低应变法检测既有建筑地基基础的重要性分析

低应变法检测既有建筑地基基础的重要性分析

夏世强

四川省核工业地质局二八一大队  四川西昌615000

摘要：现阶段，随着我国国民经济水平的持续提高，人们的生活水平与质量越来越高，相应的对建筑工程质量提出了进一步的要求。就建筑工程领域而言，想要充分发挥建筑工程项目价值，就需要在提高工程项目施工质量的同时加强既有建筑质量检测工作。既有建筑随着使用时间的增长，建筑已经逐渐处于高荷载状态，地基变形问题发生的可能性更高，又因对既有建筑不断进行改造，导致建筑整体安全性受到影响。目前被普遍应用的既有建筑地基基础检测方法就是低应变法，本文就是针对低应变法检测既有建筑地基基础的重要性、遇到的问题以及有效的实施对策进行的分析。

关键词：低应变法；既有建筑；地基基础

一、引言

    在人们的日常生活中，建筑物一直扮演着重要的角色，建筑工程耗时较长且经济投入较大，如何有效的提升建筑的使用年限一直是建筑商在思考的问题，而既有建筑的质量检测就是行之有效的途径之一。既有建筑在应用的过程中会因为受到各种各样的因素而出现影响使用寿命的质量问题，包括老化以及损伤等，如果不对这些质量问题进行及时的防治，将有可能引发安全事故。低应变法的应用有着诸多显著的优势，能够在源头上处理地基基础问题，但因其对技术的要求较高，应用起来较为复杂，仍旧存在许多需要解决的难点。

二、低应变法检测既有建筑地基基础的重要性

既有建筑地基基础检测是整个项目工程施工中的重要环节，同时也是应用的基础技术之一，低应变法是所有既有建筑地基基础检测方法中最为常见的。既有建筑地基基础检测具有明显的困难性、复杂性以及多发性特征。我国地域辽阔，地势情况复杂，不同区域的地理环境差异巨大，直接对施工的质量及进程产生影响，不仅如此，我国存在多种特殊的地形结构与地貌特征，在进行建筑工程的地基基础施工时，必须要全面的了解施工区域范围的地质结构，并在此基础上，选择更加合适的施工技术，制定更加科学的施工方案。其次，绝大多数建筑项目的施工区域环境条件都并不理想，因此受到环境的影响，很容易在施工过程中出现数据误差的问题，也有可能因为受到天气等自然因素的影响，无法对建筑工程施工的位置进行精确判断，导致建筑工程施工质量及进度下降，因此，低应变法检测既有建筑地基基础对相关工作人员有着更高的要求，不仅需要有专业的能力，还要具备充足的经验。低应变法在既有建筑地基基础检测中应用难点问题主要体现在两个方面，分别是技术应用方面以及施工流程方面，施工质量直接受到施工现场的影响，而保证工程施工质量的首要任务就是做好地基基础检测工作。同时还要控制好检验的难度系数，加强各个部门之间的紧密合作。

    低应变法检测既有建筑地基基础首要作用就是对建筑工程的安全性进行保障，在既有建筑周边建筑工程施工时，经常发生软土地基问题，不同的土质存在的差异巨大，在进行地基土壤检测工作时，不同土质类型的切入点不同，要求地基基础检测工作人员有能力面对如此复杂的结构。基于建筑地基基础检测的具体特征能够发现，低应变法检测既有建筑地基基础的重要意义，只有提升地基基础质量，才能实现对整个建筑结构安全性的提升。因此，在建筑工程施工的过程中必须要进行技术力量的完美融合，采用多种先进的地基基础检测工作，低应变法就是最为常见的一种高质量检测方法，有利于消除因各种客观因素造成对地基基础检测效果产生的负面影响。

三、低应变法检测既有建筑地基基础面临的问题

（一）检测设备及准备工作问题

低应变法的主要检测原理就是反射波的形式，而反射波更容易受到环境因素的影响，在正式进行既有建筑地基基础检测时，地基的实际状况将会直接影响检测数据结果的准确性。在检测的过程中，地基的检测部位如果存在积水现象，检测数据结果就会出现一定的误差。因此，在选择既有建筑地基基础的检测位置时，应尽可能的避免出现地域偏差问题，同时减少检测仪器因素对检测结果的影响。低应变法对既有建筑地基基础的检测是根据检测过程呈现出来的反射信号对被检测部位的状态进行判断，反射信号必须是对地基物理状况的准确反映，包括地基基础出现部分残缺等等。但是在实际操作过程中，信号失真的问题时有发生，导致检测结果缺乏可信度。不仅如此，在传播时域信号时往往伴随着能量的消散，判断时却又经常忽略这一因素，不利于判断检测结果的准确性。

