【導(dǎo)讀】地區(qū)、濕陷性黃土地區(qū)、膨脹土地區(qū)和凍土地區(qū)的地基處理中得到廣泛地應(yīng)用。度的隱蔽性，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題難，事故處理更難。因此，樁基檢測(cè)工作是整個(gè)樁?？啃裕拍苷嬲卮_保樁基工程的質(zhì)量與安全。隨著人類工程活動(dòng)的日益增多。和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這一領(lǐng)域的理論研究和工程運(yùn)用都得到了較大的發(fā)展。別樁的完整性和質(zhì)量缺陷，是一種值得推廣的方法。通過(guò)工程實(shí)例的總結(jié)，需采取的個(gè)項(xiàng)。生對(duì)學(xué)習(xí)期間所學(xué)知識(shí)及其應(yīng)用能力的一次綜合檢驗(yàn)，務(wù)必引起同學(xué)們的重視。⑤圖表設(shè)計(jì)符合規(guī)范。的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行針對(duì)性的撰寫，或以某項(xiàng)具體工作與理論闡述結(jié)合分析。存在的問(wèn)題，展示分析的過(guò)程及分析結(jié)果。這部分與摘要內(nèi)容部。另起一頁(yè)，英文摘要及關(guān)鍵詞內(nèi)容直接根據(jù)中文內(nèi)容翻譯。另起一行，頂格，關(guān)鍵詞內(nèi)容用小四號(hào)字，字體為“TimesNewRoman”?！澳夸洝眱蓚€(gè)字用三號(hào)黑體加粗，居中，字間空兩格。目錄內(nèi)容只列兩級(jí)，

　　

【正文】 24h 尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 。已達(dá)到反力系統(tǒng)的最大反力 。已滿足設(shè)計(jì)或委托方委托的最大加荷值時(shí) ,可終止加載 17 基樁動(dòng)力檢測(cè) 樁基動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)包括 高應(yīng)變法 和低應(yīng)變法。當(dāng)作用在樁頂上的能量較大，直接測(cè)得的打擊力與設(shè)計(jì)極限值相當(dāng)時(shí)，這便是 高應(yīng)變法 ；作用在樁上的能量較小，僅能使樁土間產(chǎn)生微小擾動(dòng)，這類方法稱為低應(yīng)變法。目前 高應(yīng)變法 主要有動(dòng)力打樁公式法、波動(dòng)方程法、 CASE 法、曲線擬合法、錘擊貫入法和動(dòng)靜法等。低應(yīng)變法主要有機(jī)械阻抗法、應(yīng)力波反射法、球擊法、動(dòng)力參數(shù)法和水電效應(yīng)法等。樁基動(dòng)測(cè)具有費(fèi)用低、快速、輕便 、適于普查等優(yōu)點(diǎn)，這大大地促進(jìn)了樁基動(dòng)測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用 ． 低應(yīng)變反射波法 目前，低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁是采用低能量的 瞬態(tài) 或穩(wěn)態(tài)激振，使樁在彈性范圍內(nèi)作低幅振動(dòng) (應(yīng)變量約為 10－ 5)，利用振動(dòng)和波動(dòng)理論判斷樁身 缺陷 ?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法主要用于檢測(cè) 樁身完整性 。我國(guó)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)樁法主要是應(yīng)力波反射法，其次還有機(jī)械阻抗法、動(dòng)力參數(shù)法、水電效應(yīng)法、共振法等。其中應(yīng)力波反射法在樁身質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛，主要用來(lái)檢查 樁身完整性 ，檢查 縮徑 、擴(kuò)徑、夾泥、斷樁、空洞、離析、沉渣，并核對(duì)樁長(zhǎng)、推算砼強(qiáng)度。本文主要介紹低應(yīng)變反射法。 應(yīng)力反射波法是以應(yīng)力波在樁身中的傳播反射特征為理論基礎(chǔ)的一種方法。該方法將樁假定為連續(xù)彈性的一維截面均質(zhì)桿件，并且不考慮樁周 土體對(duì)沿樁身傳播應(yīng)力波的影響。