低应变检测图解ppt课件
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（3）测试中手锤均在桩顶中心敲击部位混凝 土应平整、坚硬，手锤应与桩顶垂直，避免含 有水平分量。
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（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有 效位数和计量单位均以国际标准为准。
（5）低应变动力信号处理
信号叠加平均应选择重复性好的信号，其次还要除 去基线漂移大的信号。
低应变激振时桩土体系只产生弹性响应，而要达到 极限状态需使桩周土产生弹塑性响应，因此低应变法 不能提供桩的承载力。
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基桩检测
1.2主题内容与适用范围
为了确保现场低应变动力检测的正常 进行，取得正确可靠的检测数据，使低 应变动力检测工作规范、有序，特制定 基桩低应变检测作业指导书。
本作业指导书适用于检测各类预制桩 和混凝土灌注桩的桩身质量，推定缺陷 类型，性质及其部位。
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Ⅳ
2L/c时刻前出现严重缺陷反射 波或周期性反射波，无桩底反射 波；
缺陷谐振峰排列基本等间距， 相邻频差Δf’>c/2L，无桩底 谐振峰；
或因桩身浅部严重缺陷使波形 呈低频大振幅衰减振动，完无整桩版课底件 反射波。
或因桩身浅部严重缺陷只出现 单一谐振峰，无桩底谐振峰。28
三角观测法
超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩
低应变一般适用桩的长/径比在30以内，此时，可
得到明显桩底反射，但以下情况除外。
i应力波的衰减程度主要不是桩长/径比，而主要是
由桩土的刚度比决定的，桩土刚度比愈大，应力波衰
减程度就愈小，因此，当细长桩具有较强的摩擦时，
应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。
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基桩检测
ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将 大量被吸收。
实的混凝土，由于浮浆层不密实，于下部正常混凝土 粘结不良，会形成一个不连续的界面。敲击桩头产生 的应力波在这一界面上多次反射，影响应力波向下传 播，于正常信号叠加后，会掩盖桩下部的信号；激振 点与传感器安装位置应凿成大小合适的平面，平面应 平整并基本与桩身轴线垂直；激振点及传感器安装位 置应远离钢筋笼的主筋，目的是减 少外露主筋对测试 信号产生干扰。若外露主筋过长，影响正常测试，应 将其割短。 c/检测前，应对仪器设计进行检查，性能正常方可使用 d/被测的灌注桩应达到规定养护龄期方可施测，对打 入桩，应在达到地基土有完整关版课规件范规定的休止期后施测。15
基桩完整性检测
一、低应变法检测的概念 二、低应变法的现场检测 三、 检测数据的分析和结果判断
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1
基桩检测
一、低应变法检测的概念 1 .1目的 根据国家行业标准《建筑基桩检测技
术规范》JGJ 106-2003、J256-2003对低应 变工程检测做必要的细化和补充。
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2
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vi结论。
Vii出具报告单位名称，试验负责人，报告审核，
审定人。
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
波长也愈短，当高频分量的波长和桩径属同一数量级
时，会使应力波产生严重的弥散，但往往为了探测浅
层缺陷，又不得不采用短脉冲。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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基桩检测
三、 检测数据的分析和结果判断 3.1 根据波列图中的入射波和反射波的波形、相位、振
幅、频率及波的到达时间等特征，来推断单桩完整性。 i反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易
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基桩检测
3.3在检测过程中发现生异常现场时的处理方法
在检测过程中出现异常波形时，应在现场及时研
究，排除影响测试的不良因素后再重复测度。重复测
试的波形与原波形应具有相似性。
3.4在检测过程中发生意外事故时的处理方法
A: 正在检测过程因外界干扰和其它不可预见的事故时， 应关机停止检测。若发生干扰影响测试结果，则应重
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基桩检测
R R
2/3R
传感器安装点
(A)
激振锤击点
(B)
图2-2 传感器安装点、锤击点布置图
( A )实心桩 ( B )空心桩
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基桩检测
（2）对直径大于1000mm的桩（含1000），加 速度宜设置四个轴对称测点，每个测点需采集 一组信号后，将所有信号叠加平均；直径低于 600～1000mm的桩（含600），加速度宜设置 二个轴对称测点，每个测点采集一组信号进行 叠加平均；直径低于600mm的桩，可设置一个 测点。
类别
时域信号特征
幅频信号特征
Ⅰ
2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩 桩底谐振峰排列基本等间距，
