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摘要：伴随着新型技术的创新和改进，低应变法检测技术被广泛应用到了不同领域中，并且有所完善。基于此，对于相关技术人员来讲，必须学习新型技术，积累知识点，以此做到准确地判断桩基基础工程的桩身完整性。鉴于此，本文主要分析低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性。
关键词：低应变法检测;桩基基础工程;桩身完整性
中图分类号：TU756 文献标识码：A
1、引言
桩身完整性检测的目的是发现桩身可能存在的、影响基桩承载力的某些缺陷，确保桩基承载力、耐久性，减少桩基使用过程中的质量安全隐患。常用的桩身完整性检测方法有低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法等。其中低应变法因具有快速、简便、经济等特点，应用最为广泛。低应变法的检测原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面，如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩底面时，将产生反射波，通过分析反射波的传播时间、幅值和波形特征来判断桩身完整性。
2、低应变法的检测原理及特点
低应变法主要是基于一维应力波动理论，依据一维应力波弹性传播原理，假定桩周土介质均匀（对桩身应力波的传播影响忽略不计），桩身为弹性直杆件，且具有一维、杆件材料和杆截面应力均匀连续、各向同性的属性，土介质沿桩身向上对桩体产生阻尼力的作用。设弹性杆件长为L，杆横截面积为A，质量密度为ρ，杆件弹性模量为E，杆轴线方向为X轴，当施加的内力为F时，各截面振动位移量为，以应力传播时间t和杆件截面位移位置x为基础变量，建立波动方程：
式（1）中，c表示应力波沿杆件竖向传播速度。低应变法检测原理为，检测设备准备到位后，利用手锤或力棒对桩顶施加瞬态激振力，桩身顶部会受到瞬态竖向激振，会沿桩身纵轴方向产生一系列垂直入射弹性应力波，应力波向下传播过程中一旦遇到断桩、桩底虚土、沉渣、离析、缩经或扩径等缺陷问题时，会产生波阻抗差异界面（阻抗变化）而形成反射波和透射波，反射波沿桩身反射回到桩顶，应力波部分会穿过波阻抗界面形成透射波，并继续向下传播至桩底后再反射回桩顶。反射波通过安装在桩顶的传感器进行接收，再利用计算机辅助系统进行滤波、数据处理和波形分析。根据反射波相位、波幅、频率、阻抗变化、反射波达到桩顶时间等参数，结合地质勘探资料、工程设计资料、施工记录、实践经验等检测出桩身完整情况或基桩缺陷位置、深度、类型等。低应变法检测系统主要包括激振系统、测量系统和计算机数据分析系统。激振系统主要通过力棒或手锤的敲打等外力产生瞬态激振及电磁激振器产生的稳态激振;测量系统主要由一些传感器构成，负责采集、处理反射波信号;计算机辅助数据分析系统主要利用计算机和一些辅助软件对波形和检测数据进行分析。
3、低应变法现场检测技术
3.1、检测之前的准备工作
第一，确定基桩和基桩周围土质的高度比例。第二，对波形变化因素进行分析。第三，确定基桩周围的数值大小程度。结合以上多项要点落实有关对策，引进合理的工艺。除此之外，基桩图形有四方面，这几方面内容都是在分析基桩缺陷期间非常重要的几项因素，对于存在的各项异常现象来讲，必须制定出完善的措施加以解决，确保被检测基桩的准确性，禁止发生误差问题，应用性能极高且合格的检验仪器对数据进行检测，从而确保测量数据的准确性。
3.2、检测技术相关规定
相关技术人员在使用低應变法，检测公路桩基结构时，必须严格遵从相应的技术规范标准。倘若工作人员不顾技术要求的约束性，或者是对于技术标准的掌握程度不够，在检测实践中，仅仅凭借其个人的工作经验完成了全部的检测工作，则必然会致使检测结果产生误差值，乃至诱发不能修复的后果。可见，技术规范标准的制定与落实，特别关键。
4、低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性分析
4.1、设置桩头
