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桩基检测技术发展现状和展望
【摘要】 桩基工程是目前应用最广泛的基础形式，合理正确的基桩检测方法是控制桩
基工程施工质量的保障手段，客观准确的基桩检测数据是工程质量评定的重要依据。概述桩基检测技术的发展历程，对各种检测技术做了简要介绍以及各种桩基检测技术的穿插运用对工程基桩检测意义重大；同时，展望了桩基检测工作的发展前景。
【关键词】 桩基 ，检测 ，展望
第1章
1.1桩基检测的重要性
随着我国城乡建设事业的迅速发展，桩基工程越来越多，因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10年来，检测领域取得了长足的发展，检测技术更加趋于成熟和先进，有关桩基工程检测的标准、规范相继发布、施行，使桩基检测工作进一步规范化，对保证工程质量起到了良好的作用。但是在这么多的检测方法和技术标准面前，对于实际工程中要应用哪种桩基检测理论和方法来进行最贴近最合理的评价工程的施工质量有待于我们进一步探讨和总结，这对于提高桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性以及对确定整个桩基工程的质量与安全有重要意义。目前我国从事桩基工程检测的单位有700家以上，从事桩基检测仪器制造的单位有10余家，动测仪器的软件、硬件水平已经接近或达到国际先进水平。诚然，我们在先进检测技术上的创新和开拓需进一步加强和提升。 1.2基桩检测的分类
桩基检测中承载力检测和完整性检测是基桩质量检测中两项最重要的内容。目前按设计和施工质量验收规范所规定的具体检测项目方式，宏观上可分为两种检测方法： 1.2.1直接法：即通过现场原型试验直接检测项目结果的检测方法。主要有钻孔取芯法（桩身完整性检测）和静载荷试验（承载力检测）。
1.2.2间接法：指在现场原型试验基础上，同时基于一些理论假设和工程实践经验并加以综合分析才能最终获得检测项目结果的检测方法。主要包括以下三种方法：①低应变法（现行主要指反射波法）。在桩顶面施加低能量的瞬态或稳态激振，使桩在弹性范围内做弹性振动，并由此产生应力波纵向传播，同时利用波动和振动理论对桩身的完整性做出评价。该方法测试设备简单轻便，检测速度快、成本低，是基桩质量完整性
桩基质量检测技术概述
普查的良好手段。②高应变法（现行主要指波动方程法）。通过在桩顶实施重锤敲击，使桩身产生动位移，桩周岩土阻力充分发挥。高应变法物理意义明确，检测准确度相对较高；但目前受检测人员水平和桩-土相互作用模型等问题的影响，该方法仍有较大的局限性，尚不能完全代替静载荷试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。③声波透射法。用声波在桩身中的传播，通过对声波传播时间、波幅及主频等声学参数的测试和分析，对桩身完整性作出评价的一种检测方法。
第2章
桩基检测的发展历史和现状
2.1静载荷试验
桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前，在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展，新中国成立以后，桩基静载测试技术才逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。这种方式，因工作条件比较艰苦，试验时间又较长，而且需连续作业，投入的人力较多，导致不仅工作效率低、检测数据误差大，而且原始资料易被涂改、人为干扰因素多，以至于无法进行有效的监督管理，使检测报告的审核风险加大。就拿西南边陲省份云南来讲，50年代末和60年代初，就有了在预制桩上进行的静载试验，但因为受当时计算机应用和电子产品制造水平的限制，自动控制的精度以及测试仪表的稳定性能方面，均无法满足使用上的要求或使用起来更加费时费力，推广性不强。进入到80年代以后，随着改革开放的深入，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今，桩基静载试验是一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。在确定单桩极限承载力方面，它是目前最为准确、可靠的检验方法，判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据。
现在，随着各种性能稳定的电子元器件的出现、制造技术的进步以及计算机水平的提高，生产出性能稳定、功能全面、精度更高、界面更加友好的静载测试系统已经成为可能。因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。一般情况下，桩基静载试验的成果数据，如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的，这已为无数的工程实例证明。 2.2低应变检测
