翟浩博 薛宇欣 任鑫晨

(内蒙古大学鄂尔多斯学院，内蒙古 鄂尔多斯 017000)



利用低应变法对桩基完整性的检测

翟浩博 薛宇欣 任鑫晨

(内蒙古大学鄂尔多斯学院，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

根据某街区的地层勘测资料，采用钻孔灌注摩擦桩进行了地基处理，并利用低应变法检测了桩基的完整性，同时针对该地区红砂岩的特性，提出了适宜的桩型。

桩基，低应变法，红砂岩，摩擦型桩

1 地质情况概述

根据对某街区地层勘测，资料如下：勘测38.0 m深度范围内地层由上及下包括：第四系风积砂层、全新统冲洪积粉细砂为主，下伏白垩系泥岩、砂质泥岩及中粗粒砂岩，根据其岩性、物理力学性质及空间分布分为8层，分述如下：

①层：素填土，黄褐色，松散，主要成分为粉细砂，局部含卵砾石，表层含植物根系。

②层：粉细砂，褐黄色，稍密～密实，稍湿～饱和，砂质较纯净，分选较好根据密实差异划分2个亚层如下：

②-1层：粉细砂，褐黄色，稍密～中密，稍湿～饱和，砂质较纯净。

②-2层：粉细砂，褐黄色，中密～密实，湿～饱和，砂质较纯净，分选较好白垩系基岩。

③层：全风化泥岩，褐红色～棕红色，局部混有钙质氧化物而呈灰白色，母岩结构基本完全破坏，风化成可塑～硬塑状态的粘性土，具中压缩性，捻摸有滑腻感，易粘手，刀切有光滑面，切面规则，遇水膨胀、崩裂。局部夹全风化砂岩：褐黄色，密实。砂质结构，母岩结构完全破坏，呈砂状，含砾石。

④层：强风化泥岩，根据颜色、夹层特征、岩性性状划分3个亚层如下：

④-1层：强风化泥岩，以棕红色粘性土为主，局部呈黄褐色，母岩结构基本破坏，风化成可塑～硬塑状态、具中压缩性的粘性土，可见白色条纹和风化残留岩块，钻探采取的岩芯手掰易碎(断)，锤击易出现凹陷，遇水膨胀、崩裂。

④-2层：强风化砂岩，浅黄～灰黄色，母岩结构基本破坏，钻探采取的岩芯呈短柱状或粗砂状。

④-3层：强风化泥岩，红褐色～褐红色，偶见原岩结构，岩芯呈长柱状，手掰不易断，断口面可见白色条纹及黑色斑点。

⑤层：强风化中粗粒砂岩，灰白色～灰黄色，强风化，泥质胶结，局部为钙质胶结，钻探采取的岩芯呈短柱状。

⑥层：强风化砂质泥岩，棕红色，局部为灰绿色，泥质结构，钻探采取的岩芯呈短柱状，局部包含砾石，可见风化角砾，遇水膨胀。局部为强风化泥质砂岩。

⑦层：强风化砂砾岩，灰黄色、红褐色，泥质胶结，砂砾结构，母岩结构基本破坏，钻探采取的岩芯呈短柱状或砾砂状，矿物成分主要为石英、长石颗粒。

⑧层：强风化砂质泥岩，棕红色、褐红色、灰绿色，泥状结构，岩芯呈短柱状，局部包含有圆砾及卵石，可见风化角砾，遇水膨胀。

地基采用钻孔灌注摩擦桩进行地基处理。总桩数310根，桩长19.0 m，桩径600 mm，桩身强度C35。设计单桩竖向抗压承载力特征值为1 200 kN。

2 桩基检测试验

由于地层变化较大，会对桩基的承载力造成影响，同时考虑到灌注时会造成缩径影响桩的完整性，因此随机选取12根桩进行低应变检测。

2.1 桩基现场检测试验

用力锤击桩顶，给桩一定的能量，使桩中产生应力波，检测和分析应力波在桩体内的传播历程，便可分析出桩基的完整性。现场检测过程如图1所示。

2.2 现场试验数据的分析

1)波速的分析。

式中：ci——第i根受检桩的桩身波速值，且|ci-cm|/cm不宜大于5%；

L——测点下桩长；

ΔT——速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差；

Δf——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差；

n——参加统计桩数(n≥5)。

2)桩身完整性判定。

桩身完整性判定依据实测时域和幅频信号特征进行综合分析判定，分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四类。详细的桩身完整性判定参见《建筑基桩检测技术规范》第8.4.3条。

3)桩身缺陷位置的确定。

其中，x为桩身缺陷位置至传感器安装点的距离，m；Δtx为速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差，ms；c为检测桩的桩身波速；Δf′为幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差，Hz。

2.3 现场检测结果

表1 桩基完整性检测汇总表

利用低应变法对12根桩进行现场检测，实测的波形曲线如图2所示(以第1号桩和第106号桩为例)。

利用低应变法对12根桩现场测试的完整性结果汇总如表1所示。

3 数据分析

本次低应变检测桩12根，其中Ⅰ类桩有11根，占检测总桩数的91.7%；Ⅱ类桩有1根，(如桩号106)占检测总桩数的8.3%；检测桩的波速值在3 922m/s～4 184m/s之间，平均波速值为4 025m/s。桩号106为Ⅱ类桩，桩身4.2m左右存在轻微缺陷，即缩径或局部离析，系因成桩时拔管太快所致。

4 结语

该地区地质条件红砂岩普遍存在，其物理力学性质变化较大，尤其强度的变化作为持力层会对桩基的承载力造成很大影响，进而影响正常使用，因此本地区适宜桩型为摩擦型桩。同时，通过检测结果可知红砂岩遇大气环境崩解破碎等独特性质不会对桩身的完整性造成影响，灌注时不会造成缩径影响桩的完整性及正常使用。因此，该地区最适合的桩型为摩擦型桩，为该地区的桩型选择具有指导意义。

[1] 正俊杰.地基处理技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.

[2]GB50007—2012,建筑地基基础设计规范[S].

[3]JGJ106—2014，建筑基桩检测技术规范[S].

Using the low-strain integrity to test the completeness of foundation piles

Zhai Haobo Xue Yuxin Ren Xinchen

(OrdosCollege,InnerMongoliaUniversity,Ordos017000,China)

According to the stratum survey data of some block, the paper adopts the drilling grouting friction piles, tests the completeness of the pile foundation with the low-strain integrity, and points out the proper pile type according to the features of the red sandstone of the area.

pile foundation, low-strain integrity, red sandstone, friction pile

1009-6825(2016)26-0119-02

2016-07-03

翟浩博(1995- )，男，在读本科生； 薛宇欣(1996- )，女，在读本科生； 任鑫晨(1995- )，女，在读本科生

TU473.1

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