桩基检测中的两种工程物探方法影响因素探讨

桩基检测中的两种工程物探方法影响因素探讨

李自成

武汉建荣岩土工程有限公司 湖北 武汉 430051

摘要：声波透射法以及低应变动力法是两种广泛应用于桩基检测的物探方法。两者相比声波透射法的准确性更高，而低应变动力法胜在检测方便、速度较快、经济性较高，并且还具有良好的环保性。在开展桩基检测工作的过程中，相关人员会根据实际检测需求合理选择检测方法，从而确保检测工作可以得到高质高效开展。

关键词：桩基检测；工程物探；影响因素；声波透射法；低应变动力法

引言

工程物探主要应用于工程基础、管网等工程当中，并且在地下管道、采空区、滑坡以及考古工程当中也有着非常广泛的应用，相关物探方法主要包括雷达、瑞雷波、反射波以及瞬变电磁等等。在城市建筑施工工作开展的过程中，建筑工程项目的质量与每个用户的生命财产安全都有着直接关系。桩基工程作为建筑工程当中比较隐蔽的项目，实现对其质量的有效检测相对困难，所以检测工作开展的过程中应当有效应用物探方法，从而保证桩基质量可以充分满足建筑工程的实际需求。

1 声波透射法的原理及影响因素

1.1声波透射法的应用原理

在应用声波透射法开展桩基检测工作的过程中，如果桩身砼内部存在夹泥、空洞等缺陷，超声波在遇到相应缺陷后就会产生绕射现象，进而导致声时加长，波速也会出现下降的情况，进而导致反射以及散射现象的产生，能量衰减严重，波幅进一步降低。在多种波形的互相影响以及叠加之下，导致波形发生畸变。所以相关工作人员在开展检测工作的过程中可以通过超声波在桩基中传播时相关声音参数的变化，来判断桩基内部缺陷的位置，从而有效对桩基质量以及完整性进行判定。相关工作人员主要会通过以下声音参数来对桩基内的缺陷进行判断：①声速；②波幅；③PSD值；④主频；⑤波形图^[1]。

1.2声波透射法应用过程中的影响因素

1.2.1 砼强度。因为超声波是一种弹性波，所以在桩基中传播时会遵守弹性波的传播规律，弹性波的波形以及传播速率会根据砼强度的变化而发生一定程度的改变，砼强度越高，两种声音参数的传播速度也就越快。如果桩基砼强度的完整性相对较好，并且桩基质量均匀，超声波在桩基内部传播所产生的图像就会有波形完整、波速正常以及波幅均一性良好的特点^[2]。

1.2.2 声测管接头。在有多个声测管进行连接时，换能器接头位置会出现声参量异常的情况，在该处测点振幅相对较大，但是声速本身并不会发生铭心变化。所以为了有效解决该问题的影响，相关工作人员应当关注换能器接头位置存在的问题，探究是否是因为接头不正确而导致异常现象的产生。

1.2.3 声测探头提升速度。在应用声波透射法开展检测工作的过程中声测探头如果没有匀速提升会导致探头出现倾斜颤动或者摇晃的情况。该种情况将会导致波形产生畸变，尤其是对桩底或者桩顶部位进行探测时，如果情况非常严重还会导致相关工作人员对首波误判，严重影响对桩基质量的判断。所以说在开展检测工作的过程中相关工作人员应当尽可能地保证声测探头匀速提升，从而保证波形的良好性、完整性，防止首波误读情况的发生。在提升过程中，相关工作人员应当尽可能地放慢速度，防止外界因素的干扰。并且在提升过程中，相关工作人员应当尽量保证探头对其，因为探头间的距离过大会导致速度降低，从而相关声音波形的参数也会受到影响^[3]。

2 低应变动力法的原理及影响因素

2.1低应变动力法的应用原理

低应变动力法的主要检测内容是桩基内部的结构完整性以及桩身长度，保证桩基内部是否存在夹泥、扩径以及断桩等问题。应用该方法开展检测工作时，相关工作人员会在桩头施加一小段冲击扰动力，相关应力波会沿桩身进行传播，进而会由相关设备对应力信号进行收集，并对相关信号进行有效处理，从而得到加速度时程曲线，相关工作人员也就可以通过曲线的形态特征来对阻碍缺陷的位置进行有效判断，并对桩长进行有效分析。相关工作人员还可以根据波速大小来对桩基混凝土强度等级进行有效判断，再结合相关地质资料以及桩基施工记录内容对桩基的质量以及完整性进行判别^[4]。

