隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，大量的高層建筑、工業(yè)廠(chǎng)房采用了樁基礎(chǔ)，不論是預(yù)制樁還是灌注樁，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和施工技術(shù)等原因，使樁身質(zhì)量不易保證，因而對(duì)樁基檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的檢測(cè)樁的承載力一般采用靜載試驗(yàn)，這種方法不但時(shí)間長(zhǎng)，成本高，而且對(duì)工程中的一些質(zhì)量問(wèn)題難以判定。高應(yīng)變法具有快速，簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的認(rèn)可，成為樁基工程驗(yàn)收時(shí)確定單樁承載力和樁身質(zhì)量的一種重要手段。

高應(yīng)變測(cè)試是一個(gè)復(fù)雜的理論與實(shí)踐體系，它涉及諸多的學(xué)科，這就要求在實(shí)際工程中應(yīng)認(rèn)真操作，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，否則會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)想的后果。與低應(yīng)變測(cè)試不同，高應(yīng)變測(cè)試要求測(cè)出兩個(gè)絕對(duì)數(shù)量，即力F與速度V，這兩個(gè)量的準(zhǔn)確與否會(huì)影響樁承載力的可靠性。在高應(yīng)變檢測(cè)過(guò)程以下問(wèn)題需特別注意：

1、應(yīng)用的局限性

從CASE法本身的理論推導(dǎo)過(guò)程，不難看出，由于假設(shè)條件比較苛刻，首先，假設(shè)樁體本身均勻，這對(duì)于預(yù)制樁來(lái)講，一般較容易滿(mǎn)足，但對(duì)于灌注樁，大部分情況比較難以滿(mǎn)足這一前提；再者，假設(shè)樁土相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)阻力完全集中于樁尖之上，而實(shí)際情況是當(dāng)樁被打動(dòng)時(shí)，隨著樁土的相對(duì)位移，樁側(cè)也必然產(chǎn)生動(dòng)阻力，只是相對(duì)較小而己；最后，假設(shè)靜阻力模型為剛-塑性體，即樁一旦被打動(dòng)，則靜阻力馬上達(dá)到極限值，這一假設(shè)也與實(shí)際有些不符，所以，CASE法測(cè)樁，必須在樁被打動(dòng)的前提下，充分發(fā)揮土的全部靜阻力，從波形上正確判斷樁尖的反射位置和選用恰當(dāng)?shù)淖枘嵯禂?shù)Jc值，才可比較準(zhǔn)確地確定單樁極限承載力，而Jc值的選取，不但與樁尖土的類(lèi)別有關(guān)，而且與樁的阻抗有關(guān)，這也就決定了CASE法主要應(yīng)用于預(yù)制樁的測(cè)試，一定條件應(yīng)能夠得到實(shí)際控制，而且經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的選用應(yīng)保證其最終誤差在允許范圍之內(nèi)。

2、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)工程需了解樁型、樁外形與幾何尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、施工方法、地質(zhì)情況、承載方式、工程的重要性、建筑物等級(jí)等，根據(jù)這些明確檢測(cè)要求。

（2）混凝土灌注樁必須先將樁頭的浮漿層鑿去，露出密實(shí)層，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，樁頭頂面應(yīng)水平、平整，樁頭中軸線(xiàn)與樁身中軸線(xiàn)應(yīng)重合，樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護(hù)層之下，各主筋應(yīng)在同一高度上。

（3）應(yīng)對(duì)樁頂1倍樁徑范圍內(nèi)做加固處理，嚴(yán)格執(zhí)行高應(yīng)變規(guī)程。

3、傳感器的靈敏度

一條高質(zhì)量的測(cè)試曲線(xiàn)，其準(zhǔn)確性主要是由傳感器來(lái)決定的，如果傳感器的靈敏度不夠或標(biāo)定不準(zhǔn)確，則會(huì)給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)惡劣影響，高應(yīng)變測(cè)試所用的應(yīng)變計(jì)和加速度計(jì)，應(yīng)定期標(biāo)定。

4、傳感器的安裝

（1）傳感器必須分別對(duì)稱(chēng)安裝，在離樁頂不宜小于2倍的樁徑或邊長(zhǎng)的樁身兩側(cè)面，可以對(duì)測(cè)的信號(hào)進(jìn)行平均，以消除錘擊偏離中心的影響，決不能一側(cè)安裝傳感器。