（二）检测计算及结果问题

低应变法应用的重要步骤就是对检测得到的数据进行计算并分析结果，这个过程极为复杂，无论是数值的变化，还是各种外界因素的影响，都有可能导致试验结果不够准确。在实际检测过程中，对既有建筑地基基础的检测判断与最初设计阶段的判断相比较更加复杂，各种突发的情况都会影响试验过程的推进与试验结果的分析，因此，必须要充分掌握影响检测计算及结果的相关因素，才能做好下一步的规划工作。

四、低应变法检测既有建筑地基基础有效建议

（一）仪器调试环节

在检测既有建筑地基基础时，一定会用到大量的先进检测设备仪器，每一个仪器的检测精准度直接决定着最终检测结果的准确性。在正式投入检测工作前对检测仪器进行调试就是保证仪器检测精准度的重要手段。首先，选择的检测仪器设备必须具有符合要求的性能，例如防潮、防尘、平稳性高等等，同时因地基基础检测位置的特殊性，仪器的重要性能之一能够承担百分之八十以上的相对湿度。对于在整个检测仪器中占据主导地位的传感器元件，必须对传感器的灵敏度有着较高的要求，因为传感器的灵敏度与检测结果的准确度呈正比例相关关系。低应变法检测系统有着放大信息并储存信息的功能，同时还需要有能力对发射出来的信号进行分析，因此，对检测仪器数据采集装置也提出了一定的要求，那就是转换位数必须符合标准，严格规定采样时间与采样点，与各个渠道进行的信息采集保持统一性。只有确保检测设备的基础性能符合检测需求，才能从根本上避免出现数据信息分析失误问题。

（二）检测地点的选择

在选择既有建筑地基基础的检测位置时，最为理想的就是干燥且无积水的地基状态，因为如果地基基础存在积水，将会导致空气中的相对湿度超过了检测仪器设备的标准限值，进而影响到检测结果的准确性。因此可以在检测前对检测的环境进行简单的预处理，需要应用到传感器设备进行检测的既有建筑地基基础位置，应尽量清除上面覆盖的细沙土，避免因外界因素影响检测结果。考虑到不同地质环境可能对检测结果产生的影响，可以选取多个检测点，并对每个检测点进行多次的重复检测。例如可以获取一块地基不同方位的数据，对不同方位的数据进行分析对比，如果差别较大，需要考虑方位对检测结果的影响，进行反复试验，从而尽可能的实现检测结果的统一性。

（三）重视检测工作的细节问题并保证其完整性

在检测既有建筑地基基础时，应当尽可能的确保收集信号的完整性，同时也要尽量完整的收集既有建筑施工地基的详细地质材料，为后期进行数据的整合与资料的分析奠定基础，最大程度的保证检测结果的准确性。在进行信号采集时，必须要确保检测设施设备不会发生松动，进而实现信号采集工序的连续性要求。各种外界因素可能会对信号的强度产生较大的影响，此时为了增强信号强度，提高信号采集效果，可以通过采取相关的措施加强信号强度，有利于对信号采集到的信息进行下一步的整理与分析。低应变法是一种对既有建筑地基基础进行普查的技术型方法，具体的检测结果不单纯是实际检测过程中得到的检测数据，还需要包括对经验的总结与检测数据的分析。检测结果的判断需要同时结合理论依据与实践经验，充分考虑各项可能对结果产生影响的因素。最后，低应变法在检测既有建筑地基基础的应用通过采用锤击激振方式，能够得到典型曲线，经济性与适用性较强，但是仍旧需要把握检测细节问题，防止因人为操作因素影响检测结果准确性。

五、低应变法检测既有建筑地基基础要点

（一）准确判读嵌岩桩曲线桩底信号

    对于既有建筑地基基础而言，嵌岩桩的桩身质量直接决定着建筑的使用寿命，且桩身质量与被检测基桩存在直接关系。客观来说，基岩层的强度要高于桩身的强度，当基岩层持力层保持完好无损且无任何杂质时，低应变法下的桩底表现的反射信号为反向反射。如果此时既有建筑地基基础的嵌岩桩存在桩底部位的不足之处，那么桩底部位衍生出来的信号可能表现为匹配的异常信号。结合相关资料对低应变法检测既有建筑地基基础的结果进行分析发现，如果出现嵌岩桩桩底不足的情况主要是因为以下两个方面：首先是嵌岩桩出现了成孔期间的塌孔问题，导致其混凝土胶结性能较差，出现桩底沉渣问题。其次是嵌岩桩桩底并不能到达符合其需求的岩层表面，持力层标准下降。如果嵌岩桩桩底出现了缺陷情况，且检测时应力波能够输送到预期的界面，也就是说反射波状态与入射波相同，而嵌岩桩桩底形成的反射信号为正向反射。

