低应变法检测既有建筑地基基础的研究

低应变法检测既有建筑地基基础的研究

洪浩

武汉华中科大检测科技有限公司 湖北省 武汉市430209

摘要：低应变反射波法是一种基桩质量无损检测方法，在实际检测工程中具有较强的优越性。低应变法检测是一种用于评估既有建筑地基基础状况的方法，通过对地基和结构在外部荷载作用下的微小变形进行监测和分析，来判断地基的承载能力和结构的稳定性。这项研究对于维护和评估既有建筑物的安全和可靠性具有重要意义。基于此，本文主要分析了低应变法检测既有建筑地基基础。

关键词：地基基础；低应变法；检测

中图分类号：TU753文献标识码：A

引言

低应变法检测是一种常用的地基基础评估方法，通过监测地基和结构在外部荷载作用下产生的微小变形，来评估地基的承载能力和结构的稳定性。在实际检测过程中，如果遇到较为复杂的测试曲线，还要结合其他方法进行检测，综合分析检测结果，从而得到更全面的信息数据，制定对应解决措施，保证基桩工程施工质量能满足行业标准。

1低应变法检测概述

低应变法检测作为最典型的地基基础检测方法，通常应用在桩身完整性检测。根据激振方式不同，主要分为水电效应法、反射波法、机械阻抗法、共振法等，其中，反射波法应用范围最广，其具有结果准确度高、设备简单、成本低等特征，被广泛应用到检测地基基础质量方面。利用反射波法试验判断不同方法的桩位，如高应变法、钻芯法、静载试验法等，能提高静载试验检测结果的准确性，解决静载试验抽样率较低的问题，拓展检测面积，给地基基础处理方案提供丰富的数据资源，受到各行业的高度重视。而低应变反射波法是以一维线弹性杆件模型为基础，由于受到检桩瞬态、长细比等因素影响，高频分量波长和桩横向尺寸比例要超过标准要求，设计桩身截面要满足实际要求[1]。

2低应变法检测的主要优势

2.1高灵敏度和精确度

低应变传感器对结构变形的监测具有高灵敏度和精确度，能够检测微小的应变变化，因此非常适合用于监测结构的微小变形。

2.2非破坏性

低应变法监测不需要对结构进行破坏性的测试，可以长期稳定地工作，不会对结构的完整性造成影响。

2.3长期监测

低应变法适用于长期的结构监测，可以持续地记录结构的变形情况，为结构的长期性能评估提供数据支持。

2.4多点监测

通过在结构不同位置部署多个低应变传感器，可以实现对整个结构变形的全面监测，有利于发现结构的局部变形情况[2]。

2.5远程监测

现代的低应变监测系统通常支持远程监测功能，可以通过互联网实现远程数据传输和监测，方便使用和管理。

3低应变法检测既有建筑地基基础的建议

低应变检测主要用于评价基桩质量，需要检测人员详细了解建筑结构、波动理论、土力学、地基基础、信号处理、振动测试等方面的信息。低应变检测有着较大的应用优势，比如操作更简单、对场地的要求更少等。在应用该种检测方式时，需根据工程的实际特征，预设低应变检测方案，合理布设检测点，进行不同位置的多次测量，综合多项数据，进行研究分析，判断基桩属于哪种类型，为后续施工提供可靠参考。

3.1测量方法和仪器

不同的低应变测量方法和仪器的应用和改进，例如应变计、光纤传感器、压电传感器等。应变测量是低应变法检测的核心方法之一。通过在关键位置安装应变计或应变片，监测地基和结构在受力作用下产生的微小变形。这些应变计可以记录材料的应变情况，从而推断出结构受力状态。

低应变法检测仪器通常对环境的温度和湿度要求比较严格，要确保仪器在规定的温湿度范围内使用，并且避免长时间暴露在极端的环境中。定期对仪器进行校准是非常重要的，以确保测量结果的准确性。包括连接线路、传感器、显示屏等检查，校准可以通过专业的仪器校准服务机构或者有资质的技术人员进行[3]。

