一.各检测方法的特点及应用范围和局限性
1.静载试验。静载试验是目前确定单桩极限承载力较为准确、直观和可靠的检测方法，它通过桩顶施加的竖向荷载与测得的沉降关系曲线来判断单桩承载力。鉴于静载试验结果的可靠性高，《规范》规定对于地基基础设计等级为甲级、场地地质条件复杂、桩身有明显缺陷等桩基工程必须采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力。
由于测试仪表的精度、分析方法的差异和工程判断的能力等因素，静载试验测试误差也可能达到 10%左右，严格地说，静载试验结果也不具有唯一性。此外，静载试验无法确定桩身质量缺陷的程度和分布情况，无法评价缺陷对桩身结构承载力和耐久性的影响程度。
2.钻芯法。钻芯法可用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别。受灌注桩桩孔垂直度(≤1%)和取芯孔垂直度(≤0.5%)限制，一般要求受检桩直径不小于800mm、长径比不宜大于30的灌注桩。与其它检测方法相比，钻芯法具有以下特点：①几乎不受场地条件限制；②检测方法直观且检测结果的可靠性、准确性高。其缺点是：①存在一定的检测盲区，往往以一孔之见对整桩质量进行判定，对缺陷存在较大的漏判风险；②只能确定桩身完整性和混凝土的强度，不能直接确定基桩的承载力；③对桩身结构有一定的破坏作用。
3.低应变法。低应变反射波法具有现场测试快速、简便、抽检面广、费用低的优点，作为基桩完整性检测的普查手段，它以波形的反应特征来判断基桩的缺陷程度和位置，一般一种信号特征可能有多种解释，这就是非唯一解的问题，对于较严重的浅部缺陷，低应变法检测桩身完整性的准确率较高。低应变测试深度与桩顶锤击能量大小、桩身混凝土质量、桩周岩土性质等因素有关。此外，轻锤产生的窄脉冲对浅部缺陷较敏感，而重锤产生的宽脉冲对深部缺陷较敏感。因此，对于灌注桩完整性检测应分别用轻锤和重锤敲击桩顶以便准确反映桩身的完整性情况。
低应变测试信号应结合地质资料、成孔质量检测结果和施工记录等综合分析，如实测信号在护筒和扩孔底部产生正向反射时往往并非桩身缺陷所致。由于地质原因造成桩身浅部普遍扩径的灌注桩不宜采用低应变法进行桩身检测，以免产生误判。
4.高应变法。高应变法适用于检测基桩竖向抗压极限承载力和桩身完整性，由于所用的重锤质量和冲击能量较大，高应变可以检测桩身较深部位的缺陷。高应变法在确定预制桩承载力方面应用较为成熟，也积累了不少动静比对资料，总体来说可靠性有一定的保证，相比之下，在灌注桩承载力检测方面误差相对较大，这主要与灌注桩成孔工艺、地质条件和高应变分析模型等因素有关。
另一方面，灌注桩往往承载力大、试验费用较高等原因，造成动静比对的试验资料较少，导致检测人员对灌注桩高应变承载力判定经验不足，加之高应变拟合分析涉及的桩土模型参数较多，对同一承载力会有不同的参数组合，有时即使拟合效果较好，也不一定表示拟合的承载力可靠性就很高。高应变承载力的判定与检测人员的经验、动测理论水平、岩土相关知识的掌握等方面因素有关。有鉴于此，规范对高应变的适用范围作出了限定，即预估 Q-s 曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩及地基基础设计等级为甲级的桩基工程等不宜采用高应变法测定基桩承载力。
5.声波透射法。声波透射法适用于混凝土灌注桩的桩身完整性、地下连续墙的墙身完整性检测，判定桩身或墙身缺陷的位置、范围和程度。由于发射和接收声波换能器在预埋声测管中上下移动并检测声波由发射换能器到达接收换能器之间桩身混凝土的质量，因此，测试信号不受桩孔孔径变化的影响。