底反射波
其相邻频差Δf≈c/2L
桩底谐振峰排列基本等间
Ⅱ
2L/c时刻前出现缺陷反射波，有 距，其相邻频差Δf≈c/2L，轻
桩底反射波
微缺陷产生的谐振峰与桩底谐
振峰之间的频差Δf’>c/2L
Ⅲ 有明显缺陷反射波，其特征介于Ⅱ类与Ⅳ类之间
于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高 的桩为完整性好的单桩； ii反射波到达时间晚于桩底反射波到达时间，且波幅 较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的 桩，系桩身断裂； iii桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅 减少，频率降低；
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基桩检测
iv缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可 按相位特征进行判别。
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3.6 低应变检测法试验报告包括下内内容：
i工程名称、工程地点、试验目的和试验日期。
ii施工单位、设计单位、拟建上部建筑结构形式。
iii试验场地的工程地质概况，试桩平面图。
iv试验仪器设备以及对试验过程中出现的异常现象
的说明。
v实测波形，试验数据整理，分析方法，拟合波形
和试验结果。
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基桩检测
1.3人员职责 检测人员：负责按照低应变方法对被检
样品进行检测。 复核人员：负责对检测操作是否规范以
及检测结果是否准确进行复核。 室负责人：监督检测操作和结果审核，
检测报告的签发。
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基桩检测
1.4检测原理和方法
桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力 （动载荷），动态力可以是瞬态冲击力或稳态 激振力。桩－土系统在动态力的作用下产生动 态响应，采用不同功能的传感器在传感器的桩 顶量测动态响应信号（如位移、速度、加速度 信号），通过对信号的时域分析或传递函数分 析，判断桩身结构完整性。用反射波法，对每 一根被检测的单桩均应进行二次以上重复测试； 对同一根基桩，三次锤击所形成的三条波形曲 线在形态、振幅及相位上应基本一致，采集数 据方算合格。
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Z=波阻抗 ρ=密度
Z=K/ ρ s 正常
K=常数 S=截面积
裂、夹、 离、缩
Z变大、 ρ变小或S变小的过程
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10
扩径
Z变小 S变大的过程
断桩
t2-t1=t3-t4
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基桩检测
二、低应变法的现场检测 2.1/检测数量
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基桩检测
检测系统框图
v当有多次缺陷时，将记录到多个相到干涉的反射波 组，形成复杂波列。此时应结合工程地质资料、施工 原始记录进行综合分析。
3.2 根据中华人民共和国国家行业标准《建筑基桩检测 技术规范》JGJ106-2003、J256-2003的规定，将桩身质 量等级划分为四类，即：
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低应变动测桩身完整性判定(JGJ106－ 2003)
iii桩截面变化不规则使波的能量在末及桩底前被大
量反射。
iv同时判别一个以上的桩身非常困难，因为靠上的
第一个缺陷已将大部分波的能量被反射的问题。
v当桩径较大或脉冲宽度过窄时，部分锤击能量将
以表面波的形式在桩顶表面传播即锤击能量不是全部
（或大部）以上维波动的形式沿桩身纵向传播。
vi锤击信号的脉冲宽度愈窄，脉冲中的高频分量的
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基桩检测
2.4桩的激振点部位和检测 （1）实心桩的激振点宜选择在桩头中心部位，
传感器应粘贴在距桩中心约2/3R处。敲击产生 的应力波除向下传播外，也沿径向周边传播， 从周边反射回来的波与圆心外散的波会发生迭 加。理论与实践表明，2/3R处波的干扰最小。 空心桩的激振点及传感器安装位置应选择在壁 厚1/2处且应在同一水平面上，与桩中心连线形 成的夹角宜为90°。将加速度计粘贴在磨平过 的桩顶表面，粘巾处可用大膏、黄油、橡皮泥 作为耦合介质。
新检测；若干扰消除后不影响试验结果，则可继续测 试。
B: 因检测仪器，设备发生意外损坏而中断试验，可用
备用仪器重新检测，若无备用仪器，则须将损坏的仪 器设备进行修复，经检定合格后，再重新检测。
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基桩检测
3.5注意事项 对同一场地、地质条件相近、桩型和
成桩工艺相同的桩基，因桩端部分桩身 阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号 无桩底反射波时，可按本场地同条件下 有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩 身完整性类别。
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基桩检测
2.2对环境条件的要求 检测仪器应具有防尘、防潮性能，并应
在-10～50℃环境条件下正常工作。在现 场检测时，对仪器屏幕应采取防晒措施。 当仪器长期不用时，应按要求定期通电。
