水利工程中桩基检测技术的要点分析

孙宇航

安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司（230088）

0 前言

水利工程建设是国家的基础工程建设，良好的水利工程能够为国家发展提供保障，也能够为居民提供更好的日常生活。桩基施工作为水利工程最为重要的隐蔽工程之一，施工难度较大，应该引进先进的施工技术，提高施工效率。同时，对施工过程进行严格监督，采用科学有效的桩基检测技术是十分有必要的。

1 桩基施工过程中容易出现的问题

1.1 桩基承载力低

桩基在地基建设中的主要功能就是承载功能，在具体的地基施工中，会存在着单个桩基承载力低下的问题。单个桩基承载力低下会影响到整个桩基群体的承载力，严重时可能导致整个地基出现安全问题，进而对整个水利工程建设的进度造成影响[1]。

1.2 基桩断裂

基桩断裂是在桩基建设过程中存在的严重问题，一旦发生，将会对整个工程造成不可弥补的损害。基桩断裂从字面上来看就是桩基在工程建设的过程中内部或者是局部破裂或断开.导致基桩断裂的因素有很多，如与相对干燥度、环境温度、施工现场气象等有关，这些因素容易对混凝土的凝结造成影响，进而导致基桩断裂[2]。 除这些因素以外，最常见的基桩断裂原因就是在混凝土凝结的过程中有泥土进入混凝土中，进而影响桩基质量。

1.3 桩基柱身倾斜程度大

此问题主要指的是基桩在浇筑的过程中由于某种原因呈现出相对倾斜的现象，此处的相对倾斜指的是与建筑图纸要求的施工数据有所偏差。 导致桩基柱身倾斜程度大的原因有很多，基本原因主要是在桩身定位过程中出现偏差，钢筋摆放位置与图纸位置相偏移，导致浇筑过程中呈现出倾斜现象。

以上问题是桩基建设过程中常见的问题。 此类问题一旦发生，会对水利工程整体建设造成一定影响，甚至直接影响到实体工程建筑的安全与质量。 为避免此类问题的发生，必须在桩基建设完成以后适时进行桩基检测，使得问题能够及时改正，避免生命财产安全威胁以及资源的浪费。

2 桩基检测技术

桩基检测技术是保证桩基工程是否安全的重要技术。 桩基检测技术的分类有很多，具体包括以下几个类别:检测墩底的承载力及变形力；检测各类桩柱及桩墙的结果密度和完整性；检测桩体依附土质应力及应变能力；各类桩墩桩墙的横向和竖向承载力及单个承载力；其他检测（多指造成事故的原因检测）。

2.1 静载荷试验法

载荷试验法主要用于检测单柱竖向抗压承载力、单柱竖向抗拔承载力及单柱水平承载力。 它的具体操作包括:在单柱的顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力及水平推力，在逐级施加各种力的同时观测柱顶部产生的各种位移，包括沉降、上拔位移和水平位移，以此来检测各项承载力[3]。

载荷试验法是在地基工程中较为常见的桩基检测方法。 它的优点在于，能够较为直观地显示检测数据，但由于设备体形庞大，运输不便，检测周期较长。

2.2 钻芯法

钻芯法主要是用于怀疑桩体的再检测。 某桩身结构在经过其他检测技术后仍然被怀疑有结构质量问题，可运用此技术再次确认检测。 该方法主要应用于由于温度和周围气候等环境问题对于混凝土结构的性质产生影响， 如化学和物理的侵蚀、破坏等，为避免存在质量问题而进行再次检测。 钻芯法具体操作为利用钻机从目标桩体芯内取样，观测内芯成型质量。

钻芯法优点是可以在建筑的各个建筑年龄层次使用，能够随时检测，但存在对桩体造成破坏的问题，对于设计强度较高的工程并不建议使用这种方法。 运用此方法取出来的样本是有限的，所以并不能全面展示桩身内部的质量，检测结果容易产生偏差[4]。

2.3 高、低应变法

高应变法主要是通过用重锤冲击柱顶，在冲击柱顶的过程中，测量柱顶部的力时程曲线和速度（加速度）时程曲线，然后通过波动理论进行分析，最终得到单桩竖向抗压承载力及柱身完整性的检测结果。 低应变法主要是采用能量瞬态或稳态激振方式在柱顶进行激振， 在此过程中测量柱顶部的速度（加速度）时程曲线或速度（加速度）导纳曲线，通过波动理论分析，最终得到柱身完整性的检测结果。

高应变法的优点在于可以检测承载力和桩身内部的缺陷，检测周期短，操作过程相对容易，但是大直径扩底桩和预估Q—s 曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不适合采用高应变法检测竖向抗压承载力。 高应变法需具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比资料[5]。

低应变法的优点在于操作快捷方便，节省费用资金。 低应变法的缺点在于如果对直径比较大的桩来进行检测，容易造成反射波不容易被桩顶传感器接收的问题，这就导致了检测方法只能反映柱顶的部分缺陷。 在使用该方法进行检测的时候，建议作为高应变法的辅助检测。

2.4 声波对测法

声波对测法是利用超声脉冲对混凝土内部发射高频弹性脉冲波，通过专业仪器对脉冲波在桩体的波动情况进行记录，通过对这些波动情况的分析来预测混凝土内部的状况，如是否畸形等。

声波对测法的优点是，仪器体积相对较小，运载方便，采集数据准确，检测结果直观可靠。 它的缺点是，无法准确获得被测量物的承载力信息，操作难度高。 对于无法获得承载力信息数据的问题，可以配合静载法与高应变法使用。

3 结语

在目前的桩基检测方法中，基础的桩基检测方法有各自的优点，但又存在着各自的缺点。 在具体操作过程中，不同的桩基检测方法采取相应措施之后可以提高检测的效率。 但是，由于各种环境因素以及施工场地等原因，检测方法仍然呈现着各种不足，这就要求在桩基检测方法的准确上面多下功夫，尽量将新技术与基础的桩基检测方法相结合，提高检测质量与效率，保证桩基工程能够顺利并且安全有序进行，进而推动我国整个水利工程建设的发展，促进社会经济的发展。