（2）傳感器的安裝必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，牢固安裝，不能用暫雇的臨時(shí)工安裝。尤其應(yīng)變器的位置要有良好的平面，要緊貼樁壁，用膨脹螺絲緊固于樁身完好的密實(shí)混凝土上，不能彎曲、松動(dòng)或接觸不良，如果應(yīng)變未上緊，波形產(chǎn)生自振，波形信號(hào)不歸零，造成信號(hào)不真實(shí)。所以要保證傳感器和樁身一起變形。

（3）應(yīng)變傳感器與加速傳感器的中心應(yīng)位于同一水平線(xiàn)上，要保證同側(cè)的應(yīng)變傳感器和加速度傳感器間的水平距離不應(yīng)大于100mm。傳感器的中心軸應(yīng)與樁中心軸保持平行，各傳感器的安裝面必須平整垂直，將其磨平，防止傳感器傾斜安裝，造成采集數(shù)據(jù)的不真實(shí)。

5、錘擊力的選擇

高應(yīng)變（CASE）法測(cè)試是通過(guò)對(duì)樁施加一力，激發(fā)出樁的全部靜摩阻力，從而確定樁的承載力，所以，錘擊力的大小及其脈沖寬度是高應(yīng)變測(cè)試的關(guān)鍵所在，錘擊力如果太小，則不能達(dá)到CASE法所要求的將樁打動(dòng)這一條件，所測(cè)得的承載力會(huì)偏低，如果打擊力過(guò)大，樁土的相對(duì)位移將大大超過(guò)摩阻力充分發(fā)揮所需的位移，則得到的靜阻力實(shí)際上是由阻尼引起的，結(jié)果會(huì)偏大，一般情況下，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，錘重的選擇應(yīng)不低于規(guī)程所要求的，而且落距應(yīng)大致根據(jù)約40%落錘全部能量傳遞給樁這一比例粗略估算，保證其最大打擊力達(dá)到最佳，當(dāng)然，對(duì)不同的場(chǎng)地類(lèi)別，不同的樁型，對(duì)力的準(zhǔn)確控制還需要大量的實(shí)踐。

再者，就是激振力的脈沖寬度，理論上講，它應(yīng)是一個(gè)窄的脈沖力，越窄越好，即可提高分辨率，又可減少靜阻力對(duì)動(dòng)阻力的延遲，提高分析精度。所以，在測(cè)試時(shí)必須保證錘為自由落體或用柴油錘。

6、錘重和落高

高應(yīng)變動(dòng)力試樁，為了使樁土間產(chǎn)生一定的相對(duì)位移，這就需要作用在樁上要有較大能量，所以要用重錘錘擊樁頂，錘型最好采用整體錘型，通過(guò)檢測(cè)驗(yàn)證整體錘型優(yōu)于組合錘型。應(yīng)按規(guī)程規(guī)定的錘重一般為單樁極限承載力的1%。落高大小是影響峰值樁頂速度的重要因素，一般落高在0.8m-2.0m間，不能超過(guò)2.5m，重錘低擊是保障高應(yīng)變法檢測(cè)承載力準(zhǔn)性的基本原則。

 “重錘低擊”的好處：

（1）重錘低擊可避免“輕錘高擊”產(chǎn)生的應(yīng)力集中，而應(yīng)力集中容易使樁身材料產(chǎn)生塑性甚至破壞；

（2）重錘低擊荷載脈沖作用時(shí)間長(zhǎng)，且荷載變化緩慢，可以使樁產(chǎn)生較大的沉降位移；

（3）重錘低擊，樁體產(chǎn)生的速度較小，速度變化率也較小，因此動(dòng)阻力的影響較小，可減少動(dòng)阻尼參數(shù)誤差對(duì)擬合分析影響，提高擬合分析精度；