當(dāng)在樁頂施加一 瞬態(tài) 錘擊振力，將在樁內(nèi)激發(fā)應(yīng)力波，由于樁與周土之間的波阻抗差異懸殊，應(yīng)力波的大部分能量將在樁內(nèi)傳播，當(dāng)波長(zhǎng)Ｌ＞＞樁徑Ｄ，應(yīng)力波波長(zhǎng) Λ ＞＞Ｄ時(shí)，樁可以看作一維桿件，應(yīng)力波在樁內(nèi)傳播可以采用一維桿波動(dòng)方程計(jì)算。垂直入射的應(yīng)力波在樁內(nèi)傳播過(guò)程中，當(dāng)樁內(nèi)存在有波阻抗差異界面時(shí)，波將產(chǎn)生反射波和透射波，反射波將沿樁身反向 傳播到樁頂，而透射波繼續(xù)向下傳播。樁身的 缺陷 、樁底均可以根據(jù)反射波的相位、振幅、頻率特性，輔以地層資料、施工記錄以及實(shí)踐分析經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其性質(zhì)作出確切的判斷。 18 應(yīng)力反射波法目前也存在著很大的局限性。反射波法動(dòng)力測(cè)樁，以其測(cè)點(diǎn)廣、經(jīng)濟(jì)、快捷、無(wú)損等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前人們所公認(rèn)的樁基質(zhì)量檢測(cè)的有效方法，但也存在著缺點(diǎn)和不足。（ 1）樁周土層對(duì)波形曲線的影響，在對(duì)樁基測(cè)試 曲線進(jìn)行分析時(shí)，要充分考慮到樁周土層對(duì)所采集波形曲線的影響。在樁基動(dòng)測(cè)中，檢測(cè)人員往往注意到樁本身的子波疊加而引起的 缺陷 判斷，而忽略了應(yīng)力波在樁中傳播時(shí)，不僅受樁身材料、剛度及缺陷的影響。樁周土層的土力學(xué)性能越好，應(yīng)力波在樁周土層中的損耗就越大。同時(shí)受樁周土層的土模量大小的影響。在硬土層處將會(huì)產(chǎn)生為似擴(kuò)徑的反射波，在軟土層處將會(huì)產(chǎn)生由于應(yīng)力波透射損耗小而產(chǎn)生似 縮徑 的反射波。如果不考慮樁周土層對(duì)所采集曲線的影響，不了解樁側(cè)的土質(zhì)情況，有時(shí)會(huì)造成誤判；（ 2）較難識(shí)別樁身淺部的缺陷，因?yàn)樵诒举|(zhì)無(wú)論大樁還是小樁，樁頂近端都不可以完全套用一維應(yīng)力波理論，應(yīng)該用三維效應(yīng)展開(kāi)討論；（ 3）缺乏對(duì)缺陷程度的定量分析。應(yīng)力波反射法靠單一的波形特征，要想定量給出離析段厚度、沉渣厚度、裂隙寬度及 縮徑 程度的準(zhǔn)確值是不可能的；（ 4）第二缺陷的判斷。當(dāng)?shù)谝蝗毕葺^大時(shí)，阻斷了信號(hào)的上行與下達(dá)，給深部缺陷和樁底的識(shí)別增加了困難，特別是當(dāng)?shù)诙毕轂榈谝蝗毕莸膬杀稌r(shí)更難以識(shí)別；（ 5）漸變的缺陷。對(duì)于樁徑緩慢變大然后突然縮徑的樁，在曲線上 往往不能分辨出擴(kuò)徑現(xiàn)象而只看到縮徑現(xiàn)象，對(duì)于這種突變的樁，在曲線上表現(xiàn)為縮徑的信號(hào) 。 高應(yīng)變法 高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試是通過(guò)在樁頂量測(cè)被激發(fā)的阻力產(chǎn)生的應(yīng)力波和速度波，來(lái)確定承載 力的。目前工程界應(yīng)用最廣泛的高應(yīng)變法是 CASE 法和波形擬合法。 CASE 法是一種通過(guò)一維波動(dòng)方程計(jì)算而獲得巖土對(duì)樁的支撐阻力的新方法。它有三條基本假定：樁身是等阻抗的；樁周與樁尖土對(duì)樁的運(yùn)動(dòng)阻力分為動(dòng)阻力和靜阻力兩部分，動(dòng)阻力全部集中在樁尖，忽略了樁側(cè)土阻力；靜阻力模型為理想剛塑性體，忽略了應(yīng)力波在傳播過(guò)程中的能量損耗，包括樁身中內(nèi)阻尼損耗和向 樁周土的逸散?；谝陨先龡l基本假設(shè)，由行波理論和波動(dòng)方程推導(dǎo)出 CASE 法單 19 樁 極限承載力 公式。公式中有一個(gè)很重要的參數(shù)就是 JC，它是地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，土質(zhì)不同， JC 憑經(jīng)驗(yàn)取值的變異性會(huì)很大。波形擬合法波形擬合法目前被認(rèn)為是確定單樁承載力最準(zhǔn)確的方法。