（二）解决灰岩地区溶洞问题

    对既有建筑地基基础的灰岩地区进行检测时，主要的检测内容之一就是溶洞的实际发育状况，并对其检测得到的数据进行深度剖析，发现灰岩地区溶洞的发育情况存在显著的隐蔽性特点，如果利用超前钻设备进入溶洞时仍旧无法对溶洞的真实情况进行充分体现，那么就一定会增加各种危险情况的发生概率。正因如此，必须要尽可能的解决灰岩地区溶洞问题，在利用低应变法进行曲线的检测时应当充分考虑多个影响因素，如果检测结果显示桩底存在溶洞发育问题，同时地基位置处于溶洞上部位置，那么我们必须明确，地基基础的承载力能否符合要求，其本身拥有的价值难以发挥，甚至还不利于保持地基基础的稳定性。基于此，既有建筑地基基础检测工作相关人员应当格外重视地基底部附近出现的异常反射现象，如果必要的话，还可以借助钻芯法对异常反射信号的情况进行证实。如果钻深度很大，甚至于已经穿过了多个小型的溶洞，并且类似于先扩后缩径的情况时，可能会有两种因素对低应变曲线的准确性产生干扰，分别是应力波折射因素以及透射因素，都会对低应变法检测结果的准确性造成影响，不利于判断既有建筑地基基础真实质量。

（三）选择科学合理的波速

    应用低应变法检测既有建筑地基基础的工作过程中，混凝土强度在很大程度上决定了桩身的波速，同时，桩身波速还会受到以下四种因素的影响：首先是会受到成桩施工工艺的影响，其次是混凝土的实际养护状况，第三是混凝土钢筋笼的布置方式，最后是骨料的种类。一般情况下，混凝土强度与桩身波速之间表现为正比例的相关关系，但是不能对这两者之间的关系进行定量评价。从客观的长远角度思考，如果桩长是明确的，而且桩底呈现出明显的反射信号，那么此时在进行基桩波速的计算时可以采用下面的公式：基桩波速=2*桩长/入射波及反射波两者之间的波峰时间差。如果桩底产生的反射信号并不显著时，在取值时只能结合经验。总而言之，相关检测工作人员为了从根本上减少出现误判情况的可能性，可以加大资料收集力度，格外重视收集五个方面的材料，分别是地质条件、施工记录、成孔深度、混凝土强度以及灌注量。不仅如此，还要对建筑检测区域的波速进行实测值取值，尽管波速之间存在差异，但是如果检测结果显示出来的反射信号波速异常情况极为明显时，依然可以借此判断问题的出现。通常来说，当波速高于标准值时，桩长不真实问题发生的概率随之增加，如果波速低于标准值，离析等质量问题发生的概率增加。

（四）对各种检测方法的效果进行对比

    结合相关的研究资料可以看到，目前在既有建筑基桩基础检测工作中可以应用的技术手段各种各样，其中有三种检测方法得到了广泛的使用且评价较高，分别是低应变法、声波透射法以及钻芯法。这几种方法在应用的过程中都存在其独特的优势，可行性较强，本文主要阐述的是低应变法，但是在实际应用时仍旧需要相关工作人员对不同的方式进行对比，选择更符合工作需求的检测方法，从而达到检测的预期目标。

六、结束语

    综上所述，随着我国建筑工程技术的不断进步，我国已经涌现出了一批完善的工程技术，目前低应变法在既有建筑地基基础检测中的应用趋于成熟，得到的检测结果符合标准要求，同时准确度较高，有利于保证建筑地基基础质量。低应变法虽然在既有建筑地基基础检测中的各个方面都存在显著的优点，但是在实际的应用过程中，还是需要对所有相关的重点事项进行关注，只有如此才能最大程度的发挥低应变法的检测价值，进而起到保障既有建筑地基基层质量、提升建筑使用寿命的作用。

参考文献：

［１］陈平月．低应变检测在桩基检测中应用分析［Ｊ］．科学技术创新，2020,24（5）：93-94.

［２］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，2020,24（1）：108-109.

［３］朱建文．低应变法在桩基完整性检测中的应用研究［Ｊ］．四川水泥，2019,41（12）：123.

作者简介：夏世强（1986.11-），四川渠县，汉族，工程师，本科，主要从事建筑地基基础检测工作。