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基桩检测
2.3检测步骤 a/仔细观看图纸和地质勘探报告及打桩施工记录。 b/检测前，应进行现场调查，桩头应凿去浮浆，露出密
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（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有 效位数和计量单位均以国际标准为准。
（5）低应变动力信号处理
信号叠加平均应选择重复性好的信号，其次还要除 去基线漂移大的信号。
低应变激振时桩土体系只产生弹性响应，而要达到 极限状态需使桩周土产生弹塑性响应，因此低应变法 不能提供桩的承载力。
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基桩检测
1.2主题内容与适用范围
为了确保现场低应变动力检测的正常 进行，取得正确可靠的检测数据，使低 应变动力检测工作规范、有序，特制定 基桩低应变检测作业指导书。
本作业指导书适用于检测各类预制桩 和混凝土灌注桩的桩身质量，推定缺陷 类型，性质及其部位。
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2L/c时刻前出现严重缺陷反射 波或周期性反射波，无桩底反射 波；
缺陷谐振峰排列基本等间距， 相邻频差Δf’>c/2L，无桩底 谐振峰；
或因桩身浅部严重缺陷使波形 呈低频大振幅衰减振动，完无整桩版课底件 反射波。
或因桩身浅部严重缺陷只出现 单一谐振峰，无桩底谐振峰。28
三角观测法
超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩
低应变一般适用桩的长/径比在30以内，此时，可
得到明显桩底反射，但以下情况除外。
i应力波的衰减程度主要不是桩长/径比，而主要是
由桩土的刚度比决定的，桩土刚度比愈大，应力波衰
减程度就愈小，因此，当细长桩具有较强的摩擦时，
应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。
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基桩检测
ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将 大量被吸收。
实的混凝土，由于浮浆层不密实，于下部正常混凝土 粘结不良，会形成一个不连续的界面。敲击桩头产生 的应力波在这一界面上多次反射，影响应力波向下传 播，于正常信号叠加后，会掩盖桩下部的信号；激振 点与传感器安装位置应凿成大小合适的平面，平面应 平整并基本与桩身轴线垂直；激振点及传感器安装位 置应远离钢筋笼的主筋，目的是减 少外露主筋对测试 信号产生干扰。若外露主筋过长，影响正常测试，应 将其割短。 c/检测前，应对仪器设计进行检查，性能正常方可使用 d/被测的灌注桩应达到规定养护龄期方可施测，对打 入桩，应在达到地基土有完整关版课规件范规定的休止期后施测。15
基桩完整性检测
一、低应变法检测的概念 二、低应变法的现场检测 三、 检测数据的分析和结果判断
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基桩检测
一、低应变法检测的概念 1 .1目的 根据国家行业标准《建筑基桩检测技
术规范》JGJ 106-2003、J256-2003对低应 变工程检测做必要的细化和补充。
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vi结论。
Vii出具报告单位名称，试验负责人，报告审核，
审定人。
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
波长也愈短，当高频分量的波长和桩径属同一数量级
时，会使应力波产生严重的弥散，但往往为了探测浅
层缺陷，又不得不采用短脉冲。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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基桩检测
三、 检测数据的分析和结果判断 3.1 根据波列图中的入射波和反射波的波形、相位、振
幅、频率及波的到达时间等特征，来推断单桩完整性。 i反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易
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基桩检测
3.3在检测过程中发现生异常现场时的处理方法
在检测过程中出现异常波形时，应在现场及时研
究，排除影响测试的不良因素后再重复测度。重复测
试的波形与原波形应具有相似性。
3.4在检测过程中发生意外事故时的处理方法
A: 正在检测过程因外界干扰和其它不可预见的事故时， 应关机停止检测。若发生干扰影响测试结果，则应重
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基桩检测
R R
2/3R
传感器安装点
(A)
激振锤击点
(B)
图2-2 传感器安装点、锤击点布置图
( A )实心桩 ( B )空心桩
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基桩检测
（2）对直径大于1000mm的桩（含1000），加 速度宜设置四个轴对称测点，每个测点需采集 一组信号后，将所有信号叠加平均；直径低于 600～1000mm的桩（含600），加速度宜设置 二个轴对称测点，每个测点采集一组信号进行 叠加平均；直径低于600mm的桩，可设置一个 测点。
类别
时域信号特征
幅频信号特征
Ⅰ
2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩 桩底谐振峰排列基本等间距，
底反射波