由于声波在混凝土中传播遇到缺陷会产生绕射现象，降低了接收信号对缺陷的敏感性和测试精度，对于预埋声测管的桩身中间位置缺陷的检测存在一定的盲区。在实际工程的声测管预埋过程中，许多施工单位不将声测管放到孔底，导致管底与孔底之间存在几十公分的桩端混凝土质量无法检测，加之即使能放到孔底，由于施工单位没有认真疏通声测管、灌注混凝土时水泥浆渗入声测管内或桩顶混凝土块掉入管底，导致无法对整桩质量进行评定。另外，检测规范没有对声测管设置到孔底或距孔底范围作出明确要求，导致现场检测随意性较大，遇到桩底附近堵管时，是否按堵管检测或出具检测结果常依检测人员或检测单位的责任心和认同尺度而异，给桩基工程质量埋下隐患。
二、不同检测方法的相互补充与验证
规范提出，低应变检测结果可采用钻芯法或高应变法进行验证，对于声波透射法检测结果有异议时，可重新组织声波透射法检测，或在同一基桩进行钻芯法验证。由此可见，规范将钻芯法在桩身完整性检测方面置于很高的地位，实际工程中也常遇到低应变检测桩身完整性没问题而钻芯结果显示桩身存在明显质量问题的情况，或者反之。这说明低应变法与钻芯法检测结果并非一一对应关系，对两种方法应客观看待，不应根据钻芯结果完全否定低应变检测结果，甚至否定低应变检测方法本身。
1.钻芯法验证低应变检测结果。低应变法是根据一维波动理论对桩顶实测的速度曲线进行时程分析或速度导纳曲线进行频域分析来判定桩身完整性的方法，从桩顶部沿着桩身向下传播的应力波遇到桩身截面阻抗或桩周桩端土阻抗发生变化时，将产生上行反射波并被桩顶加速度传感器接受，通过对接受信号的分析推断缺陷的程度和位置。因此，低应变分析的是桩身截面阻抗或桩周桩端土层的阻抗变化情况，当桩周桩端岩土阻抗变化很小、桩身截面积沿桩长变化不大时，低应变反映的是桩长范围内各截面桩身混凝土的总体或平均质量情况，即使某截面存在局部的明显缺陷，但作为截面整体，其质量情况或阻抗变化可能不大甚至看不出差异。
与低应变法不同，钻芯法通过对钻孔取芯的芯样或岩样的质量情况来推定桩身各截面混凝土的完整性和桩端持力层情况，即以钻孔芯样和岩样的质量情况代表整桩质量及桩端持力层情况。当桩身或桩端持力层存在全截面质量缺陷时，钻芯试验结果与低应变测试结果对应性较好；当桩身或桩端持力层存在局部缺陷时，钻芯结果将具有一定的偶然性，其结果视取芯部位与缺陷的相对位置而定。钻芯试验对所取芯样或岩样完整性评价的可靠性很高，不足之处在于以局部完整性推定整桩完整性的评判方法具有很大的盲目性和误判风险。
2.钻芯法验证超声波检测结果。声波透射法主要检测发射换能器到接收换能器之间条形区域桩身混凝土的完整性，由于声波在混凝土中传播时会产生绕射，同样的缺陷位于测线中间与位于测管附近对接受信号的影响是不同的，缺陷在测管附近或包裹测管时接受信号会产生明显畸变和波幅衰减，而缺陷在测线中间时波形波幅可能不会产生明显畸变衰减。声波透射法检测各剖面的缺陷情况对确定钻芯试验开孔位置有一定的指导性，但如果桩身仅存在局部缺陷，钻芯试验受桩孔垂直度和钻芯孔垂直度偏差影响，钻芯孔也有可能偏离缺陷区域，导致钻芯结果与声波检测结果不一致。当各检测剖面在同一深度都出现波形异常时，钻芯结果与声波透射法结果一般能较好对应。
引起声波检测与钻芯试验结果出现差异的其它因素包括声测管受管中水的长期锈蚀导致桩顶几米范围。声波信号由下至上波幅逐渐衰减以及测管接头采用橡胶连接、测管中泥浆沉积、水质很差或声测管周围混凝土不密实等因素引起声波接收信号异常。排除这些因素的影响，声波透射法实测波形基本能反应出所测区域桩身混凝土质量，且缺陷越严重、范围越大，反映的桩身质量情况越准确。
综上所述，钻芯试验验证结果与低应变法、声波透射法测试结果可能会存在差异，在实际工程中我们应该客观看待，既不可将钻芯结果置于统治地位而绝对化、简单化，也不能因一孔之见而视之为小概率事件进而忽视缺陷、否定缺陷，它为我们更全面地掌握桩身质量情况提供了更为丰富的信息。桩身质量的最终定性应综合各种测试结果进行，应确保低应变、声波透射法及钻芯验证现场检测严格规范、数据准确，同时杜绝验证检测被相关方不合理利用以达到不正当的目的，同时，要求专业技术负责人全面地掌握各种检测方法，对各种检测结果要有很强的分析能力、判断能力和基本常识。
