個建筑坍塌，造成嚴重的損失。因此,樁基檢測就成了樁基工程中的一個重要環節，研究它的檢測方法就顯得十分重要。

三、樁基檢測的方法

工程技術的不斷發展對測量工作提出了新要求，同時現代科學技術和測繪新技術的發展，給直接為經濟建設服務的工程測量帶來了嚴峻的挑戰和極好的機遇。作為隱蔽工程，樁基檢測內容繁多,各種檢測方法交叉運用，從而產生了多種不同原理的檢測方法。目前，樁基檢測可分為兩大類：靜壓試樁的靜力檢測和動力檢測而動力檢測主要分為低應變法和高應變法，除此之外，還有一些輔助方法，如抽心法、靜力、動力觸探以及埋設傳感器法等。

1、靜力檢測
靜載荷試驗：在樁頂部逐級施加垂直向下的壓力、豎直向上的拉力或水平的推力，觀測樁頂部隨時間所產生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗方法。

目前樁的靜載荷試驗主要采用的方法有：錨樁法、堆載平臺法、地錨法、錨樁和堆載聯合法以及孔底預埋預壓法等。靜力檢測載荷加載過程相對緩慢，以致樁土產生的加速度較小，慣性效應幾乎可以忽略不計，故可看作樁土的各部分隨時都處于靜力平衡狀態，其結果可靠、直觀，雖靜壓試驗能給出準確的單樁極限承載力，并為規范所公允，但對某些工程來說，靜力檢測還是難以實施且存在一定的缺陷，因其費時、費力、費用高以及易受場地限制等因素。

2、動力檢測
樁基的動力檢測法又稱動力試樁，是以振動理論、應力波理論為基礎，采用了先進的微電子儀器與信號處理技術。在建筑業，因其設備輕便、快速、費用低廉的優點而在日常中經常使用。樁基的動力檢測法有三種：高(大)應變法和低應變法、聲波透射法。

1）高應變法
高應變法：采用重錘沖擊樁頂，測量樁頂部的速度和歷時程曲線，通過波動理論的分析，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法。嚴格來說，這種方法適用于預制打入樁的動力檢測，因其對摩擦樁及摩擦端承樁合適，但對于端承樁、就地灌注砼的端承樁是不合適，使用高應變法檢測，若處理不當，就會將好樁弄壞。

2）低應變法
低應變法：采用低能量瞬態或穩態激振方式。在樁頂激振時，測量樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，以波動理論分析或頻域分析為根據，對樁身完整性進行判定的檢測方法，該方法檢測簡便,且速度較快。這種檢測法的關鍵點在于，如何獲取好的波形，如何較好地分析樁身完整性。主要用在檢測樁身的缺陷及缺陷所在的位置，并作出樁身完整性的判定。

3）聲波透射法
聲波透射法：通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對比在預埋聲測管之間發射并接受的聲波，從而檢定樁身完整性的方法。

3）其他樁基檢測的輔助方法
鉆心檢測法，常用地質鉆機在樁身上沿長度方向鉆取芯樣，通過對芯樣的觀察和檢測確定樁的好壞，主要針對靜力試樁法無法完成的大直鉆孔灌注樁。該方法的缺點是：設備龐大、費工費時、價格昂貴,不宜作為大面積檢測，只能用于抽樣檢查。

超聲脈沖檢驗法，在樁的混凝土灌注前沿樁的長度方向平行預埋若干根檢測用管道，將它作為超聲檢測和接收換能器的通道。其工作過程為：檢測時，探頭分別在兩個管子中同步移動，沿不同深度逐點測出橫斷面上超聲脈沖穿過混凝土時的各項參數，然后經超聲測缺原理分析每個斷面上混凝土的質量，最后得出樁的質量。

射線法，是以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現象為基礎的。檢測原理為：當射線穿過混凝土時，混凝土質量不同或存在缺陷，使得接收儀所記錄的射線強弱發生變化，從而來判斷樁的質量。

四、樁基檢測的應用現狀

由于樁－土工作體系的復雜性、施力方式及大小的不同、樁型及尺寸的變化、施工工藝的不同、土質條件的差異等，故其嚴重影響了動、靜試驗之間的相互關系。為了確保樁基檢測的可靠性及精確性，應嚴格按照所測樁基的具體情況選取合適的檢測方法。

目前樁基檢測一般使用低應變動測法、聲波透射法及鉆孔取芯法，但各種方法由于各自的理論假設及各種影響因素的存在，使得其自身的應用具有一定的局限性，故合理的利用各種方法的優勢，是解決工程實際問題的重要手段。

聲波透射法的適應范圍：地質條件復雜(如溶洞地區)、主墩樁或較重要部位的樁基。鉆孔取芯法主要用在動測法受地質條件影響、樁底持力層、沉渣等較難判斷時，所采用的一種校核方法。高應變動測法在取芯發現個別樁基存在局部缺陷或持力層稍差而加固處理又難解決問題時。所用的一種進行承載力檢驗的方法。低應變或高應變動力試樁法常用于檢測各類樁、墩及樁墻結構完整性。

聲波透射法或鉆芯法用于檢測大直徑樁。質點速度監測系統或加速度監測系統對施中有振動影的環境進行檢測。靜載荷試驗檢測豎向承載力,單樁承載力用于高粘結強度樁和土組成的復合基地(水泥土樁、CFG樁、低標號混凝土樁等) 的檢測。

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