其相邻频差Δf≈c/2L
桩底谐振峰排列基本等间
Ⅱ
2L/c时刻前出现缺陷反射波，有 距，其相邻频差Δf≈c/2L，轻
桩底反射波
微缺陷产生的谐振峰与桩底谐
振峰之间的频差Δf’>c/2L
Ⅲ 有明显缺陷反射波，其特征介于Ⅱ类与Ⅳ类之间
于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高 的桩为完整性好的单桩； ii反射波到达时间晚于桩底反射波到达时间，且波幅 较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的 桩，系桩身断裂； iii桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅 减少，频率降低；
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基桩检测
iv缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可 按相位特征进行判别。
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3.6 低应变检测法试验报告包括下内内容：
i工程名称、工程地点、试验目的和试验日期。
ii施工单位、设计单位、拟建上部建筑结构形式。
iii试验场地的工程地质概况，试桩平面图。
iv试验仪器设备以及对试验过程中出现的异常现象
的说明。
v实测波形，试验数据整理，分析方法，拟合波形
和试验结果。
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基桩检测
1.3人员职责 检测人员：负责按照低应变方法对被检
样品进行检测。 复核人员：负责对检测操作是否规范以
及检测结果是否准确进行复核。 室负责人：监督检测操作和结果审核，
检测报告的签发。
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基桩检测
1.4检测原理和方法
桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力 （动载荷），动态力可以是瞬态冲击力或稳态 激振力。桩－土系统在动态力的作用下产生动 态响应，采用不同功能的传感器在传感器的桩 顶量测动态响应信号（如位移、速度、加速度 信号），通过对信号的时域分析或传递函数分 析，判断桩身结构完整性。用反射波法，对每 一根被检测的单桩均应进行二次以上重复测试； 对同一根基桩，三次锤击所形成的三条波形曲 线在形态、振幅及相位上应基本一致，采集数 据方算合格。
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Z=波阻抗 ρ=密度
Z=K/ ρ s 正常
K=常数 S=截面积
裂、夹、 离、缩
Z变大、 ρ变小或S变小的过程
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扩径
Z变小 S变大的过程
断桩
t2-t1=t3-t4
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检测系统框图
v当有多次缺陷时，将记录到多个相到干涉的反射波 组，形成复杂波列。此时应结合工程地质资料、施工 原始记录进行综合分析。
3.2 根据中华人民共和国国家行业标准《建筑基桩检测 技术规范》JGJ106-2003、J256-2003的规定，将桩身质 量等级划分为四类，即：
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低应变动测桩身完整性判定(JGJ106－ 2003)
iii桩截面变化不规则使波的能量在末及桩底前被大
量反射。
iv同时判别一个以上的桩身非常困难，因为靠上的
第一个缺陷已将大部分波的能量被反射的问题。
v当桩径较大或脉冲宽度过窄时，部分锤击能量将
以表面波的形式在桩顶表面传播即锤击能量不是全部
（或大部）以上维波动的形式沿桩身纵向传播。
vi锤击信号的脉冲宽度愈窄，脉冲中的高频分量的
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基桩检测
2.4桩的激振点部位和检测 （1）实心桩的激振点宜选择在桩头中心部位，
传感器应粘贴在距桩中心约2/3R处。敲击产生 的应力波除向下传播外，也沿径向周边传播， 从周边反射回来的波与圆心外散的波会发生迭 加。理论与实践表明，2/3R处波的干扰最小。 空心桩的激振点及传感器安装位置应选择在壁 厚1/2处且应在同一水平面上，与桩中心连线形 成的夹角宜为90°。将加速度计粘贴在磨平过 的桩顶表面，粘巾处可用大膏、黄油、橡皮泥 作为耦合介质。
新检测；若干扰消除后不影响试验结果，则可继续测 试。
B: 因检测仪器，设备发生意外损坏而中断试验，可用
备用仪器重新检测，若无备用仪器，则须将损坏的仪 器设备进行修复，经检定合格后，再重新检测。
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基桩检测
3.5注意事项 对同一场地、地质条件相近、桩型和
成桩工艺相同的桩基，因桩端部分桩身 阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号 无桩底反射波时，可按本场地同条件下 有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩 身完整性类别。
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2.2对环境条件的要求 检测仪器应具有防尘、防潮性能，并应
在-10～50℃环境条件下正常工作。在现 场检测时，对仪器屏幕应采取防晒措施。 当仪器长期不用时，应按要求定期通电。
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2.3检测步骤 a/仔细观看图纸和地质勘探报告及打桩施工记录。 b/检测前，应进行现场调查，桩头应凿去浮浆，露出密