3.钻芯法与高应变法相互补充与验证。高应变较低应变而言具有更大的冲击能量，能够检测桩身深部和桩底缺陷，当沿桩长范围内桩孔孔径变化不大时，高应变信号对反映桩端沉渣和持力层状况具有重要意义。在实际工程中当钻芯试验发现桩端持力层岩样较破碎或桩端有沉渣时，可用高应变试验验证持力层承载性状或沉渣对单桩承载力的影响。桩端持力层理论上可看作半无限平面，在桩端竖向荷载作用下，其受力性状有别于芯样试件轴心抗压试验，即桩端下持力层在竖向压力作用时，将受到周围岩土的径向水平压力作用，是三维受力状态，且竖向压力越大，水平压力也越大，这种水平约束压力的存在导致桩端持力层承载力得到提高。岩样试件试验时没有侧向压力作用，是一维轴心受压应力状态。因此，在不考虑持力层裂隙发育的情况下，桩端持力层抗压承载力一般大于岩样试件承载力。当持力层存在裂隙时，钻头的扰动将导致岩样沿裂隙裂开，造成岩样呈短柱状或碎块桩，此时，可根据高应变实测桩底信号评价裂隙对桩端持力层承载力的影响。
同样，桩端沉渣对单桩承载力的影响也可根据高应变试验结果进行评价。因此，高应变和钻芯两种试验方法在工程应用上可以相互补充、相互验证，对于钻芯试验发现的桩身局部混凝土强度偏低、夹泥和桩端沉渣、持力层破碎或软弱夹层等缺陷，高应变试验结果能总体评价它们对单桩承载力的影响程度；对于高应变试验实测波形出现的桩身、桩端缺陷反射，钻芯试验结果有助于区分引起缺陷反射的原因，如桩孔渐扩后突然回缩、桩身混凝土质量缺陷、桩端沉渣、持力层软弱夹层等，为高应变合理判定单桩承载力提供参考。
三、基桩完整性及承载力评定
目前规范对各种基桩完整性检测方法的缺陷状况与完整性类别作出了相应的规定，有的没有作出明确量化规定，如低应变法根据波形特征、波速等判定完整性类别；有的虽然作出了量化规定，如声波透射法根据声速、波幅的大小确定异常程度进而计算出完整性类别指数，高应变法根据 Case 法入射峰、缺陷反射峰和缺陷以上桩侧土阻力的估计值计算出桩身完整性系数，钻芯法根据混凝土破碎段长度和芯样试件抗压强度划分桩身完整性类别等，但实际工程中这种量化计算得出的桩身完整性类别与桩身实际完整性状况的符合性之间还存在一定的差距。
实际工程的地质条件、成孔状况、施工工艺等是复杂多样、各具特色的，规范不可能对各种情况都作出具体规定，这需要我们结合工程实际具体问题具体分析，坚持以规范为根本准则，评判尺度既不是越严越好，也不是越松越好，而是越准确越好。如基桩声测管预埋过程中接头部位采用橡胶套包裹时往往造成相关检测剖面在接管位置实测波形产生严重畸变、波幅严重衰减，如仍按规范判定桩身完整性类别显然不合适。
桩身完整性类别宜参考承载力要求进行判定。首先，由于桩侧土阻力的存在，桩身轴力沿桩深逐渐减小，即桩顶受力最大、桩底受力最小，相同的缺陷位于桩顶时对单桩承载力的影响大于缺陷位于桩底的情况。因此，在判定桩身完整性类别时对于桩身上、中、下部缺陷，可根据桩的承载性状（端承桩或摩擦桩）适当考虑区别别对待，以体现安全适用、经济合理的原则。其次，相同的桩径桩长、设计混凝土强度、成桩工艺和类似的地质条件下，不同单桩承载力特征值对桩身完整性要求是不同的，设计承载力越高，对桩身完整性要求越高、对缺陷的容忍度越小；反之，则对桩身完整性要求越低、对缺陷的容忍度越大。因此，桩身完整性宜同时参考单桩承载力特征值进行判类。
工程建设项目一般设有多层地下室，经常出现十几米深的基坑，由于静载试验对场地要求较高，基坑开挖后做试验存在诸多不便，故此许多工程把基桩接长到地面、在基坑开挖前做静载试验。由于珠三角部分地区上覆软土层较厚，以横琴地区为例，淤泥层厚度普遍在十几米以上，当基桩接长到地面后，桩身上部所受的侧向约束较弱，加之成孔过程中桩孔垂直度可能存在一定的倾斜，以规范规定的容许倾斜 1%为例，地面以下10m位置可能产生100mm 偏心距，在静载试验过程中随着桩顶荷载的增大，因轴向受荷条件下产生的 P-δ效应导致截面偏心距进一步增大。单桩承载力特征值越大，桩孔倾斜引起的偏心力矩越大，导致桩顶以下桩身截面混凝土在轴向荷载和偏心力矩的共同作用下发生受压破坏（小偏心矩）或受拉破坏（大偏心矩）。实际工程中有不少灌注桩在静载试验荷载加到最大值之前发生断桩而钻芯芯样抗压强度满足设计要求的情况。
