擬合分析在高應變檢測中的重要作用

摘 要：隨著我國經濟建設的大步推進，各種工程質量檢測方法得到了充分的應用和發展，尤其是基樁動測技術更是得到了飛速的發展。我們從一開始的設備、技術等引進，走到了完全獨立開發研究的階段，并結合我們自身的巖土工程特點，形成了更加適用、成熟的方法和理論。相對于傳統的技術手段，樁基動測法發展更加快速，尤其是對于大樣本容量的質量普查來說，動測技術的優越性是無法比擬的，這其中，近幾年充分發展和日趨成熟的高應變動測法更是為我們的樁基質量檢測和控制起到了至關重要的作用。高應變相關理論的研究和應用也得到了充分了認證和發展。

關鍵詞：基樁動測；擬合分析；擬合分析應用

1 高應變法的重要性

高應變法是用重錘沖擊樁頂，實測樁頂部的速度和力時程曲線，通過波動理論分析，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判斷的方法。在實際應用中主要用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和對低應樁身變完整性檢測的驗證檢測。但是在基樁豎向抗壓承載力檢測的應用中，高應變實測的是對基樁動態沖擊下的承載力反應，而我們實際工程中對基樁承載力的要求是長期的，是要求基樁在長期的豎向載荷下保持穩定的工作狀態。怎樣由“動”來推理“靜”，并且保證結果的準確性是我們一直在研究和探索的。

翻看現行的建筑基樁檢測技術規范（JGJ106-2003），我們可以發現，雖然高應變檢測技術取得很大發展，我們的規范要求在實際應用中還是增加了很多限制條款，可是從規范限制條款的用字來看，又給了我們很大的空間。規范規定“對于Q-S曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁。不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測”，同時規定對規范重點講述的凱斯法判定基樁承載力值的方法又僅限于中小型直徑樁?？墒乾F代建筑工程項目對基樁提出的更高的要求，對于基樁的規格遠遠不僅僅是“中小”直徑的樁基那么簡單了。對于“不宜”應用的地方，是否就“不能”應用呢，當然不是，只不過是應用過程需要更加謹慎，需要檢測人員更加成熟的經驗和智慧，需要更加合理可靠的檢測理論，那就是擬合分析。

2 高應變法擬合分析

高應變擬合分析，等于給高應變檢測方法插上了有力和成熟的翅膀。擬合分析是利用現場實測的波形曲線，輸入到更加精密的波動理論計算程序當中。通過計算至與實測值的反復比較，不斷修改人為假定的參數值，得到更加準確的分析結果，并使分析過程的人為因素降低到最小。一般來說，擬合分析的結果比較接近于靜載荷檢測結果，或者通過擬合分析，可以使我們對基樁承載力的判定更加有力有據?？梢哉f高應變未來的發展，很大一方面取決于擬合分析的發展和成熟。

對于擬合分析的種種優勢不再累述，我們先就前文提到的“大直徑灌注樁”檢測看一工程實例。大直徑灌注樁，設計極限承載力可達到上千噸甚至幾千噸，要想利用高應變法充分激發出大直徑灌注樁的的極限承載力，單單對設備要求的就很高。而實際應用中，由于各種安全系數的取舍和設置，其實際承載力可能遠大于設計承載力，這對于我們的檢測工作更是增加困惑。

3 擬合的應用實例

某項目工程，設計為直徑800mm的鋼筋混凝土灌注樁，設計極限承載力值為6600kN?，F場檢測采用60kN鑄鐵錘（錘重略低于規范要求，客觀上也增加了檢測難道），現場實測曲線凱斯法分析計算，極限承載力不足3500kN，采用擬合法進一步分析，在保證擬合效果較好的情況下，調整各樁土模型參數，極限承載力剛剛到5000kN。該檢測樁通過低應變檢測和高應變曲線分析，該樁樁身完整性判定不低于Ⅱ類樁，通過分析巖土工程勘察報告和基樁成樁記錄，該場地地基條件穩定，成樁質量可靠，那么，是什么原因導致承載力檢測結果偏低呢？我們是否有可靠依據判定該樁承載力滿足設計要求呢？只有通過進一步擬合分析各過程數據，果然有進一步發現。

我們發現，該樁擬合分析提供的土阻力呈倒梯形分布，這跟正常情況下基樁受到充分激發后的土阻力分布是完全不同的，從第四段開始，土阻力呈明顯下降趨勢，擬合分析各段土阻力值如表1所示。

如果第4段以下都至少能夠達到第4段的土阻力狀態，那么在實際中這種假設還算是比較保守的，我們再來看至少有1406kN的土阻力未被激發，如表2所示。

將這1406kN加在擬合分析的極限巖土阻力之上，可以發現這個數值僅比6600kN低不到3%。這僅是考慮樁側阻力且很保守情況的外推，尚未考慮樁端阻力。這樣結合該項目樁基工程的其他相關資料，再由上述分析，就可充分判斷實際檢測樁的單樁極限承載力是滿足設計要求的。

以上僅僅是擬合分析對于大直徑灌注樁的一種小的嘗試。在實際檢測工作中，擬合分析信號的采集、選擇等，均對我們檢測結果的判斷有較大影響。一般來說，好的擬合效果與檢測結論并不矛盾，可是怎么樣取得理想的擬合效果，怎樣利用擬合分析做出充分的判斷，仍是廣大一線檢測人員任重道遠的任務。但是有一點我們堅信，高應變檢測技術的成熟和發展離不開擬合分析，運用好是掌握和運用高應變檢測方法的有力武器。

4 結束語

基樁動測需要扎實的理論基礎和豐厚的實際經驗，而高應變的擬合分析法為我們提供可靠的理論基礎，基本解決了由“動”推理“靜”的問題。擬合分析在運用過程中，需要我們積累大量的經驗，需要廣大檢測人員充分的交流和學習。隨著設備、技術和理論的不斷成熟，擬合分析法在高應變檢測中必將得到更加充分的應用，發揮至關重要的作用！

參考文獻

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[3]何忠華.淺談樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].科技與企業，2012.

作者簡介：楊為東（1979-），男，漢族，山東省五蓮縣人，2003年西北工業大學大學土木工程專業本科畢業。