解读《建筑基桩检测技术规范》-2014

解读《建筑基桩检测技术规范》JGJ-1062014（本文对规范前言中论述的十点修订主要技术内容不再赘述）3/89吴庆曾原中国地质调查局水文地质工程地质研究所一.经历廿余年实践后的规范2014修改比较成功4/89从下面几方面谈我的认识与看法：严密合理精细科学性是近十年实践的总结5/891.严密体现在：◘总则的第一条明确说明编制规范是“为了在基桩检测中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、数据准确、正确评价，为设计和施工验收提供可靠依据，制定本规范。”◘对各种检测方法的“适用范围”改为“一般规定”。6/89规范的总则中把规范编制宗旨提高到为了贯彻国家的相关政策。“规范”就是要做出规定，而不是适用与否，这样就严密了。1.严密体现在：◘在基本规定中增加了“3.3.检测方法选择和检测数量”中8/893.3.1为设计提供依据的试验桩检测应依据设计确定的基桩受力状态采用相对应的静载试验方法确定单桩极限载力，…………说明静载试验是桩承载力可靠方法1.严密体现在：在基本规定中增加了“3.3检测方法选择和检测数量”3.3.2打入式预制桩有下列要求之一时，应采用高应变法进行试打桩的打桩过程监测：1.控制打桩过程中的桩身应力；2.确定工艺参数；3.选择沉桩设备；4.选择桩端持力层。这些规定对高应变的应用做了说明。8/891.严密体现在：◘一般规定“3.1.3和“3.2.7中1.严格规定了施工后的桩进行承载力和完整性检测；2.做承载力检测前应先做完整性检测；3.这些检测必须在基坑开挖到基底标高后进行，其顺序不能错，是严格的。10/891.严密体现在：◘钻芯法中增加了“7.1.2条”内容是：对每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定：1.桩径小于1.2m的桩的钻孔数量可为１-2孔，桩径为1.2m～1.6m的，钻孔数量宜为2个孔，桩径大于1.6m的桩的钻孔数量易为3个孔；2.当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心10cm～15cm的位置开孔；当钻芯孔为2个或2个以上时，开孔位置宜在距桩中心0.15D～0.25D范围内均匀对称布置；◘同时增加了“7.1.3当选择钻芯法对桩身质量、桩底沉渣、桩端持力层进行验证检测……但没有利用取芯后的钻孔，把最新的“管波勘探技术”加以引用，管波探测仅用一孔就可了解桩身完整性。11/89充分发挥钻芯法功能，不再仅作为验证。1.严密体现在：◘高应变法的9.2.5规定“采用高应变法进行承载力检测时，锤的重量与单桩竖向抗压承载力特征值的比值不得小于0.02。”◘声波透射法中的10.5.3—10.5.5用钻取芯样的抗压强度和声速来率定桩身混凝土声速的低限值，是科学而严密的方法。12/89锤种用黑体字表示，是强制性的，是必须严格执行的。对声速判断缺陷临界异常判断值，采用更加严密的数理统计方法。2.合理体现在：◘一般规定“3.4验证与扩大检测”中3.4.1-3.4.8共八条，其中◆3.4.1单桩竖向抗压承载力验证应采用单桩竖向抗压静载试验。◆3.4.6桩身混凝土实体强度可在桩顶浅部钻取心样验证由此，静载试验应是提供桩承载力唯一有效的方法。这里又补充了桩头潜孔取芯验证桩身混凝土强度。13/892.合理体现在：◆删除了原规程3.5.2节Ⅳ类桩应进行工程处理。2014规范正文仅58页，条纹说明却有171页之多，是非常合理的，有利对规范的理解和执行。◘删除了2003规范中“3.6检测机构和检测人员”显然规范是不具备对检测机构和对检测人员培训与资质的规定功能。15/892.合理体现在：◘对钻心法的“7.2设备”做了全面的修改◘对钻芯法的“7.3现场检测”将原来的10点，改为7.3.1—7.3.5的五点规定。◘取芯的“7.6检测数据分析与判定”做了大量的补充如：16/89如何正确操作钻机、取芯、编录，直到取芯后的封孔做了全面规定。特别是取混凝土芯样的采取，做了四点合理规定。对确定桩身混凝土强度和桩身完整性进行修改、补充；对检测报告的内容做了规定。2.合理体现在：◘高应变法的9.4.3对桩底反射波的到达时间的确定方法进行修改。17/89把原来用力信号确定改为用速度信号确定，显然要合理的多。2.合理体现在：◘声波透射法的10.4.3在桩身质量可疑的声测线附近，应采用增加声测线或采用扇形扫测（图10.4.3）、交叉斜测、CT影像技术等方式进行复测和加密测试，…………声波透射加密测线可提高缺陷准确判断，在规范提中提出声波层析成像（CT）是技术进步。