低应变反射波法在基桩检测中的应用
低应变反射波法在基桩检测中的应用
1
低应变反射波法的原理
一维弹性杆平面应力波波动理论是低应变反射波法的理论
基础， 它将桩假定为一维细长弹性杆， 当桩顶面受到纵向力锤击 2 u 时， 根据牛顿第二定律及虎克定律可得桩的纵向波动方程 2 － t C2
2 u C 为纵波波速 （ E 为杨氏模量， C= 其中， ρ 为密度） ， 2 = 0， x
冲扩桩消除黄土湿陷性， 再采用 CFG 桩进行深层地基加固处理 。 这种地基加固方法既满足了设计及使用要求， 又具有处理效果 好、 工程造价低廉等特点， 因此具有良好的经济效益和广阔的发 展前景。 参考文献： ［ 1］ JGJ 792002 ， S］ ． 建筑地基处理技术规范［ ［ 2］ GB 500252004 ， S］ ． 湿陷性黄土地区建筑规范［ ［ 3］ 班立功． 水 泥 土 柱 锤 冲 扩 桩 在 湿 陷 性 黄 土 地 基 中 的 应 用 ［ J］ ． 铁道建筑技术， 2011 （ 7 ） ： 37-40．
6Hale Waihona Puke 结语工程实践表明， 使用柱锤冲扩桩与 CFG 桩结合加固湿陷性黄
土地基的方法， 能充分发挥两种桩基的各自优势， 即先采用柱锤
Discussion on combining with DDC pile and CFG pile reinforcement of collapsible loess foundation
槡
E 。 ρ
当应力波沿桩身传播遇到不同阻抗分界面时， 会产生反射与 A 1 （ σ1 + 透射， 根据应力波理论和牛顿第三定律可得 v I + v R = v T ， 根据波阵面上动量守恒条件有 Z1 （ v I － v R ） = Z2 v T ， 其 σ R ） = A2 σ T ，
低应变反射波法在桩基施工质量检测中的应用
线路／路基低应变反射波法在桩基施工质量检测中的应用钟亮根(京福闽赣客运专线有限公司，福州350000)摘要：随着桩结构越来越广泛的应用于地基加固，如何检测成桩质量成为控制桩基础施工质量的关键。
在介绍低应变反射波法检测桩基完整性的原理、缺陷类型及位置的判定依据、检测影响因素的基础上，以合福客专D K365+676．48～D K365+739．50段C20钻孔灌注桩地基加固路基为工程背景，采用R SM—PR T低应变仪及其所配套的时域分析软件，并结合地质、施工记录资料对桩实测波形进行反演分析，分析结果为3—2号桩在3．30i n处存在离析或夹泥。
研究表明，低应变反射法能准确地反映成桩的缺陷位置及程度，为桩基施工质量的控制提供了指导依据。
关键词：桩基；反射波法；施工质量；波阻抗中图分类号：U238；U213．1文献标识码：B文章编号：1004—2954(2012)04—0035—03A ppl i cat i on of L ow St r ai n R ef l ect i onW ave M e t hod i nC ons t r uct i on Q ual i t y T es t i ng of Pi l e F ounda t i onZ H O N G Li a ng—gen(B ei j i ng-Fuzhou Pas senger D edi cat ed R a i l w a y L i ne Fuj i an-Ji angxi Sec t i on C o．，Lt d．，F uz h ou350000，C hi na)A b s t r a ct：A s pi l e f ound at i on i s bei ng us ed m or e and m or e w i d el y f or subgr ade r e i nf or ce m ent，how t o t e stt he qual i t y of pi l e f oundat i on af t e r cons t r uct i on i s a l so be com i ng t he ke y poi nt t o cont r ol pi l e f ou ndat i oncons t r uct i on qual i t y ac cor di ngl y．I n t h i s pa pe r t he l ow st r ai n r ef l ect i on w a v e m et hod use d f or pi l ef ound at i on t es t i ng a r e i nt r oduc ed，i ncl udi ng t he i nt egr i t y—t es t t he or y，def e ct t ype a nd defect l ocat i oncr i t er i ons，and t he i nf l uence f a ct or s．