樁基檢測方法與發(fā)展

2024年3月23日發(fā)(作者：王菲的經(jīng)典歌曲)

淺談樁基檢測方法與發(fā)展

【摘要】樁基檢測是確保樁基礎(chǔ)安全與可靠必不可少的環(huán)節(jié)，

本文主要介紹了目前國內(nèi)外常用的樁基檢測方法并論述了其適用

范圍和優(yōu)缺點；同時，展望了樁基監(jiān)測工作的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】樁基檢測；方法；發(fā)展

樁基礎(chǔ)是工程結(jié)構(gòu)中常用的基礎(chǔ)形式之一，在房屋建筑和廠房、

鐵路、公路橋梁、電力以及水利等工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，樁基

工程屬于地下隱蔽工程，施工技術(shù)比較復(fù)雜，工藝流程相互銜接緊

密，施工時稍有不慎極易出現(xiàn)斷樁等多種形態(tài)復(fù)雜的質(zhì)量缺陷，影

響樁身的完整性和樁的承載能力，從而直接關(guān)系到建筑的安全問

題。因此，樁基的質(zhì)量檢測成為樁基工程質(zhì)量控制的重要手段。

1.樁基的分類和檢測方法

樁基礎(chǔ)的種類繁多，按承載力分為端承樁、摩擦樁和端摩樁；

按成樁分為預(yù)制樁和就地灌注樁，預(yù)制樁還可分為打入樁與靜力壓

入樁等。灌注樁依成孔還可分為沖孔、鉆孔、挖孔等灌注樁；按樁

質(zhì)可分為鋼樁、鋼筋砼樁、砼樁、木樁、粉噴樁、石灰樁、砂樁、

碎石樁等；按樁的橫截面的形狀可分為實心的圓樁、方樁，矩形樁

與異狀樁，空心的圓樁、方樁等等。

根據(jù)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》，目前樁基檢測的主要方法有靜

載試驗、鉆芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法等幾種。

2.樁身完整性質(zhì)量檢測

目前，用于樁身完整性質(zhì)量檢測的方法主要有：鉆探取芯法、

低應(yīng)變動力試樁法、聲波透射法等。

2.1 鉆探取芯法

取芯法是在結(jié)構(gòu)上鉆取芯樣評定結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一種方法。這種方

法具有科學(xué)、直觀、實用等特點，在檢測混凝土灌注樁方面應(yīng)用較

廣。一次完整、成功的鉆芯檢測，可以得到樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、

樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況，并判定或鑒別樁端持力層的巖

土性狀。抽芯技術(shù)對檢測判斷的影響很大。某工程先用xy－1型工

程鉆機(jī)，采用硬質(zhì)合金單管鉆具，用低壓慢速小泵量及干鉆相結(jié)合

的鉆進(jìn)方法，結(jié)果采芯率不到70%，芯樣完整性極差，大多呈碎塊；

后來改用scz－1型液壓鉆機(jī)，采用金剛石單動雙管鉆具，采芯率

達(dá)99%，芯樣呈較完整的圓柱狀。所以，《技術(shù)規(guī)范》對鉆機(jī)和鉆頭

作了相應(yīng)的規(guī)定，就是為了避免抽芯驗樁的誤判。但其不足之處是

鉆探取芯和芯樣加工操作不方便，成本比較高，使用受限。取芯對

整個樁身來說部位比較局限，不能代表整個樁的狀況，取芯后會產(chǎn)

生集中應(yīng)力，因此要對樁身進(jìn)行補強(qiáng)處理。

2.2 低應(yīng)變動力試樁法

低應(yīng)變動測法是使用小錘敲擊樁頂，通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅?/p>

接收來自樁中的應(yīng)力波信號，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動

態(tài)響應(yīng)，反演分析實測速度信號、頻率信號，從而獲得樁的完整性。

該方法檢測簡便，且檢測速度較快，但如何獲取好的波形，如何較

好地分析樁身完整性是檢測工作的關(guān)鍵。

2.3 聲波透射法

3.樁的承載力檢測

目前，國內(nèi)外常用的樁基承載力檢測方法有：靜荷載實驗法、

靜動法、高應(yīng)變動測樁法。

3.1 靜荷載實驗法

樁基靜載荷實驗法是指在樁頂部逐級施加豎向壓力、豎向上拔

力或水平推力，觀測樁頂部隨時間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位

移，以確定相應(yīng)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。這是目前公認(rèn)的檢測基樁豎向抗壓承載

力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問

題有時會被檢測人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗

過程產(chǎn)生位移的問題。

單樁載荷試驗的目的是采用接近于豎向抗壓樁的實際工作條件

的試驗方法，確定單樁豎向（抗壓）極限承載力，作為設(shè)計依據(jù)，

或?qū)こ虡兜某休d力進(jìn)行抽樣檢驗和評價。當(dāng)埋設(shè)有樁底反力和樁

身應(yīng)力、應(yīng)變測量元件時，尚可直接測定樁周各土層的極限側(cè)阻力

和極限端阻力。除對于以樁身承載力控制極限承載力的工程樁試驗

加載至承載力設(shè)計值的1.5-2倍外，其余試樁均應(yīng)加載至破壞。

3.2 靜動法

3.3 高應(yīng)變動測樁法

3.3.1 ca法及其優(yōu)缺點

由于ca法假設(shè)條件與部分樁基的實際施工條件差別較大，隨

著樁相對位移加大，樁側(cè)必然產(chǎn)生動阻力，因此動阻力并沒有集中

于樁尖；其次，樁一旦被打動，樁阻力馬上達(dá)到極限值，與假設(shè)的

靜阻力模型為鋼塑性體不符，這就決定了ca法適用于鋼樁、預(yù)

制樁和預(yù)應(yīng)力管樁的測試。

3.3.2 實測曲線擬合法

波形擬合法通過現(xiàn)場把實測力波和速度波進(jìn)行疊加計算，用特

征線法求解波動方程，反算速度波，使計算波形和實測波形擬合，

若二者不吻合，則調(diào)整樁土參數(shù)，直至吻合，最后計算最終承載力。

波形擬合法目前被認(rèn)為是確定單樁承載力較為準(zhǔn)確的方法之一。由

于波形擬合法對貫入度、截面一致性等的要求不是很嚴(yán)格，因此，

當(dāng)樁間土變形不夠充分時，承載力計算值偏于保守。

4.樁基檢測的展望

傳統(tǒng)的樁基靜載實驗費時，費力，已經(jīng)很難適應(yīng)樁基檢測工作

的發(fā)展，從國外的發(fā)展情況來看，快速荷載實驗法將是一個實驗手

段的發(fā)展方向。在這方面，有些地方已經(jīng)明確規(guī)定了快速載荷實驗

法的實驗步驟。作為樁基工程的使用量和檢測量的大國，相信隨著

檢測理論的不斷完善，國際交流的不斷開展，我國的樁基檢測技術(shù)

將越來越走向成熟并形成自己的特色。

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作者簡介：梁瀟文（1986－），女，甘肅定西人，蘭州交通大學(xué)

在讀碩士研究生，研究方向：道路與鐵道工程。