浅议地质勘察报告在低应变检测中的重要性.pdf

'第9期(总第161期)斑标准与检测●浅议地质勘察报告在低应蛮检测中的重要性许晓铭(福州鑫隆达土木工程检测有限公司，福建福州350007)摘要基桩低应变反射波法检测时，所采集的波形曲线不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响。还受到桩周土层土模量大小的影响。本文通过两个典型的案例论述了地质勘察报告在基桩低应变检测中的重要性。关键词基桩；低应变；检测；地质勘察；取芯；桩长0引言由波阵面动量守恒条件：基桩检测作为隐蔽工程验收的重要环节，对保证整个工L一：I程建设的质量至关重要。低应变检测作为基桩完整性检测的P1ClP1C1P2C2l(3)常规手段，以其快速、经济、直观等优势，为检测单位、质监部。～户J门、设计部门广泛认可。近年来，随着理论、技术、设备等方面从而可得：的不断发展，进一步促进了检测仪器、分析软件性能的提高，orR=0"，[一Zl+Z2J]=。1(4)低应变检测也变得更加便捷，技术门槛在不断的下降。低应=cr，[f2+Z2]=。J变也逐渐脱去神秘的面纱，但随之而来的是检测人员在检测=一[一+]=一FV]过程当中随意性加强，不重视基本资料的分析，尤其是对地(5)Vr=，[f2z1+)】=nj质勘察报告的重视度不够。本文例举低应变检测中两个典型其中：zlc的案例，谈一谈地质勘察报告在桩基低应变检测中的重要ZI=p2C：A2性。1低应变原理及典型波型n：低应变检测是以应力波理论为基础。当应力波在一维均反射系数l+质杆件(桩)中传播时，其纵向的振动微分方程为：(6)透射系数__等：c2等其中C~=E／p为纵波在杆件中的传播速度。图1所示，在(1)当桩底为支承桩，胶结良好，波阻抗近似不变时，z。一桩顶激振后，由于质点的振动引起应力波往下传播，当遇到Z，n=l，F=O，T_1时，由(4)，(5)式可知(『It=vR：0应力波为全透阻抗(RA)界面时，将产生反射和透射，根据界面连续条件和牛射，无反射信号，一般看不到桩底反射。但先决条件是激振的顿第三定律，界面上两侧的质点速度，应力均应相等。能量充分影响到桩底情况下。(2)当界面上应力波从高阻抗进入低阻抗时(z>z：)，如磨擦桩的桩底、断裂、离析、缩径等缺陷。z。>z，则n>l，FO，由(4)式可知盯与异号，下行的压缩波，上行的拉力波，由(5)式可知v与V。符号一致，反射波与入射波同相。当桩底存在沉渣或桩身完全断裂情况下，(z。>>z)则n一，F：一1，T=O，此时由(4)，(5)式可得出一VR=V。则桩底处图1应力波在杆体中传播模拟图于应力为零，速度加倍。(3)当界面上应力波从低阻抗进入高阻抗时z。O，由(4)，(5)式可知盯与同号，反射应力同入射的压缩二类桩10根，三类桩3根。问题桩的实验波形如图4，图5所波，而v与v。相反，反射波与入射波反相。示，实测波形在距离第一个波峰1．9ms时出现较大的反向2桩周土层的影响波，并且连接在3．9ms，5．7ms时刻出现反向波。以常规经验在对基桩进行低应变反射波法测试时，要充分考虑到C25的波速3600m／s，在3．6m附近阻抗发生了明显变小，桩桩周土层对所采集波形曲线的影响。检测人员往往只注意到身在这个地方可能存在较严重的缺陷。三类桩数据数量这么桩身波阻抗变化造成的信号反射，而忽略了应力波在桩身中多引起了业主的重视，更为特殊的是：这3根三类桩都在同传播时，不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响，还受到桩周一个承台下。业主要求检测单位进行复测，后检测单位重新土层的土模量大小的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层组织人员进场复测，并对桩面重新进行了处理，检测结果依时，如图2，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的旧。其中一根实测曲线如下：由实测曲线可知桩身在3．1m附反射波。近存在严重缺陷，其他几根问题桩也同样存在这种表征。】逼：l．．2O善’：，●■虚鞠■：c2s蠢一：囊2■，l‘‘t，J●_|／1An一-●＼／～V一V一～⋯⋯⋯．⋯．⋯～～．．～．．～⋯⋯⋯⋯⋯．‘1．I．．．III．t-I．I．．I．图4福州某工地动测实测波形0O0，．惦11．I22．1T#．"L硝．蛐■图2桩身从软土穿过硬土时的波形而当桩周土从硬土层变化到软土层时，如图3，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。图5福州某工地动测实测波形后业主请来了设计单位，施工单位，勘察单位与检测单图3桩身从硬土穿过软土时的波形位一同商讨方案。在讨论的过程中，施工单位提到这几根桩如果不考虑桩周土对采集波形曲线的影响，不了解桩侧都是在同一个承台下，这片区附近在打桩的过程中有发现地的地质情况，容易对基桩产生误判。对此应充分了解场地和下水偏多，后来细查地质勘察证实这一点，而根据地质勘察桩型特点，进行现场调查收集工程地质资料，了解桩和桩周该深度有卵石层存在。由于几根桩的缺陷位置都在同一个地土的刚度比大小，桩周土阻尼大小，影响波形特征，影响检测方。通过进一步查看施工记录，发现这几根桩的充盈系数都深度，采取适当的措施，帮助正确地进行波形分析。要比其他桩要大一些，达到1．35左右。此时检测单位的检测案例1福州某工地，拟建工程为一幢18层楼的安置人员对这根桩的判定产生了一点分岐。一种是认为地下水过房，地质勘察中，地质状况为：①杂填土：主要成分为粘性土、多造成了离析，另外一种看法是卵石层这里可以会造成扩碎石、碎砖、砂土等组成，厚度0．504．1Om；②粉质粘土：厚径，反向波过大是由于扩后缩比较明显。由于是高层建筑，业度O．30—4．50m；③卵石：厚度5．7014．1Om；④淤泥质土：厚主及设计单位不敢大意，决定开挖一根验证一下。后来开挖度0．22～6．70m；⑤卵石：厚度0．70～6．1Om；⑥残积砂质粘性结果验证了后一种观点，挖到2m多就到卵石层，挖机就很难土：厚度2．60—9．80m；⑦全风化花岗岩：厚度0．60—25．90m。再往下挖，工人下去一看，卵石中间被水泥凝结着。三根桩与基桩采用冲钻孔灌注桩，桩身强度为C25，设计桩长为40m周边的卵石通过水泥浆形成一个共有的大肚子。由于卵石层左右，桩端持力层为强风化花岗岩。难以开挖，如果强力开挖，可能会对桩身造成不利影响。后检应业主要求，对该工程所有基桩采用低应变检测桩身测单位提出对这三根桩进行取芯，进尺5m，取两个孔，如果完整性。本工程共有54根桩，抽查34根，其中一类桩2l根，芯样无异常，可按一类桩进行处理，后取芯结果也证明了桩·32· '