陆佳
南京先科岩土工程检测有限公司 江苏南京 210000
摘要：在建筑整体工程中，岩土工程桩基施工本身具有隐蔽性的特点，在施工实践中，由于对技术要求相对较高，而且流程复杂，桩基的质量将直接影响建筑物的结构安全性。基于此，应该对桩基检测工作加以重视，将低应变法和声波透射法应用在岩土工程桩基检测中，一方面可以提高检测的质量，另一方面也能为整个岩土工程强化施工效率奠定可靠的基础。本文主要研究低应变法和声波透射法在岩土工程桩基检测中的综合应用。
关键词：低应变法；声波透射法；岩土工程；桩基检测
前言：在检测岩土工程桩基完整性的过程中，通常会采取低应变法和声波透射法。由于该两种方法的适用范围和检测原理各不相同，在实践应用过程中各自有优缺点。基于此，在实际应用的时候，要求技术人员能够依照工程项目的实际要求以及桩基的稳定性结构来采取更有效地且更有针对性的检测方式，一方面提高岩土工程桩基检测结果的真实性，另一方面也为整个工程施工质量的升级提供坚实的基础。
一、低应变法和声波透射法的基本原理
（一）低应变法的基本应用原理
在岩土工程集中检测的实践中采取低应变法，其主要原理是利用一维波动方程的理论，假设基桩本身的连续弹性唯一为均质杆件，再利用锤子对桩顶进行锤击的过程中，可以激发桩顶周围的质点，使其发生震动。这些震动就会向桩身下持续传播，以便于形成应力波，再加上应力波在桩身传播的过程中也会发生反射和透射，使新的质点产生震动，然后在导致反射波再次传递到桩顶，整个机装整体就会被桩顶的传感器接收，以此来形成相应的反射波形[1]。
依照反射波波形的参数以及反射波达到桩顶订时间等相关的数据，可以帮助技术人员推算出桩基缺陷的深度。再根据其幅值和相位来推测出桩基缺陷的类型和种类。在进行低应变法检测的过程中，主要可以依托数据分析模块、测量模块等对检测对象加以有效的数据分析。这些模块主要是依托外力作用产生的稳态数据，生成瞬态激振来进行数据的检测。瞬态激振通过手锤和力棒的敲击来得到稳态激振，主要依托电磁激振器得到相关稳定的数据。而测量模块则是将振动的能量依托传感器的转换来获得相应的数据，再经过计算机的计算之下对检测数据进行科学分析和测量。
（二）声波透射法的基本应用原理
声波透射法对应用之所以如此广泛，主要是能够检测岩土工程桩身结构的完整性，以便于判断桩身缺陷的位置、程度以及类型。其基本原理就是在岩土工程基桩身内埋设一定数量的声测管，以便于能够接受声波发射的各种信息，确保上下通道都能够有效连接信号，以便于在水耦合的作用下依托声波检测仪在一定距离之内逐渐检测桩身各界混凝土上声学参数。除此之外，还可以利用PSD判断法对桩身实测的曲线、频率、波形、波幅和波速等参数进行有效的判断和分析，以便于测定桩身混凝土缺陷的程度和位置，或者是混凝土是否具备均匀性、完整性和连续性等。
在实际应用的过程中，声波透射法具有检测细致且全面的特点，而且检测的位置可以覆盖在整个桩长的每一个横截面上，并不受桩直径和桩长的影响，检测结果也相对可靠且准确。同时，随着科学技术的逐渐发展以及建筑行业的可持续化进步，声波透射法已经成为岩土工程桩基桩身完整检测的一种重要方式，在一些港口、公路和水利工程建设当中也具有相对广泛的应用。但与此同时，该方法也存在一些不足，例如检测管道的垂直度要求相对较高，数据容易失真。而且预埋管道的施工单位如果无法及时提前准备，抽查不准确，也会使得最终的数据结果存在失真的情况。
二、低应变法和声波透射法在岩土工程桩基检测中的综合应用
（一）可行性分析