2.2低应变动力法应用过程中的影响因素

2.2.1 地层变化。应用低应变动力法开展检测工作时，其会受到地层变化的影响，并且该种检测方法的精度也较低，检测结果很容易受到桩长以及桩径的影响，影响力相对较大。所以低应变动力法一般适用于桩长较短、桩径较小的灌注桩。虽然该种方法会受到多种因素的影响，但是其优势在于应用简便、检测速度快。所以相关工作人员在应用低应变动力法开展检测工作的过程中应当注重如何控制相关设备从而保证获得良好波形，进而实现对桩身完整性的有效分析^[5]。

2.2.2 传感器性能。传感器的阻抗程度、敏感性以及频率响应范围都是影响反射波精确程度的重要因素，所以一旦阻抗界面产生异常现象，相关工作人员就应当认识到桩基内部存在相应问题，以及相关建筑可能存在的安全隐患。

2.2.3 锤击能量。锤击能量的大小会直接影响检测结果的正确性。因为土方以及桩基的影响，桩基混凝土弹性会受到一定程度的影响。如果锤击能量相对较小，应力波的传播直径就会缩短，并可以有效传播到桩基地下，实现对相关安全问题的有效检测。但是如果锤击能量过大，将导致桩基周围应力波发射信息不准确，从而导致检测盲区的产生，相关工作人员也无法根据相应波形对桩基内部的缺陷进行有效判断。

2.2.4 砼强度。在应用低应变动力法开展桩基检测工作的过程中，相关工作人员必须保证砼强度龄期足够，因为在实际检测工作开展的过程中，总会因为各种状况在桩身养护不到位或者砼强度龄期不够的情况下进行检测，该种方式会对检测结果产生直接影响，影响效果为反射波波速比正常波速低很多，相应波形也无法有效反映出桩基内部的缺陷，桩基的竖向抗压强度也远达不到建筑工程的实际强度需求。

2.2.5 桩头情况。在应用低应变动力法开展检测工作的过程中，检测结果会受到桩头处理程度、锤击速度、混凝土强度等多项因素的影响，如果相关情况存在偏差挥着持续爱你操作不当的情况将会导致信号失真，相关工作人员也无法对实际情况进行有效判断。例如如果桩头处理不干净，表面存在浮浆破碎面将直接导致波形失真，进而导致误判。在实际检测工作开展的过程中，如果锤击位置与具体位置存在差异，相关波形也会受到严重影响。如果在加测过程中桩基周围土层发生变化，低应变动力法的检测工作也会受到直接影响。通过上述内容可以看出，低应变动力法会受到多种因素的影响，所以应用该种方法开展工作，应当寻找工作经验相对丰富的工作人员，确保各种问题能够及时发现，并在第一时间将问题解决，从而确保桩基质量检测工作可以得到高效开展。

3 结束语：

综上所述，通过对低应变动力法以及声波透射法两种工程物探方法进行分析可以发现两种方法各具优势。对于施工环境相对较好，外界影响因素较少的检测工作可以有效应用低应变动力法，不仅可以准确得出检测结果，检测流程也相对便捷，并具有良好的经济性。而外界影响因素较多则应当有效应用声波透射法。

参考文献

[1]刘德华, 闫永辉, 李东海,等. 声波透射法桩基检测过程中的影响因素与控制措施[J]. 2022(4):123-123.

[2]王石亮. 浅析桩基检测质量的影响因素[J]. 江西建材, 2020(7):22-23.

[3]梁耀哲、王俊波、王新宇、石婷、马琳. 旁孔透射波法检测既有桩基长度的影响因素研究[J]. 建筑科学, 2020(S01):81-81.

[4]王磊,顾广宇.桩基检测中的两种工程物探方法影响因素分析[J].城市地质,2018,13(04):71-75.

[5]张卿. 桩基检测中的两种工程物探方法影响因素分析[J]. 百科论坛电子杂志,2021(19):2286.