（4）重錘低擊作用可類(lèi)似靜荷載中快速加載及靜動(dòng)法試驗(yàn)。 

7、混凝土強(qiáng)度對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響

要想測(cè)得真實(shí)的結(jié)果，采集到可靠的數(shù)據(jù)使力和速度曲線(xiàn)理想，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定的對(duì)于混凝土灌注樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，方可進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)。如果混凝土強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度檢測(cè)，出具的結(jié)果只作參考值。通過(guò)多年的檢測(cè)，大量的試驗(yàn)證證明，在高應(yīng)變檢測(cè)中，對(duì)預(yù)制樁型很適合，檢測(cè)的承載力數(shù)據(jù)與靜載對(duì)比誤差很小。而混凝土灌注樁檢測(cè)的承載力與靜載對(duì)比誤差很大。這只能說(shuō)明高應(yīng)變檢測(cè)混凝土灌注樁時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)意規(guī)定的條件，因它受到很多條件的限制，基中就是沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)是不可檢測(cè)的，即使檢測(cè)的話(huà)，承載力值會(huì)偏低。

8、數(shù)據(jù)采集及其處理

數(shù)據(jù)的采集與處理是高應(yīng)變測(cè)試的最終環(huán)節(jié)，由于高應(yīng)變測(cè)試是外業(yè)工作，對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確控制和判別也需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，以便能及時(shí)調(diào)整，消除不利因素。在數(shù)據(jù)的采集方面應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是信號(hào)的放大倍數(shù)，由于高應(yīng)變是大能量激振，故而對(duì)應(yīng)變計(jì)與速度計(jì)的放大倍數(shù)不宜太高，以免產(chǎn)生削波；另一點(diǎn)是采集間隔符合高應(yīng)變的測(cè)試特點(diǎn)。它要求采集樁開(kāi)始振動(dòng)直到幾乎不動(dòng)的全段振動(dòng)波形，這就要求記錄時(shí)間足夠長(zhǎng)，采樣間隔也相對(duì)較大，但過(guò)大的采樣間隔會(huì)導(dǎo)致承載力偏低或缺陷位置誤判，為了較好的地解決這一矛盾，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的成樁條件，合理地選擇參數(shù)，這也要求檢測(cè)人員在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)信號(hào)一般是有以下特征：

(1)   兩組力和速度時(shí)程曲線(xiàn)基本一致。

(2)   F、ZV 曲線(xiàn)一般情況下在峰值處重合。（樁身淺部存在缺陷或淺部土層阻力較大時(shí)除外）

(3)   F～t 曲線(xiàn)、ZV～t 曲線(xiàn)最終歸零。D～t 曲線(xiàn)對(duì)時(shí)間軸收斂。

(4)   有足夠的采樣長(zhǎng)度，擬合法需求擬合時(shí)間長(zhǎng)度為 max{4～5L/c，2L/c+20ms}。

(5)   波形無(wú)明顯高頻干擾，對(duì)摩擦樁有明顯的樁底反射。

(6)   貫入度宜為 2～6mm。 貫入度太小，土阻力發(fā)揮不充分。貫入度太大，樁的運(yùn)動(dòng)呈明顯的剛體運(yùn)動(dòng)。波動(dòng)特征不明顯，波動(dòng)理論與樁的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相差較大，不適用。

對(duì)信號(hào)的處理主要是現(xiàn)場(chǎng)對(duì)信號(hào)的判讀和室內(nèi)的處理，而前者是關(guān)鍵，如果現(xiàn)場(chǎng)不能采集到理想的曲線(xiàn)，也就談不到室內(nèi)處理了，采集信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)判別，不但需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，也需要大量的實(shí)踐，對(duì)一條采集到的信號(hào)不但知其然，還要知其所以然，這樣才能更好的完成測(cè)試。

以上是在高應(yīng)變工程的檢測(cè)中經(jīng)常遇到的幾個(gè)主要問(wèn)題，樁基工程是隱蔽工程，對(duì)其樁身完整性和承載力情況的判斷分析應(yīng)綜合各方面的因素，為樁基設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收提供合理的依據(jù)。對(duì)于一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，牽涉到的各單位其要求是不同的，建設(shè)方要進(jìn)度，施工方要質(zhì)量，監(jiān)理方要過(guò)程，設(shè)計(jì)方要結(jié)果，而檢測(cè)方具有醫(yī)生與法官的雙重職責(zé)，無(wú)論各方如何要求我們檢測(cè)方，都應(yīng)按規(guī)程規(guī)范去做，這樣才能得出最為準(zhǔn)確的結(jié)論。