关于岩土工程桩基检测技术的实践.pdf
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1、技术协作信息2023(9)总第 1490 期技术探讨与推广关于岩土工程桩基检测技术的实践吴旭东贵州正建兴业工程质量检测有限公司摘要:桩基施工在岩土工程中应用广泛,它具有隐蔽性、施工难度大、质量控制要求高的特点。桩基施工质量的优劣会对工程的整体质量与后续施工的安全性造成很大程度的影响,必须引起重视。为了保证桩基施工质量,需要结合实际情况选择具有针对性且行之有效的检测方法对桩基质量进行检测与判断。本文就针对岩土工程桩基检测技术的实践进行研究与探讨。关键词:岩土工程;桩基检测技术;应用;实践一、桩基检测的重要性与内容(一)桩基检测的重要性在岩土工程之中,如果地基承载力不足,为了对地基基础的承载能力进
2、行提升,防止建筑物沉降并提升建筑物对于复杂条件地层的适应性,需要进行桩基施工作业。近年来,随着行业的进步与工程要求的提高,用桩量也得到了很大程度的提高。对于桩基工程而言,它属于隐蔽工程,施工技术具有复杂性,且施工工艺与施工流程的衔接十分紧密,施工难度较大。如果出现断桩等质量缺陷,不仅会对工程的整体质量造成不良影响,同时也无法保证后续施工的安全性。因此,通过科学合理且具有针对性与适应性的桩基检测技术,可以对桩基的成孔质量、承载能力以及完整性进行检测,以规避桩基施工缺陷,对于工程质量的提高与施工作业的安全性具有十分重要的意义。(二)桩基检测的主要项目内容桩基检测的具体内容主要包含三个重要项目:一是
3、成孔质量。在开展岩土工程作业的过程中,桩基成孔质量是桩基质量的重要影响因素,如果成孔直径不满足相关规范标准,会对桩基的承载力造成不良影响,或者导致桩基上部阻力增加,进而促使下部桩基的承载力无法得到有效的发挥。正是因为成孔大小会直接影响到桩基质量,所以在对桩基进行检测时,成孔质量是重要的检测内容之一,具体需要检测孔的深度、位置、垂直度等参数是否符合标准值。二是桩基承载力。承载力是评判桩基质量的主要指标,若承载力不足,在影响工程质量的同时也会埋下安全隐患。三是桩基结构完整性。桩基在需要具备足够承载力的同时,对于桩身的截面尺寸、长度、强度以及整体致密性也有一定的要求,我们将这些重要参数合称为桩基结构
4、完整性。二、岩土工程中桩基检测的常用技术与方法(一)超声波透射法超声波透射法简称超声波法,其检测原理如下:通过检测超声波在相关材料中传播时的传播速度进行检测,来对被测材料的特性与变化情况进行判断,由此得到灌注桩桩身的缺陷情况以及缺陷存在的具体位置,实现对于桩身完整性的有效判定。超声波透射法这一桩基检测技术具有检测细致、限制因素较少的优势。但它也存在着一定的缺点,主要表现在三个方面:首先,利用超声波法需要预埋声测管,检测前的工作相对复杂;其次,超声波法的应用成本高;最后,超声波法无法对桩基缺陷进行定量判断。(二)钻芯法钻芯法也是一种较常使用的桩基检测方法,它是利用岩芯钻探技术以及相关工艺,对现浇
5、混凝土灌注桩的桩身与持力层进行钻芯取样操作,并对获得的芯样进行抗压强度试验,然后在此基础之上根据试验结果与芯样的表观质量对桩的质量进行综合评定,从而较为直观地了解到灌注桩桩长、桩底沉渣厚度、桩身混凝土强度等相关信息。这一桩基检测方法具有直观性强、可靠性高的优势,但它也具有施工不方便、效率低、成本大的特点,同时也不属于无损检测的范畴。(三)静荷载试验法这一检测方法又可以细分为三种:第一种是单一桩竖向抗压静载试验,它既可以对单桩竖向的抗窑窑技术协作信息2023(9)总第 1490 期压极限承载力进行测定,又可以测出桩侧与桩端的阻力,同时它还被用于高应变法单桩竖向抗压承载力检测的验证;第二种是单桩水
6、平静载试验,它可以对单桩水平临界与极限承载力、桩身的弯矩与挠度、推定土抗力参数进行检测;第三种是单桩竖向抗拔静载试验,主要针对单桩竖向抗拔极限承载力与桩的侧摩阻力进行检测。静荷载试验法存在一定程度的限制,因为它离散性相对较大,因此并不适用于高承载力的桩基检测。除此之外,这一检测方法成本较高,且耗费的人力、时间、成本也较多。(四)低应变法低应变法即低应变反射波法,它是运用桩头瞬态激振、桩头信号接收的一维波动理论来对桩顶加速度或者速度响应时域曲线进行实测与分析,进而实现对于桩基完整性的合理判定。低应变法的检测项目主要包含两个方面,一方面是对于桩身缺陷位置的检测,另一方面是判定桩身完整性类别。这一测
7、试方法操作相对简便,而且检测出的结果具有较高的可靠性,在检测成本上也有一定的优势。但它也有局限性,例如当桩头混凝土比较松软时,桩底的反射信号获取存在一定难度,在对扩颈、缩颈等缓慢变化的桩身缺陷进行检测时,界面处的反射信号并不理想,可能会出现判定遗漏或失误的情况。除此之外,低应变法也无法对相关缺陷进行定量分析。(五)高应变法高应变法也是应力波反射法的一种,它是利用锤击系统施加一个竖向瞬态冲击荷载作用于桩顶之上,而施加的这一力与桩的实际应力水平接近,在其作用之下桩体会产生十分明显的加速度和惯性力,进而促使桩与土之间产生相对位移,在这种情况下,桩侧摩阻力与端阻力被激发。同时在桩的两侧距桩顶的一定距离
8、之内安装对称的力与加速度传感器,用于对力与桩-土系统响应信号的测量。接收到的响应信号不仅能够对桩-土特性进行一定程度的反映,而且与动载作用强度、频谱成分、持续时间存在着密切的关联性,这样就可以对单桩承载力以及桩身结构的完整性进行有效的计算与分析。三、桩基检测技术在岩土工程中的具体应用(一)工程概况某高层建筑的桩基工程中,总桩数量为 101 根,且都是嵌岩桩,桩直径为 800mm。依据设计标准,桩端应该嵌入中风化闪长岩或者中风化灰岩大于 2 倍的桩径,在正式开展混凝土浇筑作业之前,要确保桩底沉渣厚度控制在 50mm 以下。在桩基检测之前,我们做好了详细的规划,首先明确了桩基检测的目的,充分结合了
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