摘　要：简要说明各种桩基检测方法以及目前桩基检测技术的主要方法及其存在的局限性。

关键词:高应变动力测试法、应力波反射法

随着我国城乡建设的快速发展，桩基工程越来越多，因此桩基工程检测技术成为热门话题，受到广泛关注。目前，国内外桩基检测技术的发展是多方面的。主要介绍了目前常用的桩基检测技术:静载试验法、声波透射法、应力波反射法、高应变动力试桩法。

一、静载试验法这是最传统的桩基试验方法，包括堆载法和锚杆法两种方法。两种方法都是用油压千斤顶压桩顶来施加荷载，千斤顶的反力由反力架上的桩重来平衡，而后者通过反力架将反力传递给锚桩来平衡锚桩的抗拔力。主要问题有:前者要解决几百甚至上千吨的荷载来源、堆放和运输问题，后者要设置很多锚桩和反力梁，不仅费用大、耗时长，而且容易受到吨位和场地条件的限制(目前， 国内堆积法试桩最大极限承载力只有3000吨，锚固法试桩最大极限承载力不超过4000吨)，以至于近年来很多大吨位桩和特殊场地(如山区)桩

的试验吨位都有了很大的提高。 对于大吨位桩，在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。2002年，东南大学土木工程学院在理论研究的基础上，教授了龚伟明博士的专利技术——自平衡试桩法，开始试验应用。

国内自动加载记录系统的出现是最近一年的事情，但是对于静载荷试验方法的成熟应用来说，却是一个可喜的进步，因为它保证了试验结果的真实性和分析结果的便捷性。据报道，中国许多省市已经开始在此基础上进行有效的管理。

二。声波传播法

这也是一种传统技术，以前没有广泛应用。但随着近年来交通系统投资的增加，出现了大量以桥梁桩为代表的大直径钻孔灌注桩，声波透射法在我国的应用也越来越广泛。在该方法的应用过程中，数字声学仪取代了传统的模拟声学仪，不仅使用方便，而且分析方法也有了很大的改进，声时解释不再是唯一的选择。声音幅度和音频已经开始进入分析判断领域。尤其可喜的是，声波CT已经进入实用阶段，为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。

三。应力波反射法

应力波反射法是我国低应变动力测桩方法之一。主要用于检查桩身完整性，检查缩径、扩径、夹泥、断桩、空孔、离析、沉渣，检查桩长，计算混凝土强度。近年来，该方法在国内外的应用和推广有了很大的提高，国内的桩基动测仪和配套的传感器已经达到或接近国外的先进仪器，该方法的应用也开始回归正常的位置。

现在主要介绍应力反射波法:应力反射波法是一种基于应力波在桩中传播和反射特性的方法。该方法将桩假定为一维连续弹性均质构件，不考虑桩周土对应力波沿桩传播的影响。当瞬态锤击振动力施加到桩顶时，将在桩中激发应力波。由于桩和周围土壤之间的波阻抗差异很大，应力波的大部分能量将在桩中传播。当波长L > >桩径D时，应力波波长λ；> > d、桩可以看作一维杆。当桩内存在波阻抗差界面时，会产生反射波和透射波，反射波沿桩身向后传播到桩顶，透射波继续向下传播。根据反射波的相位、振幅和频率特征，辅以地层数据、施工记录和实际分析经验，可以准确判断桩身和桩底缺陷的性质。反射波法动测桩具有测点广、经济、快速、无损等优点。，已成为桩基质量检测的有效方法，但也存在一些不足。

1。在分析桩基测试曲线时，应充分考虑桩周土对采集波形曲线的影响。在桩基的动力检测中，检测人员往往注重由桩本身的子波叠加引起的缺陷判断，而忽略了应力波在桩中传播时不仅受桩的材料、刚度和缺陷的影响。桩周土的土力学性质越好，桩周土中应力波的损失越大。同时受桩周土的土模量影响。在硬土层中，会出现一个类似于扩径的反射波，在软土层中，由于应力波传播损耗小，会出现一个类似于缩径的反射波。如果不考虑桩周土层对采集曲线的影响，不了解桩侧土质情况，有时会导致误判；

