物探方法在基桩质量检测中的运用

摘 要：基桩性能一直是工程技术人员关注的问题，物探质量无损检测技术为基桩的检测带来的生机，且物探工作者将技术延伸至桩检，开拓了新的应用领域。文章对物探方法及基桩的科学内涵进行了阐述，简单综述了物探方法在基桩检测中的应用，并对其发展前景进行了展望。

关键词：物探方法；基桩；质量检测

随着我国经济建设的迅速发展，不同类建设工程基础一般均采用桩基础。现阶段研究应用电法仪和静探装置判定基桩钢筋笼长度，相较于一般井中探法提高了效率，而在测桩长方面误差较大，并且规范中也不提倡测桩长，因此在解决纠纷方面，物探方法的基桩质量检测成为了有效的解决方法。基桩工程为地下隐蔽工程，其施工质量是否满足设计和国家现行有关规范要求关系到整个建筑物的安全，已有工程事故的惨痛教训应引起工程技术人员的高度重视。根据不同属性对桩基进行分类，其分类结果各不相同，当前由于各种因素的影响，人工挖孔混凝土灌注桩和机械旋挖混凝土灌注桩出现基桩质量缺陷的案例较多，如何判定工程桩中的基桩施工质量是否符合设计及国家现行规范要求，不同检测机构的不同工程技术人员对此的认知差别较大，本文主要介绍了物探方法在基桩的完整性和施工质量检测方面的应用。

1 物探技术和基桩的科学内涵

通过地球物理理论，以及各种岩石之间的磁性、弹性、密度、电性和放射性等物理特性，选用相应的探测仪器和方法来测量工程区的地球物理场变化情况，通过此更进一步的对水文地质和工程地质情况进行了解，她再工程建设和环境保护等方面运用较广泛。并随着近些年检测技术的不断发展，带动了专用仪器的发展，尤其目前集中用于桩检测仪器的问世，这些仪器倾向于小型化、轻便化、精度及数字化方面发展，进一步推动了检测技术的发展。另外，物探方法与岩土工程、松动工程、土木工程等相邻学科的渗透与结合，促进技术交流、发展和提高。

基桩的作用主要是用来传递桥梁或路基的上部荷载，其设计的基本指标是桩体本身砼强度能否达到要求等级，是砼的标号、砂石骨料、水和添加剂共同组成。基桩已经在铁路桥梁与地基工程上得到了广泛应用，桩基础设计数量巨大，有些新建的高铁和客运专线采用基桩的桥渡区段已达线路总长的80%～90%。

2 物探方法在基桩质量检测中的运用

物探方法的原理：桩身产生缩径、松散、离析、孔隙、夹泥、断裂等断裂问题，有时是在波形曲线上的表现形态相似，无法定性，因此统称为缺陷桩，由于在缺陷出产生反射波、绕社保等，大大降低了波的传播速度，因此可通过波速的异常判断桩身缺陷。各检测坡面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常，称为Ⅰ类桩，某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常，称为Ⅱ类桩；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常，称为Ⅲ类桩；桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接收信号严重畸形，称为Ⅳ类桩。

基桩质量检测的目的是确保施工完成后的桩按设计意图实现。目前已开展的检测项国有：灌注桩成孔质量检测（孔径、孔斜、孔深、人岩深度、沉渣厚度、泥浆比重等），桩身结构完整性检测（断桩、缩颈、离析混凝上强度等）；单桩承载力评价。如这三方面经检测，均能达到设计指标，应该说成桩质量就得到保证。

2.1 灌注桩成孔质量检测

成孔质量是影响成桩质量的垂要环节，以前并未引起重视，近几年来在方法研究及专用仪器研制方面，均取得了很大的进展。因钻孔桩或挖孔桩的孔径较大，目前用超声进行测量，可同时给出孔深、孔径、孔斜及井壁变化情况的数据；入持力层深度检测，多采用电阻率测井原理；孔底沉渣厚度检测现场采用电阻率法及声波法。

2.2 桩身结构完整性检测

桩身结构完整性的检测，分为桩身缺陷的物理探测法及动力响应法。

物理探测法包括声波法、地震反射发、平行地震法、震动波形分析法、放射性法及电测法；动力响应法包括小应变法（质-阻-弹计算模型和弹性杆状体模型）、大应变法、静载试验法和其他方法（开挖目检、钻探取心、孔中电视）。

2.3 单桩承载力评价

当前使用较多的方法是小应变方法，尽可能采用激振力以及多参数的控制方式，并在相同或相邻地有静载资料可供对比的条件下，用这类方法评价单桩承载力，还是可行的，并有许多成功的例证。上述除开挖目检、钻探取心外，统称基桩质量无损检测方法。基桩无损检测是工程物探的一种常用的技术方法，测桩的方法分为动力试桩法和声波测桩法两种，其实一句弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷以及缺陷的位置，桩的施工长度和桩的形状等，具备成本低、速度快、探测面积大的特点，可以随时进行抽样，此方法在国内外得到广泛的使用，无损检测方法应用到物探方面其实质是一个新领域的应用，并在应用中不断与相邻学科互相渗透与结合，得以完善和不断发展。

3 物探方法在基桩质量检测的前景展望

迄今，我国已经有一些单位浇灌了几十根预设缺陷的模型桩，并成立了初步的数据库，以备试验研究所用，对观测新阿红的拾取和辨别，验证方法的有效性极有好处。基桩完整性的把控仍为定性结果，准确定量表达存在一定的困难，此外关于单桩承载预测，桩土关系的分析是目前研究的难点，应协同攻关，还有许多深入的工作可做。检测人员在实际检测工作中应加强对标准、规范的学习，不断提高检测技术水平，增强工作责任心，尽量减少人为因素对判断基桩桩身完整性的影响。

物探企业若想在基桩质量检测方面占据市场，在成熟程度及使用效果方面，要择优去劣，需要适应市场应变能力的技术标准体系，具有不断深入改善的意识，保证标准的持续改进以满足用户所要求的一切；需要技术标准的贯彻实施作为强有力的保障，物探方法在基桩质量检测的前景非常广阔，对建筑市场的正常发展有推动作用。

4 结语

物探方法在基桩检测方面以有了初步的研究及应用，在今后的发展过程中还需要不断的发展和完善，并且相互融合。今后的工作中需建立健全以技术标准为核心的有效的物探标准体系，保证勘探资料采集、数据处理、资料解释质量逐年提高基桩桩身完整性和其施工质量是两个既有联系但也非完全相同的两个概念，物探方法的变种大有用武之地，物探工作者从事基桩质量检测工作，以先进的仪器及数据处理方法，为检测技术的发展开创了新的局面，开拓了物探方法新的应用领域，并且为基桩工程的质量做出了巨大贡献。