现阶段要想准确且完善的整合以及收集现场各项信号，就需要结合实际情况对桩头进行合理的设置，特别是针对灌注桩而言，本身面临的问题是非常高的，主要表现为相关人员没有加强对该方面的关注度，操作行为不规范，而且采取的操作方式不合理。一般情况下，桩头位置经常出现浮浆现象，当作业人员没有结合实际情况合理设置桩头的话，而是从浮浆上面直接进行检验，那么不管是引进多么合理的方式调整振源或者是更改传感器的设置位置，最终得到的检测信号都是不准确的。而且需要明确认识到的一方面是检测信号的表层存在着较大的反向脉冲，所以当桩头位置露出以后，需要确保一定的整洁性，将杂物清理干净，清除水分，在检测垂基点之前做好桩头处置工作，有助于进一步设置传感器锤打力棒。
4.2、仪器性能与调试
即便在桩基结构检测中，低应变法的使用能够极大地提升检测结果的可靠性、真实性，但是仍旧需要相关技术人员，不能将细节化的处理工作忽略掉，否则很容易影响到检测结果的精准性。近年来，随着国内科技的进步，检测仪器设备的类型和数量变得愈来愈多，检测标准以及检测内容也随之有了很大的改变，更加趋于多元化。在桩基结构检测工作开展之前，做好检测仪器设备的调试工作（如图1所示），有助于提升检测工作的速率和效果，以防止由于仪器设备存在故障，而致使最终的检测结果有误差。
4.3、实施复核检测
基于桩基结构检测工作内容多且杂，所以应当实施复检从而确保检测结果的精准性。经过多次反复检测工作的有效落实，能够将桩基结构的建造品质、是否受损准确地作出判断。与此同时，考虑到桩基结构检测工作效果，关系到公路使用阶段的安全系数。因此，作为桩基结构的检测人员，务必要将低应变法的效用全部展现出来，唯有如此才能保障检测结果的真实性、精准性。
4.4、桩边土层的效果
目前，当应用基桩低应变方式的过程中，必须全面分析和探究各项要点，比如桩边土层在波形曲线收集期间产生的效果。一般情况下，相关人员仅仅是关注因为桩身波变化而产生的信号反射现象，完全不注重应力波在桩身传递过程中的作用，同时也没有加强桩身材料刚度和缺陷的关注度，桩身土从软土层变化为硬土层的现状下，波形曲。将处于与之相应部位内发生反射波，而且桩边土应用土层转变成原土层的过程中，波形曲线发生相似扩径的反射波，当没有加强桩边土在收集波曲线产生作用分析力度的话，对桩侧周围地质条件了解不到位，必定会影响到数据的准确性，发生误差现象。 从以上论述来看，低应变法产生的作用极高，特征极为明显，同时实施起来极为方便，应用范围广泛，但是从实际情况进行分析，也有着较多的问题存在，基于此，就要求相关人员综合性分析和判断各种影响因素，其中包含了周围地质情况和采取的工艺等，以此获取准确的数据，增强桩身质量，再加上桩土结构较复杂，所以影响了低应变方式效果的发挥，只有将该这种现象全面解决，制定出完善措施，才可以确保测量结果的有效性。
5、展望
（1）桩基检测中可靠程度高、直观性高的方法，比如最接近实际工况的静载法，往往人力物力工期成本也相对高;而经济快速的检测方法，比如低应变法，往往可靠程度相对低、直观性相对低。（2）桩基完整性检测，应在保证准确性和全面判定的前提下，首选适用、快速、经济的检测方法。桩基检测中宜先用快速经济的低应变法对桩基整体质量进行普测摸底，针对低应变法检测中有疑问的桩，进行声波透射法、钻芯法、高应变法、静载法检测。（3）桩基检测中如果出现了缺乏依据、无法或难于定论的情况，就需要进行验证检测。即使用准确可靠程度高、直观性高的检测方法，来弥补或复核准确可靠程度低、直观性低的检测方法得出的结果的不确定性。对大直径桩应几种检测方法并用，相互验证补充，优势互补，提高检测可靠性。
6、结束语
影响低应变检测结果质量的因素很多，对具体的检测项目来说，影响因素可能是上述某一个因素，也可能是多个影响因素同时作用。故在具体的检测中，应严格按照规范要求开展检测，注意对检测过程信息的记录及收集，有针对性地开展专项质量控制活动，确保检测结果的准确、有效。
参考文献
[1]黃磊.桩基静载与低应变在桩基检测中的配合应用分析[J].江西建材，2020（03）：40-41.
[2]陈远鹏.桩基检测中低应变反射波法的实践应用探讨[J].四川建材，2020，46（09）：30+34.
[3]赖东平.低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性探讨[J].科学技术创新，2020（01）：108-109.
