桩基工程质量检测中测量不确定度评定

'桩基工程质量检测中测量不确定度评定摘要：本文从桩基工程质量检测内容、基桩钻芯检测不确定度评定，以及测量不确定度评定中的不严谨现象这三个方面对桩基工程质量检测中测量不确定度评定进行阐述。关键词：桩基工程；质量检测；测量不确定度；评定分类号：E271文献标识码：A一、前言随着桩基础的管饭使用，人们对于桩基础的质量检测也更加的关注。在进行测量时会出现许多的情况造成测量不确定，因此我们需要对其进行研究。二、桩基工程质量检测内容1.成孔质量检测在灌注桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量，桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低；桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥，同时单桩的混凝土浇注量增加；桩孔偏斜在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性，削弱了基桩承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得桩长减少，对于端承桩则直接影响桩 尖的端承能力。1.桩的承载力检测(1)桩基是埋入地下的隐蔽工程，其质量较难控制，特别是就地灌注桩，更易出现影响桩基安全使用的各种质量问题。单桩的极限承载力，迄今也还不能象结构工程那样，单纯通过理论计算予以确定，因为桩的承载力与桩型、桩材、成桩工艺以及地层土特性等众多复杂的因素有关。因此在较重大的工程，要求通过一定数量的静荷载压桩试验来确定桩的承载力，作为设计的依据。(2)现在对桩基承载力的检测，常用的方法有静载荷试验、高应变法检测。高应变法属于动测法的一种，其适用范受一定的限制，在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资料；对于大直径扩底桩和Q〜S曲线具有缓变形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。虽然静载荷试验比高应变法费用高、所耗实验时间长，有时受场地限制等原因，但是静载荷试验仍然是检测基桩承载力最直接、最准确、最可靠的方法。(3)静载试验在所有试验设备安装完毕之后，应进行一次系统检查。其方法是对试桩加一较小的荷载进行预压，其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、桩头处理 等人为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降；排除千斤顶和管路中之空气；检查管路接头、阀门等是否漏油等。如一切正常，卸载至零，待百分表显示的读数稳定后，并记录百分表初始读数，即可开始进行正式加载。1.桩的完整性检测工程实践证明，常用的低应变动测方法对桩身完整性的检测，能较为可靠地发现一定深度范围内基桩的质量问题(如裂缝、夹泥、缩颈、离析等)及其严重程度。随着检测技术的发展，现行技术己能对传统的静载荷试验不能直接说明的桩身完整性问题作出定性分析，并据此对桩进行分类，便于现问题，为基础处理提供依据。三、基桩钻芯检测不确定度评定目前，依据国家现行有关规范规程，基桩钻芯检测质量评价是从桩身混凝土芯样的完整性和抗压强度两方面进行评定。芯样的完整性是定性评定，芯样的抗压强度是定量评定，因此，基桩钻芯检测质量评定的不确定度评定只能通过芯样的抗压强度的不确定度评定得到。1.数学模型以笔者所在地区为例，根据广东省标准《基桩和地下连续墙钻芯检测技术规程》(DBJ15—28—2001)，桩身混凝土芯样抗压强度的计算公式为： 式中feu为混凝土芯样强度换算值，MPa，精确至0.IMPa；F为混凝土芯样抗压试验测得的最大压力，N;D为混凝土芯样的平均直径，mm;令为混凝土芯样强度换算系数，按照《基桩和地下连续墙钻芯检测技术规程》(DBJ15—28—2001)取值为1/0.88。1.不确定度来源混凝土芯样抗压强度测量不确定度的主要构成要素或分量包括压力标准不确定度uF、芯样直径标准不确定度uD，它们各有两个分量，共4个：(1)：试验机测量结果的重复性标准偏差，可认为是随机效应引起的不确定度分量。(2)：万能试验机的最大允许误差MPE所导致的标准偏差，可认为是系统效应引起的不确定度分量。(3)：直径测量结果的重复性标准偏差，可认为是随机效应引起的不确定度分量。(4)：游标卡尺的最大允许示值误差MPE所导致的标准偏差，可认为是系统效应引起的不确定度分量。2.扩展相对不确定度扩展相对不确定度可表示为： 其中，在保证置信概率为95%的前提下，取kp=2,贝ij:四、测量不确定度评定中的不严谨现象比如在A类评定中，以众多测量点中的某一个测量点的算术平均值作为测量结果，而其标准不确定度则以：求得，成普遍现象。或许是为了避免繁琐的标准不确定度数据处理，亦或许是认为普通计量器具的标准不确定度不会有明显的差异，有的实验室以一种固定的模式：选择数件相同规格的计量器具以“合并样本标准差”一次性确定。所谓“一次性”即日后凡是校准，不论被校准的计量器具状态如何，一律以规格按此早就拟定的不确定度值“对号入座”。然而，使用该方法的前提应该是能够使被测量处于统计控制状态。相对可靠和合适的方法是：“可以把合并样本标准差应用到性质相同的不同观测结果，比如依据检定规程，对一台仪器覆盖整个量程均匀分布的检定10个点(m=10)，每个点测量2次(n=2)，当各点2次测量值所得到的实验标准差s;没有明显的差异和规律变化时，可以用合并样本标准差的方法，得到各受检点由测量重复性引起的不确定度。”大量的实践证明，类似标准器的精度仅为被校准计量器具允许误差的1/3—1/5、或容易引起读数误差的校准，重复性测量误差的大小，最终将引起测量不确定度输出结果的明显变化。此类情况不胜枚举，比如：力学计量方面的压力 表、材料试验机、硬度计、扭矩扳子和长度计量方面的游标卡尺等等，它们的不确定度不可能一成不变。目前某些校准规范，均无重复性测量A类评定内容，根据测量不确定度的定义：“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”，我们以为不考虑被校准计量器具的示值误差重复性测量误差而给出的测量不确定度只能是标准器的测量不确定度，而绝非被校准计量器具的测量不确定度。五、结语通过对桩基础质量检测不确定度进行评价，让我们对影响检测质量的因素有了更深一步的了解，这样有助于提高检测质量，确保桩基础安全。参考文献［1］陈乐求，彭振斌，徐力生，吴启红桩基工程质量检测中测量不确定度评定［J］《矿冶工程》ISTICPKU-2010年2期-［2］赵海伦，陆晓珩测量不确定度评定中的问题［J］《工业计量》-2009年21期_［3］林春涛，叶锦燕，关慧华建筑工程质量检测工作中测量不确定度的评定［J］《广东建材》-2005年8期-［4］沃伟民浅谈桩基工程质量检测及问题处理［J］《中华民居》-2011年8期-'