18/89四.合理体现在：◘声波透射法10.5.2当采用平测时，各声测线的声时tci(j)、声速vi(j)、波幅Api(j)及主频fi(j)应根据现场检测数据，按下列各式计算，并绘制声速-深度（vi(j)–z）曲线和波幅-深度（Api(j)–z）曲线，需要时可绘制辅助的主频-深度（fi(j)–z）曲线以及能量-深度曲线：声波透射法中，首次将主频—深度曲线列入缺陷的判据是合理的；用首波周期计算首波频率也是合理的。至少比全波列的频谱分析的振幅谱的主频要合理。19/89三.精细体现在：◘10.1.2当出现下列情况之一时，不得采用此方法对桩身完整性进行评定：这些都是实测中可能发生的，在此做了详细规定。但没有考虑用新的检测技术来弥补，仍可对被测桩进行补充评价。21/891.声测管未沿桩身通常配置；2.声测管堵塞导致检测数据不全；3.声测管埋设数量不符合规范第10.3.2条的规定。四.科学性问题：◘低应变反射波法在8.3.3的第四款中增加了瞬态击振选择合适重量的击振力锤；和在8.4.5中增加了“根据实测力和速度信号起始峰的比例失调情况判断桩身浅部阻抗变化程度”22/89这段文字没有表达出问题的实质。低应变反射波法检测是有盲区的，在盲区内是可以用波的干涉现象来解决，见下图，不必如此费力问题还说清。四.科学性问题：◘低应变8.4.7中“预制桩在2L/c前出现异常反射，但又不能判断是否属于正常接桩反射时，可按照本规范第3.4.3条（注：即高应变法）进行验证检测。22/89从科学角度看，用高应变验证不是好方法，实践起来会有难度。为什么不用简单的旁证资料来分析确定？四.科学性问题：◘低应变法中8.4.4中第2款“桩侧局部强土阻力引起的混凝土预制桩负向反射……”22/89桩侧局部强土阻力的说辞是错误的，是不科学的。只有当地层的波阻抗发生变化，形成明显波阻抗界面，才会引起地层中产生弹性波反射，其相位与入射波相位相反。四.科学性问题：◘高应变法的9.1.1中再次强调“对于大直径扩底桩和预估Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。”23/89这个规定是科学的。理由是：高应变法是由打桩分析仪演变而来的，用到灌注桩其物理前提是难于存在的。四.科学性问题：◘高应变的9.1.2条再次强调“进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证。23/89用吨数量级的重锤冲击桩头，桩身进入弹塑性变形，但分析却使用线性弹性波动理论，误差是必然的，必须做同一地质单元静动修正，所以是科学的。四.科学性问题：在条文说明的3.3.5中对高应变法做了科学的详细论述如：“预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用高应变法。”;“该方法的可靠性的提高，在很大程度上取决于检测人员的技术水平和经验，绝非仅通过一定量的静动对比就能解决。”;“由于检测人员水平、设备匹配能力、桩土相互作用复杂性等原因，超出高应变法适用范围后，静动对比在机理上就不具备可比性。”等此外，在条文说明中，有大量对高应变测承载力的探讨，即分析了问题，也提出解决的办法。以上这些，说明对高应变法有了进一步的科学认知，感觉到其中的复杂性，改变了初期简单化的认识，是科学的进步。24/89四.科学性问题：◘声波透射法的10.2.2条中的“2.最小采样时间间隔小于或等于0.5μs”◘10.2.2条中“4.首波实时显示”25/89此规定不太科学。理由是声波透射法声波的最小声波传播声时在150μs以上，采样时间间隔宜取1.0μs，所引起的声时测试误差已小于1%。应当是“首波声时实时显示”四.科学性问题：◘声波透射法的10.3.2中的图10.3.2如下是极不科学的。JGJ106-2003规范中的埋管示意是较合理的可以证明两个声测管之间声波透射的有效观测范围是一个椭圆。椭圆面积的大小（可观测范围）与发射换能器的发射能量及接收系统的灵敏度有关。但无论如何是不可能覆盖整个桩身截面的。26/89四.科学性问题28/89◘在条文说明中对“低应变法”的解释，存在多处原理性错误，例如：2.大直径灌注桩的横向尺寸效应，桩径越大，短波长窄脉冲冲击激励造成相应波形的失真就越严重，难以采用。3.桩身阻抗变化范围的纵向尺度与激励脉冲波长相比越小，阻抗变化的反射就越弱，即所谓偏离一维干波动理论的“纵向尺寸效应”越显著。1.由于受桩周土的约束、…………致使得不到桩底反射波。对JGJ106-2014规范的解读纯属个人看法，限于水平，欢迎指正！29/89