3.2选择合适的监测技术

选择适合的低应变监测技术，如光纤光栅传感器、电阻应变片、应变片+数据采集系统等。不同的监测需求和环境条件可能需要组合使用多种技术，以确保监测的全面性和准确性。同时，在选择监测技术时，也要考虑其可靠性、成本效益以及系统维护等方面的因素。

不同的结构和地基类型可能需要不同类型的低应变监测技术，比如钢结构、混凝土结构、地下隧道等。考虑结构所处的环境条件，如温度、湿度、腐蚀性等，选择适应环境的监测传感器和技术。根据监测的精度要求，选择能够满足精度需求的低应变监测技术[4]。

3.3地基基础评估

根据低应变测量结果评估地基基础的状态和安全性，包括地基的稳定性、变形和承载能力。针对具体的建筑工地，可以进行试坑观测，通过开挖试坑来直接观察地下土层的情况，包括土质、含水量、变形情况等，从而更加直观地了解地基的情况。根据地质勘察和试坑观测的数据，进行地基承载力的计算和评估，确定地基的承载能力是否满足设计要求。

3.4监测与预警系统

低应变法检测监测与预警系统是用于监测结构变形、应力分布以及结构安全状态的工程系统。这一系统通常用于对建筑物、桥梁、隧道等工程结构进行实时监测和预警，以便及时发现并采取措施应对潜在的安全风险。低应变法应用过程中，需要充分结合智能监测技术，开发既有建筑地基基础的实时监测与预警系统。这些系统可以通过实时数据采集和分析，提供地基基础健康状态的信息，及时发现潜在问题和危险

[5]。

3.5地基加固与修复

低应变法在地基加固和修复中的应用，通过监测和评估地基的变化，确定合适的加固措施和方法。研究可以探索如何结合低应变测量和工程技术，提高地基加固和修复的效果和可持续性。需要注意以下几方面：根据监测数据分析结果，可以有针对性地对地基进行局部加固，如注浆加固、搭设支撑等，以提高局部地基的承载能力。对于整体性地基问题，如沉降不均或地基不稳定等情况，可以采用整体性的地基修复方案，如地基加固桩、地下连续墙等工程手段。在加固和修复过程中，可以继续利用低应变法监测系统进行实时监控，以了解加固和修复效果，并及时调整施工方案。

3.6长期监测与评估

低应变法在长期监测和评估既有建筑地基基础中的应用。这包括建立长期监测网络、数据管理和分析方法，以跟踪地基的演化和行为，并根据监测结果制定维护和管理策略。低应变法监测系统可以持续地采集结构或地基的应变数据，记录下长期时间内的变化情况。通过实时监控系统，可以随时获取结构或地基的变形情况，对结构性能进行长期跟踪。同时，通过对长期监测数据的分析，可以进行结构性能的趋势评估，了解结构在长时间内的变化规律。结合长期监测数据，可以对结构的安全状况进行评估，判断结构是否存在潜在的安全风险[6]。

结束语

综上所述，低应变法检测是一种常用于评估地基和结构稳定性的方法。低应变法检测既有建筑地基基础的研究可以从测量方法、地基评估、监测系统、地基加固与修复以及长期监测与评估等方面开展，旨在提高地基基础检测的准确性、实时性和可靠性，为既有建筑的安全运行和维护提供技术支持。

参考文献：

[1]梁丙辰.建筑施工中低应变法和声波透射法在桩基完整性检测中的综合应用研究[J].门窗,2016(10):209.

[2]郭勇,王炳监,谢铭武.基桩检测反射波法与声波透射法比较[J].低温建筑技术,2016(12):115-116,119.

[3]王飞.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].江苏建材,2018(2):27-29.

[4]张智.声波透射法与低应变反射波法低应变法检测结果比对分析[J].铁道勘察,2013,39(6):48-50.

[5]张振拴,崔峰,刘波,等.既有建筑物地基基础检测与评定技术的研究[J].建筑科学,2015(S1):163-166

[6]赵乐.建筑工程地基基础检测的重要性和关键技术研究[J].建材与装饰,2020(36):48-49.