针对低应变法的应用来讲，该检测理论是建立在满足一维波动方程理论基础之上来进行的，也就是说待检测的桩基必须要满足因为弹性杆件的假设方程式。如果桩基与基岩衔接的紧密度过高或者是桩基的嵌岩段较长的时候，检测数据结果则无法满足实验要求。除此之外，桩基围岩的设定也会在很大程度上减弱反射信号的有效传播，从而影响该方法的检测效果。而且如果整个工程桩基缺陷呈现一种过渡性的变化，即表面上没有明显的变异，会使得缺陷的信息无法准确及时地提供到相关的系统当中，也无法在实测的曲线当中获得有关参数[2]。
针对声波透射法来讲，声波管的埋设是否符合要求以及预设的范围、是否规范等都会对检测结果产生较重要的影响力。如果桩长度较长，在测管的时候就很难确保声测管之间可以平行互动，从而对检测结果造成不利的影响。而且桩身质量的判定基数也会难以形成。除此之外，受到埋管的限制，整个测量过程中还可能出现声波管无法达到桩底的问题，难以对桩底沉渣或者是桩底混凝土的持力层结构进行合理且正确的判断，最终对桩型的承载力数据分析也会产生影响。
由此可知，将声波透射法和低应变法进行有效结合，一方面可以防止由于单一测试方法所引发的局限性问题，另一方面也可以确保在结果上得到相互印证的要求，提高最终检测结果的准确性和真实性，完善施工质量。
（二）工程案例
工程基本概况：某城市某个基坑支护工程地层结构从下到上依次为强风化泥质砂岩、全风化泥质砂岩和粘土等。在实际施工的过程中会采用钻孔灌注法，使泥土和地下水有效地分离。同时，在基桩浇筑完成之后，需要采取低应变法和声波透射法对基桩的完整性进行科学有效的校验。
检测结果分析：在一些基础性准备工作完成之后，技术人员需要根据现场所获得的曲线和声波透射法曲线等对该工程灌注桩的质量进行科学有效的判定。依照所获得的声波透射法曲线图可以了解到该工程钻孔灌注桩声波透射法所测得的混凝土波速在每秒4050米。该数据表明整个工程的桩身没有异常的情况，是I类桩身。同时，技术人员依托低应变法对该工程的基桩完整性进行检测的时候，能够明显发现该桩的桩底存在相对明显的同向反射，而且底部有异常问题，可以判断桩底含有沉渣的现象。因此为III 类桩。
除此之外，为了能够有效的验证所使用的低应变检测方法及测试结果具有正确性。技术人员可以使用钻法对整个装机进行科学验证，结果发现该灌注桩桩底有30厘米左右的沉渣，判定为粉质黏土。在分析整个桩基的性质和类型的时候，初步可以判定该桩基为混凝土钻孔塌孔导致出现沉渣，需要技术人员及时进行补救，以便于为后续的工程可以正常进行提供可靠的基础[3]。
三、结束语
低应变法和声波透射法在岩土工程桩基检测中的有效应用一方面能够提高工程检测结果的真实性和准确性，另一方面也能够为后续岩土工程的可持续化应用奠定坚实的基础。基于此，在实践中要求技术人员能够依托岩土工程的性质、类型以及实际施工情况，采取相对应的方法。一来降低检测成本，二来提高检测的可行性。在实际应用中，对检测过程中可能会存在的各类数据误差以及故障进行有针对性的排除，以此来使岩土工程基桩检测的结果准确、真实有效，为工程的可持续化运行提供可靠的基础。
参考文献：
[1]王洁.低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用研究[J].科技经济导刊,2020,28(16):70.
[2]杨甦.声波透射法及低应变法在桩基检测中的综合应用[J].安徽建筑,2019,26(11):165+209.
[3]王飞.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].江苏建材,2018(02):27-29.