它是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)把實(shí)測(cè)力波和速度波輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行迭代計(jì)算，把樁 — 土系統(tǒng)變?yōu)殡x散的質(zhì)彈模型，假定各單元樁和土參數(shù)，以實(shí)測(cè)的樁頂速度波 (或力波 )作為邊界條件，用特征線法求解波動(dòng)方程，反算樁頂力波 (或速度波 )，使計(jì)算的波形和實(shí)測(cè)波形擬合。若兩者不吻合，調(diào)整樁土參數(shù)，再次計(jì)算，直至吻合。 此時(shí)各參數(shù)是最佳估算值。最終求得承載力、側(cè)阻分布和計(jì)算的Ｑ－Ｓ曲。 高應(yīng)變法也存在著一些局限性。（ 1） CASE 法適用于打入樁的施工過(guò)程檢測(cè)和監(jiān)控，或者在具有一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，用于評(píng)定工程樁的驗(yàn)收合格性。但由于該法的假定條件與基樁施工的實(shí)際條件差別較大， 首先，假設(shè)樁身等阻抗，這對(duì)鋼樁、預(yù)制樁和預(yù)應(yīng)力 管樁 在樁身無(wú)缺陷的情況下基本適用，而對(duì) 灌注樁 是難以達(dá)到；其次，假設(shè)動(dòng)阻力完全集中于樁尖，而實(shí)際情況是隨著樁的相對(duì)位移，樁側(cè)必然產(chǎn)生動(dòng)阻力，只是相對(duì)較小而已；再次，假設(shè)靜阻力模型為剛塑性體，即樁一旦被打動(dòng)，則靜阻力馬上達(dá)到極限值，這也與實(shí)際不符。所以， CASE 法測(cè)樁，必須在樁被打動(dòng)的前提下，充分發(fā)揮土的全部靜阻力，并從波形上正確判斷樁尖的反射位置，選用恰當(dāng)?shù)淖枘嵯禂?shù) JC才可比較準(zhǔn)確地確定單樁 極限承載力 。而Ｊ C值的選取，不但與樁尖土的類別有關(guān)，而且與樁的阻抗有關(guān)，由此可見(jiàn)，對(duì)樁身有缺陷的樁， CASE 法確定單樁 極限承載力 很不可靠。這也就決定了 CASE 用于鋼樁、預(yù)制樁和預(yù)應(yīng)力 管樁 的測(cè)試。（ 2）波形擬合法雖然和 CASE 法一樣，也是在柴油錘沖擊材質(zhì)均勻、強(qiáng)度較高、 側(cè)面 光滑的鋼 管樁 、預(yù)制樁等 基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，它不象 CASE 法那樣嚴(yán)格要求 貫入度 和 側(cè)面 光滑與截面的一致性，但當(dāng)樁間土變形不夠充分時(shí)，承載力同樣偏于保守。而且它假定樁周土體 內(nèi)無(wú)變形存在，也極不合理。樁土間的理想彈塑性模型和牛頓粘性體模型與 20 灌注樁 、預(yù)制樁等樁型存在較大出入。（ 3）高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)采集質(zhì)量直接關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。正確采集信號(hào)是良好結(jié)果的前提條件。影響采集信號(hào)的因素很多，如樁頭處理的好壞、錘擊位置及能量大小、傳感器安裝、外界干擾、儀器本身 性質(zhì)等 。 聲波透射法 檢測(cè) 聲波透射法 是利用聲波的透射原理對(duì)樁聲混凝土介質(zhì)狀況進(jìn)行檢測(cè)，因此僅適用于在灌注成型過(guò)程中已經(jīng)預(yù)埋了兩根或兩根以上聲測(cè)管得基樁。 聲波透射法 根據(jù)波在介質(zhì)中的傳播方式分為橫波超聲波法和縱波超聲波法。基樁聲波透射檢測(cè)通常的振源是縱波脈沖產(chǎn)生的。被檢測(cè)樁在樁身的 1根埋管中放入發(fā)射換能器、另 1管中放入接收換能器?；鶚兜穆暡ㄍ干浞z測(cè)是根據(jù)樁體內(nèi)確定的埋管 間距 ，測(cè)試 2管間 聲波的傳播聲時(shí)、振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)對(duì)樁體進(jìn)行分析，其中 聲速 為檢測(cè)分析的主要指標(biāo) .聲速 的確定如下 V=L/T(1) 式中 ： V—— 超聲波速； L—— 埋管的 間距 ； T—— 聲時(shí)。 從實(shí)測(cè)的 聲速 特征可以反應(yīng)所穿透的混凝土介質(zhì)特性的變化。