桩基检测中高应变动力测试技术的应用探讨

　　桩基的质量检测在桩基工程中是必不可少的一部分，其目的主要是对桩基的承载力进行标准化测试。高应变动力测试技术具有传统的静载荷实验技术不具备的优点，因此在桩基检测工作尤其在大吨位的桩基检测工作中应用越来越广泛。

　　

　　1　高应变动力测试技术原理用重锤冲击桩顶，使桩与土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。桩身的运动有向上和向下的区别，而应力波在传播过程中也有复杂的反射和透射现象，所以要将应力波划分为下行和上行两种，通过回波大小以及速度的变化，测绘出速度和力波曲线，并根据曲线图中所呈现的变化关系来对桩身质量进行评估。

　　

　　2　高应变动力测试技术的实际方法在测定单桩极限承载方面，主要有四种方法，即：CASE 法、阻力系数法、实测曲线拟合法等。

　　

　　法是在应力波理论基础上实现的，法将待测桩作为等截面桩，通过行波理论对实验数据进行计算和整理，测绘出界面的加速度和应变变化曲线，通过简化得出目标单桩的最高承载力，并将测试结果与项目要求进行对比，确认桩的质量是否符合规范。由于CASE 法测试数据来源是运用钢塑法进行的估算值，因此结论所得的单桩最大承载力只是一个近似值，不能作为单桩桩基检测实验的最终结果。

　　

　　阻力系数法主要是利用桩和土之间的阻力通过相关方程计算，在忽略应力波的能量和阻尼损耗以及桩周围土的外散等误差影响，在假设等阻抗桩身的前提下，用静阻力和动阻力定义桩周围和桩顶的桩尖部分的运动状态阻力，将静阻力模型理想化，最终将实验测得的数据运用一维波动方程得出撑阻力从而确认桩基承载力是否符合要求。

　　

　　实测曲线拟合法相对于阻力系数法更具有精确性，利用波动方程的数值解法得出相关数据和参数。具体做法是：首先将桩分为若干部分，假设每个部分的桩土的相关参数，构建桩土模型，桩顶的边界要求以实际实验获得的速度为条件输入实测数据后带入波动方程求解，经过反复运算得出桩顶力的曲线，并将二者进行拟合比较，若不相符合，需要对桩土模型进行调整并改变相关参数后进行再次计算，一直重复到获得好的拟合效果为止。实测曲线拟合法不止对测试过程中的数据准确性要求高，在假设过程中的数值也有很高要求，除此之外，计算过程中的数值也要严格遵守相关标准和规则，确保结果的实用性。

　　

　　以国电蚌埠发电厂大件码头工程为例，此工程使用桩基墩式设计，为保单桩承载力符合工程要求，要求在施工时对10根钻孔灌注桩采用高应变动力测试进行桩基检测。该工程在具体实施中利用行波理论，对桩身结构的完整性进行评估，同时根据速度和力曲线的变化，使用β 值法对桩身结构缺陷的位置进行定位，同时单桩承载力的确定由凯斯法测定，最后使用实测曲线法确认桩承载力的大小。

　　

　　3　影响测试的因素及应变措施高应变动力测试结束在对单桩进行测试时，会将测试结果和原始数据进行对比和分析，从而对桩的承受力做出正确判断，因此确保原始数据及资料的准确度。此外，测试过程中需要测试相关人员的精确计算和对数据的精准掌控，这要求技术人员要具有过硬的专业素质，得出准确清晰的测试报告，从而达到失误最小化的要求。

　　

　　传感器是整个高应变动力测试中的核心工具，检测进行时，传感器将实验过程中得到的数据信息传出由相关技术工作人员进行筛选计算，得出最终的测试数值。传感器所传出数据的精确程度直接影响了检测的精确度，使用精确的传感器能获得更符合实际情况的数据，从而对桩基进行精准评估。由此可见，对传感器的选择和调试是高应变动力测试一大重要环节，传感器的安装也需要有专业的工作人员负责安装，保证传感器不因实验过程中的打击跟随桩身一起发生形变。

　　

　　在对桩基进行锤击时，锤击能量过高和过低这两种情况都可能会对测试结果造成重大影响：能量过低会导致土阻力无法被激发，能量过高可能直接使桩位置移动。一些桩直径较大且长度较长，在高应变力实验中可能出现“打不动桩”的情况，无法得到最大承载力的数据导致得到不准确的检测结果。为了得到准确的土阻力的测试结果，捶击时的能量需要准确把控，这要求对捶击时的锤距和锤重的严格要求，从而有效控制测试时的土阻力。

　　

　　在一些复杂的检测情况中，检测顺序非常重要。比如遇到具有深基坑的工程，在基坑挖好之前桩基检测就开始进行，但是随着基坑的挖掘工程的进行，原本完好的桩身可能造成破坏，从而使最开始的测试结果不在适用，因此在基坑挖掘过程中要对桩身进行科学合理的保护，同时在基坑的挖掘工作完成之后再增加桩身的质量以及完好度进行检测实验。

　　

　　综上所述，随着我国建筑业的不断发展，桩基工程越来越多。高应变动力测试作为发展了近四十年的技术，其优势也逐渐显现。桩基的质量检测在桩基工程中是必不可少的一部分，其目的主要是对桩基的承载力进行标准化测试。现代化进程的不断推进使工程体量不断增大，桩基工程的应用规模也越来越大，高应变动力测试作为一个准确高效的检测技术，其应用也越来越广泛。但是这一技术也有一些缺点和不足，需要将多方因素全面考虑，高应变动力测试的每一个步骤和环节都需要各方工作人员的精确把控，同时结合科学的计算和分析方法，从而提高桩基检测的准确度，保证桩基工程检测工作的质量。

　　

　　参考文献：[1] 陈仕宏.高应变动力测桩法应注意的若干问题[J].城市建筑