20世纪80年代，以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期，各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、
实践经验积累等方面，取得了许多有价值的成果。 2.3高应变检测
动力打桩公式在打入式预制桩施工中的应用已有近百年的历史，可以说，动力试桩技术的发展始于动力打桩公式。1960年后，世界上部分国家开展了系列动力测试桩承载力的研究工作，并于20世纪80年代形成了实用的高应变现场测试和室内波动方程分析方法。目前，国内外高应变法的主流仍将一维杆波动理论作为测试和结果分析的基础，但它不可避免的忽视了桩与土相互作用的机理，所以高应变法相对与静载荷试验来测承载力有一定的局限性和不稳定性。我国的高应变动力试桩法研究是起自80年代中后期，90年代初期已有相关的软硬件问题，其实际应用效果已不弱于国外，其后面向国内大量的灌注桩检测，已有单位在模型改值得一提的是，桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，许多方面甚至更具有中国特色。进、拟合技巧、参数选定等方面进行了大量工作，也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。值得一提的是，桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，许多方面甚至更具有中国特色。 2.4声波透射法
混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。至20世纪70年代，声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。声波透射法以其鲜明的技术特点成为目前混凝土灌注桩（尤其是大直径灌注桩）完整性检测的重要手段，在工业与民用建筑、水利电力、铁路、公路和港口等工程建设的多个领域得到了广泛应用。目前大量使用的数字式声波仪有很强的数据处理、分析功能，几乎所有的数学运算都是由计算机来完成的。 2.5钻孔取芯法
目前钻孔取芯法主要应用在钻孔灌注桩检测上，同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法，具有科学、直观、实用等特点。
第3章
3.1单一检测方法的局限性
目前声波透射法、高低应变法等桩身完整性检测方法，由于检测原理、仪器设备、数据处理等方面的局限性，一般适用符合“一维均质杆件”假定的混凝土桩，不能完全适用于组合桩，异型桩、薄壁钢管桩；地基处理中应用的水泥搅拌桩、碎石桩、低
桩基检测存在的问题
强度等级混凝土桩、GFG桩等桩型，也不能简单套用基桩工程中的基桩完整性检测方法，只有在其桩身条件符合基桩完整性检测方法要求时，才能有选择的应用，但检测数量、结果评定，一定要按照地基处理技术要求执行。钻孔取芯法目前几乎九成以上都用在混凝土灌注桩检测上。
3.2桩基动力检测方法在应用中存在的不足：
3.2.1基桩完整性动力分析：①基本上不能对截面的变化程度作出定量评定，而只能对桩身缺陷的存在作出定性和定位的判断；②大批试桩中能鉴别出肯定合格的基本完整桩和肯定不合格的严重缺陷桩，对许多具有中等程度缺陷桩，较难对其合格性作出判断；③在通过对桩身阻抗变化的分析中，很难判定缺陷的具体类型，必须结合工程地质条件、桩型、成桩工艺和施工记录等进行综合判断。
3.2.2基桩承载力动力分析：物理数学模型、力学模型、桩土材料模型、计算公式、分析流程、应用软件及仪器设备等各个方面，在对承载力的分析计算上都存在一些问题，这些问题都会导致承载力分析计算的系统误差，是本质的、急需创新的不足；另外，场地环境条件、从业人员素质，尽管是外因，但都直接影响到承载力的判定精度。 3.2.3高、低应变动力试桩法有一定的适用范围，当长径比大于30，或桩体有两个以上缺陷时，动力试桩均难以提供准确的桩体完整性信号，对于目前大量使用的超长桩，动力试桩必须加以改进。提高动测信噪比，提高检测精度是需要解决的问题。 3.3静载荷检测存在的问题
3.3.1现场准备工作不认真，测试仪表不符合要求，特别是现场基准梁的架设以及锚桩、基准桩、试桩间的布置间距不符合规范的规定，在加载设备方面，受现有设备的限制，采用大千斤顶量测小吨位桩，这就如同大称称轻物，其精度不可能满足测试要求；不认真执行规范制定的试验步骤，提前加压或记录，卸载时不进行回弹观测；检测报告不规范，内容过于简单，无工程概况及土层分布情况。桩基静载试验中的任何试验数据都必须从经过定期计量标定的测量器具上获得，这样的数据才能是真实的数据，但在我国有一定数量的桩基检测单位，其所使用的千斤顶、油压表、百分表、自动化测试仪有的几年不标一次，有的甚至没有计量器具许可证。
3.3.2现在的高层建筑，一般都有地下室，其桩的有效长度应从最底层地下室的底板算起，受施工时间条件所限传统的静载方法无法测得其有效桩长的实际承载力。近年来尽管有各种动测方法，也需大量的动静资料对比才能提高其精度。
3.3.3桩静载荷试验目前盛行堆载平台法，但目前的平台对试桩及基准桩附近形成大面