工程地质勘测中桩基检测技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-08-08
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工程地质勘测中桩基检测技术研究

张琴

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摘要:当前,随着人民的生存水平不断提高,对建筑的建设也越来越重视。将桩基础技术运用到高层建筑的建设中,既能确保其整体承载能力,又能保障工程的安全。为了有效地克服目前我国高层住宅建设中出现的问题,本文就如何利用桩基础监测技术进行探讨,并对其在高层建筑中的应用进行了分析。

关键词:工程地质勘测;桩基检测;技术

1桩基工程检测的重要性

桩基虽是基础施工,但对后期的施工工艺起着铺垫作用,其属于隐蔽性工程,是将高层建筑施工的承载力由上而下传递到基础较为牢固的地层中,对建筑物起着一个承上启下的作用,后期的工程架构品质和安全性都与之有重要的关系。做好前期桩基的作业质量至关重要,一旦桩基失衡,后续建筑将会有损坏风险,因此做好桩基的规划设计、控制施工质量以及检测桩基性能是确保桩基牢固的前提,这三个环节缺一不可,若施工质量控制不到位,将会使桩基缺乏安全保障和牢固性。桩基检测主要是对桩体的荷载力以及桩身整体性能进行评估的环节,其评估结果直接关系着桩基工程是否可以投入后续施工中,发现桩基存在问题,必须要及时进行补强。若不进行处理,对处理后续施工工序都有一定的阻碍性,一定要对桩基进行严格的施工策划,后续阶段也要严谨对待,确保桩基的质量可以达标。

当下,桩基施工作业技术各不相同,施工设施设备参差不齐,桩基的施工品质还达不到要求,而且材料运用不佳导致建筑不稳,如发现隐患不能及时做出补救方针,建筑企业将会损失惨重,若频繁出现此类施工事故会严重影响到人们的生命财产安全。同时,若桩基施工中没有合理使用资源,施工时对材料的浪费会导致企业效益降低,达不到桩基的荷载力要求,而是依据经验对桩体数量和长度进行预估,会导致桩基施工中材料消耗严重,完全违背了我国推行的节约环保政策措施。

因此,不管是从哪个方面出发,都要确保桩基工程的品质、建筑稳固、居民安全以及材料合理分配等,所以,对桩基进行检查和测验是很有必要的。

2工程地质勘测中桩基检测技术

2.1成孔质量检测

钻孔的成孔品质对桩的成桩效果有很大的影响。若钻孔直径过细会导致桩身侧摩阻力和桩尖端承载力下降,整体承载力下降。若桩身的上部直径扩大,会使桩身的上端阻力有所上升,而下端的抗剪能力则无法充分发挥,且单个桩的浇筑数量会加大,也会使成本上升。桩孔的偏移会导致桩的垂直荷载特征发生变化,使其无法充分地发挥其承载力,而且易出现钢筋笼吊装困难、塌孔、钢筋保护层厚度不够等问题。若是桩底土厚度较大,会导致桩身长度减小,而端承桩又会对桩顶承载性能产生直接的影响。所以,在浇筑之前,钻孔的质量是保证成桩质量的关键。

以桩孔径和垂直度检测为例,常见的有简易法检测,即通过对灌注桩施工、检测的分析,行业内总结出几种简单的孔径、垂直度检测的技术与方法,适用于无专用孔径、垂直度仪的情况下进行孔径检测。检验装置也可以制造简易工具,例如钢筋笼式、六边木条铰链式、卡尺式等。在各种检测方法中,钢筋笼比较常见,它具有制造简便、检测方法简便、可行等优点。

2.2桩基完整性检测

桩基是否完整也是很重要,所以在对桩基进行检测时多用低应变检测、声波透视法、钻芯法等三种方法。

1)采取低应变法进行检测时,要把桩基当作一个平面维数的一维弹性杠,运用垂直激振的规律进行测试,要与基桩上形成的有关阻力反射波进行融合,达到检测基桩完整性的目的。运用此检测方法也存在一定的盲区,比如,桩基有聚集或加泥现象就会导致荷载力比一般情况下的低,包括桩体接口处缩小或扩大等都存在明显差异。导致此现象发生的原因是检测人员在运用相关检测方法时对其原理理解不到位,才会出现测试结果不准确,没有及时对检测中的杂波进行剔除,也是其中一个因素,因反射波中的应力曲线关乎基桩品质,所以,检测人员必须熟练掌握技巧再投入工作。

