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分析高应变动力测试技术在桩基检测中的应用 摘要：高应变动力法是当前桩基检测中的较为优秀的桩基检测方法。具有许多静载荷实验法无法比拟的优点，能够进行大吨位的桩基监测工作。本介绍了测试技术的原理及方法关键词高应变动力测试技术；桩基检测；应用分析 :桩基工程中单桩垂直承载力是否满足设计要求是桩基工程质量检测中的主要问题之一。目前检测单桩垂直承载力是否满足设计要求所采用的主要方法有静载荷试验法和高应变动力检测法。高应变动力检测法确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点,即无需静载试验中的锚桩或堆载物,时间短、费用低、效率高,因此应用越来越广泛。本文结合桩基工程检测实践,介绍了高应变动力测试技术在桩基工程检测的应用,并对提高高应变动力测桩技术的可靠性进行了探讨。 一、高应变动力法的概念和原理 高应变动力法测试技术是20世纪70年代左右产生于美国，80年代进入我国。并于90年代在我国迅速的发展，涌现了一批应用该技术的软件和仪器。高应变动力法测试技术的主要原理，是通过对桩基进行应力波和速度波的激发，并在桩基顶部进行接收和测量，以达到确定桩基承载力的目的。这种方法对桩基测验的要求较低，并且能够适应在多处桩基的测验中，目前较为成熟的测验方法有凯斯法理论、实测曲线拟合法理论、阻力系数法等。 二、高应变动力检测技术的方法 2.1　阻力系数法 阻力系数法是一种通过一维波动方程计算而获得岩土对桩的撑阻力的新方法。它有3条基本假定:桩身是等阻抗的;桩周与桩尖土对桩的运动阻力分为动阻力和静阻力两部分,动阻力全部集中在桩尖,忽略桩侧土阻力;静阻力模型为理想刚塑性体,忽略应力波在传播过程中的能量损耗,包括桩身中内阻尼损耗和向桩周土的逸散。 2.2　波形拟合法 目前被认为是确定单桩承载力最准确的方法。它是通过现场把实测力波和速度波输入计算机进行迭代计算,把桩—土系统变为离散的质弹模型,假定各单元桩和土参数,以实测的桩顶速度波(或力波)作为边界条件,用特征线法求解波动方程,反算桩顶力波(或速度波),使计算的波形和实测波形拟合。若两者不吻合,调整桩土参数,再次计算,直至吻合。此时各参数是最佳估算值。最终求得承载力、侧阻分布和计算的p— s曲线。 2.3凯斯法理论 凯斯法理论是一种建立在应力波理论的基础上的检测方法，凯斯 法将所要测试的单桩当作一种连续的弹性杆件，并将其当作等截面桩。并根据波形理论，将实测到的数据进行计算，最终确认所检测的单桩的极限承载力，并对照项目要求，得出单桩承载力是否处于合格状态。而凯斯法理论所检测出的数据，是对土阻力进行钢塑法而得到的数据，所计算出的承载力，是单桩承载力的一次估算值，虽然近似于单桩的承载力，但无法完全将一次估算值当作单桩检测的最终结果。这种方法的检测方法简单，应用时间短，且需要对桩基进行打击，因此，适合在进行打桩工作过程中进行监测。 2.4实测曲线拟合法理论 实测波形拟合法，顾名思义，就是要将单桩的检测中的波形进行 假设、测量和计算的一种测量方法。要在进行测量前，通过假设对单桩的桩顶的力曲线进行假设。然后通过对单桩进行实验，得出桩顶的实际力曲线，将两者进行对比并观察，如果发现假设计算出的曲线和实测的曲线不吻合，则对单桩的力曲线进行再次的假设，并最终得到与实测曲线相吻合的曲线，在得出该曲线后，曲线中的承载力则为该单桩的承载力。实测波形拟合法对假设和测试过程中的测试数值要求很高，需要严格的按照桩基检测的相关规定进行，各部分数值要严格的遵守计算规则和力学标准进行计算和假设。确保计算的数值符合实际。 三、　影响因素分析 3.1　原始资料的掌握程度 能否达到或超过桩基设计承载力是检测的最终目的,详细掌握原始工程地质条件则是检测成功的重要保证。高应变动力试桩的分析过程是一种判断的过程,可靠的原始资料是技术人员进行思考和判断的重要依据。地质勘察报告中土层静力触探曲线描述的贯入阻力分布、砂土的密实度、黏性土的稠度、土层埋深以及其他一些性质指标是作为计算土参数选取的重要依据。分析过程中需要不断地拿原始资料同实测分析结果相互验证,从而准确地确定各个参数的取值。 3.2锤击的能量 高应变动力检测所测桩的承载力实际上是实测结果中计算求得的试验当时实际激发的土阻力。锤击能量的选择实际上就是选择合适的锤重和落距,使土阻力能充分激发出来。如果锤击能量低,则桩周土的阻力不能完全被激发出来,导致结果偏低;如果锤击能量过高,则导致桩身位移过大,易造成薄弱截面的破损。因此,锤击能量的选择是影响桩基检测精度的一个重要因素。在高应变动测过程中,应遵守重锤低击的原则。理想的冲击力应是能够充分发挥出土的阻力,并且冲击力持续时间应尽可能长。锤重增加可以延长冲击力的作用时间,这对提高高应变动力试桩的准确性有益;而落距增大后,冲击力的