桩基低应变检测中桩身浅部缺陷和纵向缺陷的问题探讨和验证

浅部缺陷问题

从应力波传播的角度看，实测中手锤对桩顶的敲击可视为点振源，敲击后产生一个半球面波，直到传播到一定深度，球面波才能近似看作平面波，满足平截面的假设。

而在此深度之内，应力波传播很复杂，信号干扰严重，理论及实测表明“盲区”范围为测点以下1倍桩径D至1/2A。低应变激振频率约在1000~4000Hz范围内，因此一般测点以下2m之内为反射波法测试的“盲区”

但在实测中通过改变手锤质量、接触面刚度，使用合适的传感器及检测参数，可尽量减小“盲区”的范围，一般可检测到距离测点以下1m左右的较严重的缺陷，再浅的缺陷只能凭经验推测，并且由于缺陷在桩头附近，可通过开挖进行验证。

由于激励脉冲有一定的宽度，如果在“盲区”内存在缺陷，则在脉冲宽度内，应力波遇到缺陷产生的上行反射波信号与能量较大的入射波叠加在一起，在实测信号中很难识别桩身浅部缺陷。波形特征往往表现为有较宽的入射脉冲：波形在整体上呈大波浪形式，波形振荡、幅值大，延续时间长。如某工程钻孔灌注桩，桩径600mm，桩长18.40m，实测波形见图1所示，表现为宽脉冲大波浪形，无法识别准确的缺陷位置，经开挖后发现距测点以下0.30m处夹泥。

纵向缺陷的问题

低应变动测法的理论基础是一维线弹性杆波动理论，因此对于桩身纵向缺陷的位置及缺陷程度，低应变动测法是无法确定的。如果是检测面以下一定深度范围内存在有纵向裂缝，一般实测波形的特征是出现多处高频振荡或呈现浅部缺陷桩的特征，无法判断缺陷的深度及缺陷程度。

如某工程预应力混凝土管桩，桩径400mm，桩长8.90m动测时发现顶部有两处纵向裂缝，裂缝已贯穿整个桩壁，实测波形见图2，无法识别裂缝的位置及缺陷程度。开挖后发现裂缝纵向延伸约0.50m

浅部缺陷的验证

对于浅部缺陷，其危害程度较深部缺陷更大，但由于其埋深较小，处理相对较容易。对于浅部缺陷，最有效最经济的方法就是进行开挖验证，这应该也属于一种直接的验证方法。在实际工程中这种验证方法用得相当广泛，因为它不仅经济、直接，而且可以验证与处理同时进行，开挖后发现确实存在较严重的缺陷，即可进行相应的工程处理。