低應(yīng)變檢測(cè)樁基完整性的主要方法

自上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著對(duì)國(guó)外動(dòng)測(cè)理論的吸收和研究，在低應(yīng)變法檢測(cè)方面，國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)出一些新方法。這些方法主要有應(yīng)力波反射法、機(jī)械阻抗法、動(dòng)力參數(shù)法、水電效應(yīng)法等，其中機(jī)械阻抗法因激振方式的不同又分為穩(wěn)態(tài)激振法和瞬態(tài)激振法兩種。
樁基完整性檢測(cè)儀應(yīng)力波反射法：用力錘或力棒敲擊樁頂，產(chǎn)生的應(yīng)力波沿樁身以波速c向下傳播，應(yīng)力波通過(guò)樁阻抗變化的界面時(shí)，如縮頸、斷裂、夾異物、混凝土離析或擴(kuò)頸等，一部分應(yīng)力波產(chǎn)生反射向上傳播，另一部分應(yīng)力波產(chǎn)生透射向下傳播至樁端，在樁端處又產(chǎn)生向上的反射波。從樁頂接收到的反射波信號(hào)曲線的形態(tài)特征可以判斷阻抗變化位置或校核樁長(zhǎng)，有時(shí)也會(huì)用平均波速大小估計(jì)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。
機(jī)械阻抗法：在樁頂作用一沖擊力，用傳感器測(cè)量樁頂速度響應(yīng)信號(hào)，通過(guò)一記錄儀將力與速度響合成由得到樁的速度導(dǎo)納曲線，利用樁頂導(dǎo)納曲線可判斷樁身的質(zhì)量情況。該方法有穩(wěn)態(tài)激振法和瞬態(tài)激振法兩種，基本原理相同，主要差別在激振方式上。
水電效應(yīng)法：該方法要在樁頂安放一根高一米左右的水泥管，管內(nèi)充水，在水中安放電極和水聽(tīng)器，試驗(yàn)時(shí)電*壓放電，瞬間釋放強(qiáng)大電流產(chǎn)生的聲效應(yīng)給樁基以瞬態(tài)沖擊能量，水聽(tīng)器就接收到樁土系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)放大后用儀器記錄下來(lái)，然后輸?shù)叫盘?hào)處理機(jī)進(jìn)行頻譜分析，從而判斷樁身質(zhì)量。
動(dòng)力參數(shù)法：該方法原理在動(dòng)力測(cè)樁領(lǐng)域中應(yīng)用較廣。它是利用波動(dòng)原理與振動(dòng)理論，通過(guò)簡(jiǎn)便的敲擊激起樁一土體系的豎向振動(dòng)，依據(jù)波動(dòng)力學(xué)分析方法，結(jié)合每次觀測(cè)的波形或時(shí)域特征，可求得樁基的自振頻率，zui終求得樁基的動(dòng)力參數(shù)來(lái)判斷樁身質(zhì)量。
低應(yīng)變檢測(cè)在我國(guó)一直是多種方法并存，但目前絕大多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)已逐步轉(zhuǎn)向采用反射波法檢測(cè)樁身完整性。從上看，也是這種情況。進(jìn)入80年代后，低應(yīng)變反射波法發(fā)展速度很快，基本占據(jù)了低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)樁身完整性的主導(dǎo)地位。
出現(xiàn)這種情況主要有幾方面的原因：
(1)學(xué)術(shù)界對(duì)低應(yīng)變法推定樁的承載力，仍有質(zhì)疑，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范就不再提出使用低應(yīng)變法來(lái)推定樁的承載力。反射波法與其他方法的一個(gè)重要差別就是，反射波法不追求測(cè)定樁的承載力，而以樁身完整性作為其檢測(cè)目標(biāo)。
(2)反射波法概念清楚易懂，同時(shí)汲取了其他方法之精華，如將激振方式、頻域分析方法等融合于反射波法中，不斷充實(shí)和完善，使其實(shí)用性大大提高。
(3)如前所述，反射波法的儀器輕便，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)快捷，很能適應(yīng)當(dāng)今建筑工程快速發(fā)展的需要。