0引言低應變完整性普查根據樁底曲線形態分級靜載高應變鉆芯法基樁孔內攝像驗證攝像法監測進尺、回水相位幅值1低應變檢測樁端性狀的原理1低應變檢測樁端性狀的原理當Z1<Z2時，即波從軟材料進入硬材料時，VR與VI符號相反，反射波與入射波相位相反，如基巖嵌巖起始面，擴徑的上界面均是此相位特征。反之，當Z1＞Z2時，反射波與入射波相位相同，對樁底則表現為嵌巖不良。

1低應變檢測樁端性狀的分析

應力波到達了樁底，并非截止了，而是一部分繼續向下傳播，一部分反射回到樁頂。對于樁端持力層較軟的樁，或沉渣較厚的樁，反射波占絕大部分，透射波僅占極小部分，樁底以下的情況無法判斷；而對于施工狀況良好的嵌巖樁，則仍然有較大比例的透射波向下傳播，對樁底以下一定范圍內的持力層性狀判別仍然有價值，有文獻提到能夠實測得樁端巖層下一定范圍內的溶洞。1低應變檢測樁端性狀的分析另外，一個現象也值得特別注意：樁身中阻抗增大（擴徑或進入較好土層）的反向反射的二次反射是與入射波同相位的。阻抗增大段產生的一次反射壓力波速度信號向上（負號）在回到樁頂時（樁頂設為自由端）變為拉力波；再次向下反射，到了阻抗增大位置第二次反射回到樁頂，此時速度信號方向又一次改變，變為正向，上傳到樁頂，由傳感器接收。如果這種阻抗增大恰好發生在L1（L1＝L/2）處，則在曲線的2L/c處就會產生二次的同向反射波。1低應變檢測樁端性狀的分析分兩種情況說明：情況1，樁底無沉渣，樁身阻抗與巖層阻抗相匹配。實線為L1處的反射，粗虛線為樁底L處的反射，由于樁底Z1≈Z2在樁頂產生的反射信號極弱，此時樁底2L/c處的反射信號為L1處的阻抗增大的二次反射所導致。1低應變檢測樁端性狀的分析情況2，如圖5，設樁底性狀稍差（少量沉渣或裂隙發育程度偏高，但符合設計要求時）產生的小幅同相位反射，此時可能因為L/2處阻抗增大引起的二次反射的疊加而使得正向幅值變得很大，而事實上樁底性狀尚可。2鉆芯法判斷嵌巖性狀的經驗鉆芯法對嵌巖性狀的判別，除通常鉆芯法的注意點外，鉆至樁底附近時，應該根據鉆機及樁的施工情況，分配回次，以便使得樁底0.5～1m左右的混凝土芯樣和0.5～1.0m左右的持力層及沉渣納入同一回次。為檢測樁底沉渣或虛土厚度，應采用減壓、慢速鉆進，觀測鉆機的標尺，若遇到鉆具突降，應該立即停鉆，測量機上余尺，然后繼續鉆進，這個過程有一定的突發性，要求檢測人員有較豐富的經驗，且其余人員不易見證。因此，最好的方法是用攝像機對準標尺進行拍攝，以便回顧瞬間發生的情況。2鉆芯法判斷嵌巖性狀的經驗進入巖層時，回水的顏色會有變化，一般的巖層回水顏色較母巖的顏色偏淺，如：花崗巖層回水顏色為偏白色，一些巖層的回水顏色偏肉紅色等，若回水顏色呈黃泥色則說明樁底有泥質夾層或沉渣。必要時，可用基樁孔內攝像法對取芯后的孔壁進行拍攝，特別是對混凝土和持力層交界處進行拍攝，以便取得原狀的嵌巖性狀。3工程實例3.1工程概況某山城擬建若干座19層框架剪力墻結構商品房，基礎采用沖孔灌注樁，樁端設計持力層選擇中風化花崗巖或中風化輝綠巖。場地土層簡況自上而下為：①雜填土；②粉質黏土；③卵石；④殘積砂質黏性土；⑤砂土狀強風化花崗巖；⑥碎塊狀強風化花崗巖；⑦中風化輝綠巖，呈塊狀，裂隙發育，巖體較破碎，巖石單軸飽和抗壓強度平均值33.7MPa。各土層的物理力學指標和設計計算參數見表1。3工程實例3.1工程概況3工程實例3.2檢測情況按設計要求，對本工程項目800及1000兩種樁徑各進行了3根樁的單樁豎向抗壓靜載試驗，Q–s曲線呈緩變形，承載力滿足設計要求。3工程實例3.2檢測情況但在低應變法進行樁身完整性檢測時，為獲取較好的樁底信號，采用7.2kg力棒（美國儀器標配力錘僅1.5kg）發現10根樁樁底存在明顯的與入射波同相位的反射信號，按規范應采取其他方法核驗樁端嵌巖情況。取反射幅值最大的#41樁，進行鉆芯法試驗。3工程實例3.2檢測情況在相關幾方見證的同時，采用攝像機監測鉆機進尺和回水情況（右圖），鉆機鉆進平穩，在樁端并無鉆具突降情況，回水的顏色也無黃泥色，說明樁端基本沒有沉渣。#41樁芯樣的呈長柱狀，連續、完整、膠結良好，樁底無沉渣，只是樁底中風化巖樣較破碎，但符合地質報告的描述。3工程實例3.2檢測情況