[4]李卫庆，薛志成，裴强.低应变法检测桩基础工程的桩身完整性研究[J].大连大学学报，2018，39（03）：8-11+33.
[5]周铭.桩基检测方法及应用研究[J].江西建材，2014（05）：300.
关键词：低应变法检测;桩基基础工程;桩身完整性
中图分类号：TU756 文献标识码：A
1、引言
桩身完整性检测的目的是发现桩身可能存在的、影响基桩承载力的某些缺陷，确保桩基承载力、耐久性，减少桩基使用过程中的质量安全隐患。常用的桩身完整性检测方法有低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法等。其中低应变法因具有快速、简便、经济等特点，应用最为广泛。低应变法的检测原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面，如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩底面时，将产生反射波，通过分析反射波的传播时间、幅值和波形特征来判断桩身完整性。
2、低应变法的检测原理及特点
低应变法主要是基于一维应力波动理论，依据一维应力波弹性传播原理，假定桩周土介质均匀（对桩身应力波的传播影响忽略不计），桩身为弹性直杆件，且具有一维、杆件材料和杆截面应力均匀连续、各向同性的属性，土介质沿桩身向上对桩体产生阻尼力的作用。设弹性杆件长为L，杆横截面积为A，质量密度为ρ，杆件弹性模量为E，杆轴线方向为X轴，当施加的内力为F时，各截面振动位移量为，以应力传播时间t和杆件截面位移位置x为基础变量，建立波动方程：
式（1）中，c表示应力波沿杆件竖向传播速度。低应变法检测原理为，检测设备准备到位后，利用手锤或力棒对桩顶施加瞬态激振力，桩身顶部会受到瞬态竖向激振，会沿桩身纵轴方向产生一系列垂直入射弹性应力波，应力波向下传播过程中一旦遇到断桩、桩底虚土、沉渣、离析、缩经或扩径等缺陷问题时，会产生波阻抗差异界面（阻抗变化）而形成反射波和透射波，反射波沿桩身反射回到桩顶，应力波部分会穿过波阻抗界面形成透射波，并继续向下传播至桩底后再反射回桩顶。反射波通过安装在桩顶的传感器进行接收，再利用计算机辅助系统进行滤波、数据处理和波形分析。根据反射波相位、波幅、频率、阻抗变化、反射波达到桩顶时间等参数，结合地质勘探资料、工程设计资料、施工记录、实践经验等检测出桩身完整情况或基桩缺陷位置、深度、类型等。低应变法检测系统主要包括激振系统、测量系统和计算机数据分析系统。激振系统主要通过力棒或手锤的敲打等外力产生瞬态激振及电磁激振器产生的稳态激振;测量系统主要由一些传感器构成，负责采集、处理反射波信号;计算机辅助数据分析系统主要利用计算机和一些辅助软件对波形和检测数据进行分析。
3、低应变法现场检测技术
3.1、检测之前的准备工作
第一，确定基桩和基桩周围土质的高度比例。第二，对波形变化因素进行分析。第三，确定基桩周围的数值大小程度。结合以上多项要点落实有关对策，引进合理的工艺。除此之外，基桩图形有四方面，这几方面内容都是在分析基桩缺陷期间非常重要的几项因素，对于存在的各项异常现象来讲，必须制定出完善的措施加以解决，确保被检测基桩的准确性，禁止发生误差问题，应用性能极高且合格的检验仪器对数据进行检测，从而确保测量数据的准确性。
3.2、检测技术相关规定
相关技术人员在使用低應变法，检测公路桩基结构时，必须严格遵从相应的技术规范标准。倘若工作人员不顾技术要求的约束性，或者是对于技术标准的掌握程度不够，在检测实践中，仅仅凭借其个人的工作经验完成了全部的检测工作，则必然会致使检测结果产生误差值，乃至诱发不能修复的后果。可见，技术规范标准的制定与落实，特别关键。
4、低应变法检测桩基基础工程的桩身完整性分析
4.1、设置桩头