2。桩身浅部缺陷难以识别，因为从本质上讲，无论大桩还是小桩，一维应力波理论都不能完全适用于桩顶近端，要用三维效应来讨论；

3。缺乏缺陷程度的定量分析。应力波反射法依赖单一波形特征，无法定量给出离析段厚度、沉积物厚度、裂缝宽度和直径减小程度的准确值。

4。第二个缺陷的判断。当第一个缺陷较大时，阻挡了向上和向下的信号，使得识别深层缺陷和桩底更加困难，尤其是当第二个缺陷是第一个缺陷的两倍时。

5。渐变的缺陷。对于直径缓慢增大后突然缩小的桩，在曲线上分辨不出直径增大的现象，只能看到直径缩小的现象。对于这种突桩，缩径信号显示在曲线上。

四。高应变动力测试法

高应变动力测试是通过测量桩顶激发阻力产生的应力波和速度波来确定承载力的。目前工程领域应用最广泛的高应变动力测试是CASE法和波形拟合法。

1。CASE法是通过一维波动方程计算获得岩土对桩的支撑阻力的一种新方法。它有三个基本假设:桩身阻抗相等；桩周土和桩尖对桩运动的阻力分为两部分:动阻力和静阻力。动阻力全部集中在桩尖，忽略桩侧土阻力。静阻力模型是一个理想的刚塑性体，它忽略了应力波在传播过程中的能量损失，包括桩内阻尼损失和向桩周土逃逸。基于以上三个基本假设，由行波理论和波动方程推导出CASE法单桩极限承载力公式:

RS = R-Jc (2ft1-R)

其中Jc为不同土质的区域经验系数。Jc经验值的可变性会很大。

2。波形拟合法波形拟合法被认为是目前确定单桩承载力最准确的方法。它把测得的力波和速度波输入到现场的计算机中进行迭代计算，并把桩& mdash土体系统变成离散的质量-弹性模型，假设各单元桩和土的参数，以实测桩顶速度波(或力波)为边界条件，用特征线法求解波动方程，反算桩顶力波(或速度波)，使计算波形与实测波形吻合。如果不匹配，调整桩土参数，重新计算，直到匹配为止。此时，每个参数都是最佳估计值。最后得出承载力、侧阻力分布和计算Q-S曲线。

高应变动态测试的局限性。1)CASE法适用于打入桩施工过程的检测和监控，或在一定经验的基础上，用于评价工程桩的验收。然而，这种方法的假设条件与基桩施工的实际情况有很大差异。首先，假设桩身阻抗相等，这基本适用于无缺陷的钢桩、预制桩、预应力管桩，但对于灌注桩很难实现。其次，假设动阻力完全集中在桩端，但实际情况是，随着桩的相对位移，桩侧动阻力必然会产生，但相对较小。再次，假设静阻力模型为刚塑性体，即一旦移动桩，静阻力会立即达到极限值，这也与实际不符。因此，案例法必须充分发挥桩移动前土体的总静阻力，从波形上正确判断桩尖的反射位置，选择合适的阻尼系数Jc，才能准确确定单桩极限承载力。

2)波形拟合法虽然与CASE法相同，但也是基于柴油锤对材质均匀、强度高、侧面光滑的钢管桩和预制桩的冲击。在贯入度和光滑边、截面的一致性方面不如CASE法严格，但当桩间土体变形不足时，承载力也是保守的。而且假设桩周土没有变形也是极不合理的。

3)高应变动力试验的数据采集质量直接关系到计算结果的准确性。正确收集信号是获得良好结果的先决条件。影响信号采集的因素很多，如桩头处理质量、锤击位置和能量、传感器安装、外界干扰、仪器本身的性质等。