3工程實例3.3情況分析

（1）錘重的影響低應變檢測的樁底反射幅值受到錘重的影響。一般對同一根樁，同一檢測位置，同一放大倍數，錘重越大，反射信號的幅值越大。本例中，圖6和圖9均為#41樁同一位置，放大5倍的檢測信號，所不同的只是圖6采用的是7.2kg力棒，而圖9采用的是1.5kg小力錘。如果采用同一幅值評判標準，則可能會對同一根樁有兩種結論，可能直接判斷為輕微缺陷。因此，對不同的錘重要有各自的幅值評定標準，應該在實際工作中對不同樁長、樁徑、土層進行對比、積累經驗。3工程實例3.3情況分析

（1）錘重的影響低應變檢測的樁底反射幅值受到錘重的影響。一般對同一根樁，同一檢測位置，同一放大倍數，錘重越大，反射信號的幅值越大。如果采用同一幅值評判標準，則可能會對同一根樁有兩種結論，可能直接判斷為輕微缺陷。因此，對不同的錘重要有各自的幅值評定標準，應該在實際工作中對不同樁長、樁徑、土層進行對比、積累經驗。3工程實例3.3情況分析

1.5kg小錘敲擊的曲線7.2kg力棒敲擊的曲線3工程實例3.3情況分析

（2）樁身砼–巖石強度對比影響隨著商品混凝土的質量不斷提高，一些施工條件好、水平高的樁身混凝土強度往往遠高于設計強度，而且致密、連續，對應力波的傳播非常有利，綜合阻抗會有很大的提高。相反，中風化巖層的強度并非很高，而且，對中風化巖層的巖體完整程度分為完整、較完整、較破碎、破碎、極破碎五種，后三種有較多或很多發育的裂隙，對應力波的傳播速度都有影響。3工程實例3.3情況分析

（2）樁身砼–巖石強度對比影響本工程中，設計樁身砼強度為C30，但芯樣抗壓試驗表明，芯樣抗壓強度代表值為50.9MPa，其中一個試件竟達到82.2MPa，遠高于設計強度。而根據地質報告持力層的巖石單軸飽和抗壓強度平均值33.7MPa，同時巖體裂隙發育，巖體較破碎。雖然應力波波速和強度之間沒有一一對應關系，但它們的整體趨勢是正相關的。因此，對嵌巖樁，不能認為一定會在樁底產生因阻抗增大的反向反射，特別是對于巖體較破碎的巖層更是如此。3工程實例3.3情況分析3工程實例3.3情況分析

（3）L/2處阻抗變化的影響本工程中，有不少樁在L/2處阻抗存在增大的現象，其二次的正向反射加強了樁底的同相位反射信號。如圖10，對這種情況的樁的樁底反射幅值，應考慮扣除二次反射信號疊加的因素，才能較準確地對樁底性狀做出判斷。在山區，往往在較淺處即進入巖層，會引起阻抗增大的現象，在檢測中要注意。4結論（1）低應變法檢測的樁底的反射波形態和幅值會受樁身–巖石強度比值和錘重影響。（2）在樁長一半處，若存在擴徑或嵌巖反相位信號，將會形成正相位的二次反射信號，影響樁底反射的判別，這一點在山區地質條件下最容易發生，應予以注意。（3）鉆芯法對嵌巖性狀的判別應注意進尺寸細節和回水的顏色變化，可攝像記錄，必要時可對鉆芯孔采用孔內攝像法輔助分析。（4）工程經驗有其適用條件，嵌巖樁一般為承載力較大的樁，當低應變檢測存在樁底同相位反射時，除進行分析、參考類似工程經驗外，還是應根據工程具體情況，采取其他方式進行驗證。5關于基樁孔內攝像

本文中幾處提到基樁孔內攝像，而即將實施的新版JGJ106《建筑基樁檢測技術規范》也把基樁孔內攝像列入修訂的主要內容之一，體現了檢測越來越重視“直接法”的驗證。在國外，也很重視圖像在質量管理中的作用，我們在肯尼亞做靜載試驗，報告中就要附許多圖，包括很重要的堆載情況圖，這樣無形中檢測質量會提高很多。5關于基樁孔內攝像新版規范3.1.1：另外，對設計等級高、地基條件復雜、施工質量變異性大的樁基，或低應變完整性判定可能有技術困難時，提倡采用直接法（靜載試驗、鉆芯和開挖，管樁可采用孔內攝像）進行驗證。多重缺陷：實測時域曲線復雜，很難判斷缺陷位置8.0m明顯缺陷8.3m嚴重缺陷8.9m細微裂縫5關于基樁孔內攝像新版規范3.3.3(1)對多節預制樁，接頭質量缺陷是較常見的問題。在無可靠驗證對比資料和經驗時，低應變法對不同形式的接頭質量判定尺度較難掌握，所以對接頭質量有懷疑時，宜采用低應變法與高應變法或孔內攝像相結合的方式檢測。緊靠焊接位置的缺陷5關于基樁孔內攝像在鉆芯法的條文7.3.5：有條件時，可采用孔內攝像輔助判斷混凝土質量。這一條就包括嵌巖樁樁底性狀（沉渣、持力層）的輔助判別。某工