2)采用声波投射法时,要着重观察声波边传递的信息,对声波中的数值参考及波形进行解析,从而评估桩基混凝土的品质、强度。对于检测混凝土灌注桩的完善性和线性关联都有帮助,可以直接体现出桩基内部存在的缺陷。

3)钻芯法主要运用在钻孔或人工挖孔的混凝土桩基上,此类检测技术受外界因素影响较少,对于一些直径和面积大的桩体检测效果会更加显著,钻芯法具有定量和直观的优点,但也只是局限于部分面积检测,无法做到对桩基进行全面的有效的分析与评估,对于桩基中存在的隐患,如缩径、歪斜等,无法保证施工水平和施工的有效性。

2.3桩基承载力检测

静荷载检测:静荷载检测能够体现桩基的实际强度。所以,静荷载检测结果也应该成为单桩承载力标准的主要依据。首先,如同单桩竖向抗压静载检测结果一样,强度数据也主要通过实际中相应的检测方式确定。同时,该方式也比较稳定、安全、直接,可以为后期设计与验收工作提供可信的依据。然后,需要进行预期和分层加载。如果检测过程中出现加载问题,应立即停止加载。此时,可从检测数据中获得桩的最大承载力的平均值,并据此计算桩的最大范围值。高应变动测法:对于高应变动测法,主要方式是通过重锤撞击桩顶,使桩体在撞击过程中产生变化。然而,测定了桩顶的变化速率和变形时间曲线,并统计了测定结果。最后,可以通过检测数据合理地判断了桩基的强度。该检测方式一般适用于摩擦桩,而不适用端承桩。主要是由于灌注桩中的端承桩选择了这种检测方式。如使用不当,会对桩产生损坏。

3常见的桩基检测技术

3.1钻芯法

使用钻芯法作用于损坏、轻微破损和部分损耗的桩基上,它具备适用性和技术性等特点,适用于不同工程,包括单桩基础和地下墙等。钻芯法是使用液压钻机从混凝土中钻取芯样,可以直接检测到基桩长度、桩体实质、桩周混凝土抗压性、沉积物厚度、荷载土层性状等,这是其他检测方法不能达到的效果。钻芯法只作用于桩径超过800mm的桩体上,钻芯法是直接在桩体上方进行钻孔,桩体不免会有轻微损坏,且这个方法运用到缺陷较大工程中,例如洞隙、藏泥、物料分离等效果最为显著,如针对轻微缝隙检验效果就会大打折扣,钻芯法对有损面积大的工程效果最明显。在工程检测中钻芯法主要起到协助作用,用来提高工程检验的精准性。

3.2超声波检测法

混凝土桩的一边被超声波传感器或脉冲发射源激发,另一侧则设计了高精度的系统,用以记录脉冲信号向混凝土桩上所传递的信号数据。当混凝土桩上的钢筋并不紧密时,这种缺陷表面就可以作为信号阻抗界面。当传播的声音能量达到了该信号的阻抗边界后,就将形成传输的反射信号,从而导致另一侧(传输)所收到的声音能量大大低于原始能量值;当建筑构件上的结构材料出现了松动、蜂窝和裂缝等重大问题后,入射波也会发生散射和衍射。因此通过研究超声波在传播环境中的传递距离、功率衰减特征、传递时间变化规律以及波形失真,就能够得到混凝土桩的结构数据。通过检测与不同截面和桩高相对应的超声变化参数,并利用数据处理软件进行分析,可以识别桩内部缺陷的类型、严重程度和空间位置,从而准确判断和评价桩基的整体均匀性和完整性。

结论

在建筑中桩基施工对高层建筑起着铺垫作用,是高层建筑建设工作的重要组成部分。只有遵循相关的基桩检测标准,进行合理的测试,对检测技术不断进行提升,确保桩基的测试的精确性,促使后续工程顺利开展。

参考文献:

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