由此可见，当需要在地面进行静载试验且地面以下软土层较厚时，需加强试桩成孔过程中垂直度的监测、确保桩孔垂直。此外，桩基设计时也应考虑到静载试验与结构正常工作状态下基桩受力状态的变化，以及施工过程中基桩成桩可靠性受多种因素影响的实际，在确定单桩承载力特征值时预留一定的安全储备，对于非短桩不宜采用超高承载力特征值。
灌注桩施工过程中易在桩底产生沉渣并导致承载力降低，静载试验桩顶沉降偏大或 Q-s 曲线出现陡降，按规范规定的终止加载条件而不需要进一步加载，该桩承载力判定不合格。当已知桩底沉渣厚度不大时，在确保人员设备安全的前提下，继续加载到两倍特征值，当Q-s曲线尾部出现向荷载坐标轴弯曲时，端阻力出现明显强化现象，表明沉渣已被充分压缩、压实，持力层的承载能力得到发挥。因此，当桩底沉渣在试验荷载预压作用下得到较充分的压缩后，沉渣对单桩承载力的不利影响已基本消除，如果再次进行静载试验，单桩承载力极有可能满足设计要求。同样，对于硬化性的桩端土层，经历试验荷载预压作用后，桩端阻力也将出现不同程度的强化作用，单桩承载力也可能有所提高。
基桩因承载力不满足设计要求通常需要补桩，而补桩不但成本高而且导致工期受到拖延。因此，研究预压前后单桩承载性状的变化，对于科学、准确、动态地判定单桩承载力及确定是否需要采取工程处理措施具有重要工程意义。对于桩端沉渣或持力层在第一次静载试验预压作用后可能已出现明显端阻力强化的试验桩，在现场配重拆卸之前可考虑进行第二次液压加载，以确定试桩经预压后单桩承载力是否满足设计要求，以避免进行不必要的工程处理。
静载试验确定的单桩极限承载力为基桩在静载试验前或试验荷载作用下单桩承载力，而静载试验后单桩的受力性状发生了改变，如桩端沉渣被压缩压实、持力层受到预压作用、桩土间产生了残余相对位移和应力等，再以静载试验结果来评价静载试验后单桩承载力状况显然已不合适。
四、基桩检测技术未来的发展
随着建设工程检测市场的逐步开放，检测行业的竞争也将日趋激烈，同时对检测机构及其从业人员的能力和素质也提出了更高的要求，也必将促进相关检测技术的不断创新与完善。
首先，需要提升检测仪器的性能和精度，研发功能强大、性能稳定的传感器件，并适应信息化检测和现场监管的需要，确保检测数据的科学性、客观性和真实性。如探讨对声波透射法换能器进行改进，参考反射波法检测桩身完整性的原理，使之具有自发自收功能、接收横截面各方向反射回来的声波并据此分析横截面缺陷的范围和程度。
其次，对各种检测方法的理论模型和分析方法进行创新和改进，提高数据分析的准确性、可靠性。为此，需要广泛开展模型桩、试验桩的试验研究和动静比对研究，在大量可靠试验的基础上建立更为科学的理论模型、改进分析方法。如加强灌注桩成孔质量检测，根据桩身实际截面沿桩长的变化建立变阻抗分析模型，通过对低应变、高应变实测信号进行拟合分析反演桩身缺陷情况，提高桩身完整性动测分析结果的准确性。
最后，结合工程检测实践积累的经验和存在的问题，进一步完善检测规范的相关条文，使之更科学、更合理，具有更强的操作性，更好地实现安全适用、技术先进、经济合理的目的。目前的检测规范条文在对桩身完整性进行判定时一般不考虑单桩承载力特征值和缺陷位置，即没有与承载力因素关联起来，而规范在判定桩身完整性类别时往往又依据缺陷对单桩（桩身结构）承载力影响的程度来确定。从满足设计要求的角度出发，同一桩身缺陷对相同桩径和强度、不同设计承载力的桩，其影响程度是不同的，当设计承载力大时完整性可能不满足设计要求，当降低设计承载力后又可能满足设计要求。同理，同一桩身缺陷当其越靠近桩端时，它对单桩承载力的影响可能越小，即当该缺陷分别位于桩身上部或下部时，单桩承载力可能出现合格与不合格之别。
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