分析高应变动力测试技术在桩基检测中的应用

尚耀宪

【摘要】高应变动力法是一种由上个世纪70年代产生和发展的桩基检测方法。具有许多静载荷实验法无法比拟的有点，能够进行大吨位的桩基监测工作，是当前桩基检测中的较为优秀的桩基检测方法。本文通过对高应变动力测试技术的概念、原理、主要的测试方法以及影响因素等方面进行分析，总结高莹白动力测试技术的先进性。

【关键词】高应变动力测试技术；桩基检测；应用分析

桩基工程作业中，需要对桩基进行质量检测，检测的主要项目为桩基的单桩垂直承载力是否能够达到项目标准。传统的单桩垂直承载力的检测方式是静载荷实验。这种方法要通过对锚桩或堆载物进行称量，然后通过试验获得相关数据。需要进行长时间的准备工作，耗费大量的人力物力，并且在大吨位的单桩测试中无法使用。而高应变动力测试技术，则是业界当前比较推崇的检测技术，这种测试技术不需要对锚桩或堆载物进行检测，从而解决了大吨位单桩检测的问题。而高应变动力测试技术，已经渐渐取代了传统的静载荷试验方法，成为桩基检测的主流检测方法。

一、高应变动力法的概念和原理

高应变动力法测试技术是20世纪70年代左右产生于美国，80年代进入我国。并于90年代在我国迅速的发展，涌现了一批应用该技术的软件和仪器。高应变动力法测试技术的主要原理，是通过对桩基进行应力波和速度波的激发，并在桩基顶部进行接收和测量，以达到确定桩基承载力的目的。这种方法对桩基测验的要求较低，并且能够适应在多处桩基的测验中，目前较为成熟的测验方法有凯斯法理论、实测曲线拟合法理论、阻力系数法等。

二、高应变动力检测技术的方法

2.1凯斯法理论

凯斯法理论是一种建立在应力波理论的基础上的检测方法，凯斯法将所要测试的单桩当作一种连续的弹性杆件，并将其当作等截面桩。并根据波形理论，将实测到的数据进行计算，最终确认所检测的单桩的极限承载力，并对照项目要求，得出单桩承载力是否处于合格状态。而凯斯法理论所检测出的数据，是对土阻力进行钢塑法而得到的数据，所计算出的承载力，是单桩承载力的一次估算值，虽然近似于单桩的承载力，但无法完全将一次估算值当作单桩检测的最终结果。这种方法的检测方法简单，应用时间短，且需要对桩基进行打击，因此，适合在进行打桩工作过程中进行监测。

2.2实测曲线拟合法理论

实测波形拟合法，顾名思义，就是要将单桩的检测中的波形进行假设、测量和计算的一种测量方法。要在进行测量前，通过假设对单桩的桩顶的力曲线进行假设。然后通过对单桩进行实验，得出桩顶的实际力曲线，将两者进行对比并观察，如果发现假设计算出的曲线和实测的曲线不吻合，则对单桩的力曲线进行再次的假设，并最终得到与实测曲线相吻合的曲线，在得出该曲线后，曲线中的承载力则为该单桩的承载力。实测波形拟合法对假设和测试过程中的测试数值要求很高，需要严格的按照桩基检测的相关规定进行，各部分数值要严格的遵守计算规則和力学标准进行计算和假设。确保计算的数值符合实际。

2.3阻力系数法

阻力系数法的主要原理，是将岩土对桩的支撑阻力通过方程计算得出的方法，这种方法主要通过3种假设进行计算：首先要假设桩身本身是等抗阻的，其次，在进行桩周和桩尖土进行假设时，将单桩的动阻力集中在桩尖，忽略桩侧的土阻力，最后在进行静阻力假设过程中，将静阻力检测中的应力波的传播能耗忽略。将假设值设定为较为理想的数值，并进行计算和检测。

三、影响因素

3.1原始资料掌握情况

原始资料的准确度和对原始资料的把握程度，是保证桩基检测成功和准确性的重要因素。高应变动力技术在进行单桩测试时，主要会通过对单桩的原始数据和测验数据进行对比和判断，最后得出结论。这种方法的准确性和合理性，需要大部分依赖于技术人员对原始数据的掌握。对地质勘查报告要做到非常明确且精准，才能做到最大的减少误差。

3.2锤击的能量

锤击的能量会直接影响桩基检测中的土阻力的数值，并且间接的影响了桩基检测的结果。锤击的能量的主要影响因素是锤重和锤距，二者结合起来会使锤击的能量产生变化，因此，要对实验所激发的土阻力进行控制，就要掌握好锤重和锤距。当锤击的能量太低，就会无法激发出桩基周围的土阻力，而如果过高，则会使桩基产生偏移。二者都会使检测结果产生较大的误差，进而导致检测的失败。

3.3传感器的使用

传感器是整个高应变动力检测过程中的最重要的环节，在进行检测时，需要通过传感器对检测过程中的数据进行传回，然后再通过技术人员进行计算，得出最后的数值。可见，传感器的使用在整个检测过程中占有重要的位置。传感器所传回的数据越精确，所得出的数据值就会越接近实际数值，检测的结果准确度越高。

四、总结

高应变动力检测技术在桩基检验中，具有速度快、消耗低、准确性强、适用范围广等特点。与传统的静载荷实验相比，具有非常高的应用优势。但在高应变动力检测技术，在检测过程中，已受到多种因素的影响，导致其可靠性和准确性都需要提高。因此，在通过高应变动力检测技术进行检测时，主要在一下几个方面进行注意：首先，高应变动力检测技术的应用过程中，要重视试验中的动静对比，要在实验数据并不是充足的情况下，进行静载荷实验的对比分析，将两种实验结果进行对比，从而修正和完善高应变动力检测的结果。增加该区域内的地质数据；最后，在进行检验过程中，桩身的混凝土强度值与单桩自身的极限承载力的数值较为接近，且一定程度上会出现低于单桩承载力的情况。因此，在选择桩锤的锤重和锤距时，要关注桩身的混凝体强度值，保证桩体不会受到破坏。

参考文献

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