现阶段要想准确且完善的整合以及收集现场各项信号，就需要结合实际情况对桩头进行合理的设置，特别是针对灌注桩而言，本身面临的问题是非常高的，主要表现为相关人员没有加强对该方面的关注度，操作行为不规范，而且采取的操作方式不合理。一般情况下，桩头位置经常出现浮浆现象，当作业人员没有结合实际情况合理设置桩头的话，而是从浮浆上面直接进行检验，那么不管是引进多么合理的方式调整振源或者是更改传感器的设置位置，最终得到的检测信号都是不准确的。而且需要明确认识到的一方面是检测信号的表层存在着较大的反向脉冲，所以当桩头位置露出以后，需要确保一定的整洁性，将杂物清理干净，清除水分，在检测垂基点之前做好桩头处置工作，有助于进一步设置传感器锤打力棒。
4.2、仪器性能与调试
即便在桩基结构检测中，低应变法的使用能够极大地提升检测结果的可靠性、真实性，但是仍旧需要相关技术人员，不能将细节化的处理工作忽略掉，否则很容易影响到检测结果的精准性。近年来，随着国内科技的进步，检测仪器设备的类型和数量变得愈来愈多，检测标准以及检测内容也随之有了很大的改变，更加趋于多元化。在桩基结构检测工作开展之前，做好检测仪器设备的调试工作（如图1所示），有助于提升检测工作的速率和效果，以防止由于仪器设备存在故障，而致使最终的检测结果有误差。
4.3、实施复核检测
基于桩基结构检测工作内容多且杂，所以应当实施复检从而确保检测结果的精准性。经过多次反复检测工作的有效落实，能够将桩基结构的建造品质、是否受损准确地作出判断。与此同时，考虑到桩基结构检测工作效果，关系到公路使用阶段的安全系数。因此，作为桩基结构的检测人员，务必要将低应变法的效用全部展现出来，唯有如此才能保障检测结果的真实性、精准性。
4.4、桩边土层的效果
目前，当应用基桩低应变方式的过程中，必须全面分析和探究各项要点，比如桩边土层在波形曲线收集期间产生的效果。一般情况下，相关人员仅仅是关注因为桩身波变化而产生的信号反射现象，完全不注重应力波在桩身传递过程中的作用，同时也没有加强桩身材料刚度和缺陷的关注度，桩身土从软土层变化为硬土层的现状下，波形曲。将处于与之相应部位内发生反射波，而且桩边土应用土层转变成原土层的过程中，波形曲线发生相似扩径的反射波，当没有加强桩边土在收集波曲线产生作用分析力度的话，对桩侧周围地质条件了解不到位，必定会影响到数据的准确性，发生误差现象。 从以上论述来看，低应变法产生的作用极高，特征极为明显，同时实施起来极为方便，应用范围广泛，但是从实际情况进行分析，也有着较多的问题存在，基于此，就要求相关人员综合性分析和判断各种影响因素，其中包含了周围地质情况和采取的工艺等，以此获取准确的数据，增强桩身质量，再加上桩土结构较复杂，所以影响了低应变方式效果的发挥，只有将该这种现象全面解决，制定出完善措施，才可以确保测量结果的有效性。
5、展望
（1）桩基检测中可靠程度高、直观性高的方法，比如最接近实际工况的静载法，往往人力物力工期成本也相对高;而经济快速的检测方法，比如低应变法，往往可靠程度相对低、直观性相对低。（2）桩基完整性检测，应在保证准确性和全面判定的前提下，首选适用、快速、经济的检测方法。桩基检测中宜先用快速经济的低应变法对桩基整体质量进行普测摸底，针对低应变法检测中有疑问的桩，进行声波透射法、钻芯法、高应变法、静载法检测。（3）桩基检测中如果出现了缺乏依据、无法或难于定论的情况，就需要进行验证检测。即使用准确可靠程度高、直观性高的检测方法，来弥补或复核准确可靠程度低、直观性低的检测方法得出的结果的不确定性。对大直径桩应几种检测方法并用，相互验证补充，优势互补，提高检测可靠性。
6、结束语
影响低应变检测结果质量的因素很多，对具体的检测项目来说，影响因素可能是上述某一个因素，也可能是多个影响因素同时作用。故在具体的检测中，应严格按照规范要求开展检测，注意对检测过程信息的记录及收集，有针对性地开展专项质量控制活动，确保检测结果的准确、有效。
参考文献
[1]黃磊.桩基静载与低应变在桩基检测中的配合应用分析[J].江西建材，2020（03）：40-41.
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[4]李卫庆，薛志成，裴强.低应变法检测桩基础工程的桩身完整性研究[J].大连大学学报，2018，39（03）：8-11+33.
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