基于低應(yīng)變法和聲波透射法的基樁完整性檢測(cè)研究

林 婷

(福建省閩之星水利水電工程檢測(cè)有限公司，福州 350000)

0 引 言

基樁為隱蔽性工程，其質(zhì)量的好壞決定了建/構(gòu)筑物的安全和穩(wěn)定。對(duì)此很多學(xué)者對(duì)樁基的完整性檢測(cè)進(jìn)行了深入研究并投入了工程實(shí)踐當(dāng)中，收到了不錯(cuò)的效益。李偉財(cái)[1]采用低應(yīng)變法和聲波透射法聯(lián)合應(yīng)用的方法，在樁基檢測(cè)中取得了良好的應(yīng)用效果，從中大大地提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。冷峰[2]通過工程實(shí)例數(shù)據(jù)對(duì)完整性進(jìn)行了判斷分析，認(rèn)為聲波透射法對(duì)樁基缺陷的檢測(cè)是比較可靠的,值得推廣應(yīng)用。段文旭[3]介紹了低應(yīng)變法和聲波透射法在檢測(cè)手段上的不足，并提出了將兩種方法綜合運(yùn)用的綜合檢測(cè)方法。郭勇等[4]針對(duì)實(shí)際工程中最常用的低應(yīng)變反射波法和聲波透射法檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了比較研究，并提出綜合性應(yīng)用的建議。 尹秀杰等對(duì)聲波透射法和低應(yīng)變反射法檢測(cè)基樁完整性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，利用所得結(jié)果對(duì)聲波透射法和低應(yīng)變反射法的綜合應(yīng)用提出了建議。文章介紹了低應(yīng)變法、聲波透射法的檢測(cè)原理、特點(diǎn)及適用范圍，并結(jié)合工程案例，指出在實(shí)際施工工程中可綜合運(yùn)用兩種方法進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證，從而進(jìn)一步提高檢測(cè)質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷問題，消除建筑工程中的隱患。

1 低應(yīng)變法

低應(yīng)變法又稱反射波法(瞬態(tài)時(shí)域分析法)，其優(yōu)點(diǎn)是儀器輕便、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)快捷，同時(shí)將激勵(lì)方式、頻域分析方法等作為測(cè)試、輔助分析手段融合進(jìn)去。當(dāng)然，低應(yīng)變法檢測(cè)時(shí)，不論缺陷的類型如何，其綜合表現(xiàn)均為樁的阻抗變小，而對(duì)缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分，這是其最大的局限性。

2 聲波透射法

與低應(yīng)變法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測(cè)，且基本無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成影響。

3 工程案例

3.1 工程概況

該工程為抽水蓄能電站進(jìn)場(chǎng)公路橋，沖孔灌注樁，樁徑2000mm，樁長約35m，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30，設(shè)計(jì)樁端持力層弱風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。擬采用低應(yīng)變法及聲波透射法對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)研究。

3.2 地層情況

①層：素填土：主要成分為含碎石粉質(zhì)黏土、棕黃色，碎石含量不均、一般20%-30%，粒徑3-10cm為主，粉質(zhì)黏土呈硬塑，層厚一般約1-3m。

②層：耕植土：主要成分為粉質(zhì)黏土、灰色，硬塑，含少量砂礫，厚度0.3-0.6 m。

③層：漂卵石：呈黃褐、青灰等雜色，磨圓-次圓狀、結(jié)構(gòu)較松散，漂石粒徑以0.3-0.8m為主，含量一般40-60%，卵石粒徑以5-15cm為主，含量一般20-30%，其余為砂礫充填，該層厚一般在2-5m。

④層：含碎塊石粉質(zhì)黏土：以含碎塊石粉質(zhì)黏土為主，局部為碎塊石，棕黃色，結(jié)構(gòu)稍密-中密，碎塊石含量10-30%不等，局部達(dá)60-70%呈碎塊石層，粒徑以10-50 cm 為主，地層少量塊石直接達(dá)1-3m，棱角形-次棱角狀，強(qiáng)-強(qiáng)風(fēng)化狀，成分為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，該層厚一般在3-10m。

⑤層：黏土：局部為粉質(zhì)黏土，呈土黃色、黃褐色、磚紅色，可塑，該層厚一般在 3-10m。

⑥層：全風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：灰色，基本風(fēng)化為土狀，山坡該層厚度較大，一般在 7-15m，局部達(dá) 20-35m，其他路段一般 2-5m。

⑦-1層：散體狀強(qiáng)風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：灰褐色，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯經(jīng)鉆探擾動(dòng)后呈砂礫狀?yuàn)A堅(jiān)硬土狀，該層厚度一般 2.3-9.4m。

⑦-2層：碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：灰褐色，巖芯呈碎塊狀、碎裂狀為主，部分短柱狀，巖體極破碎-破碎，該層在場(chǎng)地內(nèi)分布廣泛，厚度一般 1-4m。

⑧-1層：弱風(fēng)化上段晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：褐色、青灰色，局部含有強(qiáng)風(fēng)化夾層，巖芯呈塊狀、扁柱狀、短柱狀為主，風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙面風(fēng)化劇烈，多附鐵錳質(zhì)，巖體破碎-較破碎，該層厚度一般 4.9-17.5m。

⑧-2層：弱風(fēng)化下段晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：青灰色，巖石致密堅(jiān)硬，巖芯呈短柱狀、柱狀為主，巖體較完整為主，該層在場(chǎng)地內(nèi)分布廣泛，鉆孔多未揭穿。

4 檢測(cè)結(jié)果分析

4.1 低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果

1#樁低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果，見表1；低應(yīng)變檢測(cè)波形圖，見圖1。

表1 1#樁低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果

圖1 低應(yīng)變檢測(cè)波形圖

4.2 聲波透射法檢測(cè)結(jié)果

1#樁聲波透射法檢測(cè)結(jié)果，見表2；聲波透射法聲速-波幅圖，見圖2。

表2 1#樁聲波透射法檢測(cè)結(jié)果

圖2 聲波透射法聲速-波幅圖

通過聲波透射法檢測(cè)出樁身完整性為Ⅳ類，采用鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證。鉆芯法檢測(cè)(取芯驗(yàn)證，鉆取1個(gè)孔)。驗(yàn)證結(jié)果：樁身進(jìn)尺(34.74-35.60)m，混凝土芯樣松散、夾泥，破碎長度0.86m，完整性Ⅳ類。芯樣，見圖3。

圖3 芯樣

5 結(jié) 語

文章結(jié)合具體工程，采用低應(yīng)變法和聲波透射法對(duì)基樁的完整性進(jìn)行了檢測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)同時(shí)采用兩種檢測(cè)手段可以增加檢測(cè)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，兩種檢測(cè)手段互相取長補(bǔ)短，是一個(gè)非常成功的工程范例。