由 (1)式可知，在埋管 間距 相等的情 況下，當(dāng)聲時(shí)增加時(shí)，波速減小，混凝土強(qiáng)度相對(duì)降低；相反，當(dāng)聲時(shí)減小時(shí)，波速增加，混凝土強(qiáng)度增加，據(jù)此判斷 樁身完整性 、缺陷位置及缺陷程度。 21 振幅測(cè)量的目的是比較超聲波在混凝土內(nèi)傳播時(shí)能量的變化情況。振幅分析是根據(jù)檢測(cè)儀的顯示屏幕所接收的首波波幅進(jìn)行分析。波幅的高低反應(yīng)超聲波穿透混凝土能力的強(qiáng)弱。在發(fā)射聲波能量不變的情況下。接收的波幅高說(shuō)明聲波能量 的 衰減 小。反映混凝土質(zhì)量較好；反之。當(dāng)接收波波幅明顯降低時(shí)。說(shuō)明樁身混凝土介質(zhì)吸收波的傳播能量強(qiáng)。反映出混凝土強(qiáng)度較低，存在缺陷。通過(guò)對(duì)振幅的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)樁身存在的缺陷和缺陷的程度。 頻率測(cè)量是量測(cè)接收信號(hào)第一個(gè)波的周期，再按頻率值是周期的倒數(shù)的關(guān)系計(jì)算而得。如果波形畸變，測(cè)得頻率的誤差就較大。 聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量，即利用聲時(shí)、振幅、 頻率 3個(gè)聲學(xué)參數(shù)來(lái)綜合分析、判斷樁身的完整性。 22 10展望 雖然上述樁基檢測(cè)技術(shù)在各種樁基檢測(cè)工程中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但我們也應(yīng)該清楚的看到，各種樁基檢測(cè)技術(shù)都還存在一些問(wèn)題。 為了解決這些問(wèn)題，一方面，要不斷改善已有儀器的的硬件性能和質(zhì)量，并努力開(kāi)發(fā)出新的儀器 ,另一方面，要加強(qiáng)對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)理論的研究工作，尋求更精確的物理模型 。 對(duì)于基樁檢測(cè)信號(hào)的分析處理方面，把現(xiàn)有的樁基檢測(cè)方法和當(dāng)今的一些先進(jìn)的信號(hào)分析方法結(jié)合起來(lái) ,將是一個(gè)非常重要的 研究方向。 23 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王建華 ， 《橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)》 ， 人民交通出版社 ， 2020 年 12月 [2] 劉孟良 /李加林 ， 《橋涵》 ， 人民交通出版社 ， 2020 年 8 月 [3] 劉興錄， 《樁基工程與動(dòng)測(cè)技術(shù) 200 問(wèn)》 ， 中國(guó) 建筑工業(yè)出版社 ， 2020 年 5月 [4] 王珊， 《樁基工程設(shè)計(jì)施工及檢測(cè)》 ，黑龍江人民出版社， 2020 年 6 月 24 致 謝 本論文最終得以順利完成，非常感謝我的指導(dǎo)教師 —— 陳花林老師 。從論文選題直到論文的最終完成， 她 都給予我盡心盡力的指導(dǎo)。她 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深的影響著我，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作、生活必將產(chǎn)生影響。借此機(jī)會(huì)，特向 陳 老師 表示最誠(chéng)摯的感謝。 感謝 湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù) 學(xué)院的所有領(lǐng)導(dǎo)和老師。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、淵博的知識(shí)、誨人不倦的品格一直感染和激勵(lì)著我 不斷上進(jìn)，使我大學(xué) 三 年的時(shí)光充實(shí)而有意義。 “ 海納百川，取則行遠(yuǎn) ” ，在這所美麗的校園里，不斷成長(zhǎng)，在這里我所學(xué)到的，必將使我受益終生。 感謝我的同學(xué)、朋友對(duì)我的大力支持，他們的無(wú)私奉獻(xiàn)、關(guān)愛(ài)和支持使我能夠繼續(xù)去追求自己的人生理想和目標(biāo)。感謝所有關(guān)心、幫助和支持我的人。