The subgr ade a r e c i t ed as an e xa m pl e w hi ch w as r ei nf or ced byC20cas t—i n—si t u bor ed pi l es i n D K365+676．48～D K365+739．50s ect i on of H ef e i—Fuz hou Pas s en ger—ded i cat ed L i n e．I n com bi na t i on w i t h geol ogy dat a and cons t r uct i on dat a，t he R SM—PR T st r ai n gag e andt i m e．dom a i n anal y s i s s of t w ar e m at c hed w e r e ut i l i z ed t o back cal cu l at e and anal yze t he w ave pat t er nsm ea s ur ed f r om t he pi l e f oundat i on．T he anal ys i s r es ul t s s how ed t ha t t her e w as s egr egat i on o r m ud i n t heN o．3—2pi l e at t he de pt h of3．30m．B as ed on t he r es earch，i t i s c oncl uded t hat t he l ow st r ai n r ef l ect i onw ave m et hod ca n accur at el y r ef l e ct t he defect l o cat i o n a nd defect degr ee of pi l e f ounda t i on，SO it ca npr ov i de gui da nc e f or con t r ol l i ng t he pi l e f ou ndat i on cons t r uct i on qua l i t y．K ey w or ds：pi l e f oundat i on；r ef l ect i on w ave m e t hod；const r uc t i on qual i t y；w ave i m pe da nce近年来，随着工程建设的快速发展，桩基础作为一种有效、安全、可靠的基础形式在地基处理中得到了广泛的应用。
低应变反射波法在混凝土桩身检测中的应用
法等各种参数的选择 。 传感器的选择应考虑桩型及桩长， 采样频率应依据时域分析精度和频域分析精度要求
确定 ， 而信号放 大及 滤 波处理 则 以采样 信 号不 失真 为宜 。 关键 词 ： 混凝土桩 ； 反射 波 法 ； 感 器 ； 传 激振 方 法 ； 采样频 率 中图分类号 ：Ｕ４３Ｖ Ｔ ７ ．６
＝２
．
作者简介：ｔ ｉ 立宁（９４ ）男， １６ 一 ， 物探高级工程师，９３ １８ 年
毕业于陕西煤矿学校物探专业， ９ 年毕业于内蒙古工业大 １６ ９ 学工业与民用建筑专业。现在内蒙古 自 治区煤田地质局 １９ ０
＼ 二 ／ ． 、 、
、 、 ／ 、Ｉ－ － － —－ ／ － 、 －一， ‘ ’
量， 及时采取补救措施， 排除工程隐患， 确保工程质
量， 对于基础桩的质量评价显得至关重要。 本文主要 讨论低应变反射波法的基本理论 ，并结合多年工作 实际，浅谈利用低应变反射波法对混凝土桩桩身完
整 性检 测 的体 会 。
２ 反射 波原 理
般把ｐ Ａ的乘积称为广义波阻抗。由上式可 Ｃ
膏粘结 、 橡皮泥粘结等几种方式。 中橡皮泥粘结方 其
式较其他方式在实际应用中更方便快捷 ， 易被采用。
５ 测试 参数 选择
性 。目前 ， 桩基检测中常采用压电式加速度传感器 ，
它具有灵敏度高 、 频率范围宽、 线性动态范围大等优 点； 同时它重量轻、 体积小 ， 易于携带 ， 被广泛采用 。
４ 激 振锤 的选 择及 传感 器 的安装
等于或略大于 ９。 ０时其效果为最佳。
传感器的耦合粘结方式 ：利用不 同的粘结方式 对波的不合理振荡能够起到一定 的滤波作用 ，可获
低应变反射波法在桩基检测中的应用
陷明显 ， 而指数放 大则可使 各反射 面相对 明显 ， 各有千秋 。线 性 放大对于缺陷定量化有好处 ， 而指数放 大有 时会使 曲线 畸变。通
常采用线性放大使不 明显 的反射线 性增 大 ， 了解缺 陷程度 ， 用 应 指数放大来定 性分析不 明显 的界面 反射 。３ 缺 陷处信号 重复 反 ）
ａ 一２ 喜 ａ
播速度 ， Ｃ＝￣ Ｅ／ ， ／ ｐ Ｅ为材料弹性模量 ， Ｐ为介质密度 。
Ｚ＝｜ ０ （ Ｃ＝２ ｔ Ｌ／ Ｌ ＝Ｃ ２ ｔ／
（ 般 以桩长 的 ２倍 ～３倍作为采样间隔。 、 － １ ）
３ 数据 处理
（） ２ （） ３ （） ４
底反 射不 明显 ； 采样 间隔过 小 ， 缺陷 的性质 、 对 量度不 易识别 ， 一
测技术的快速发展 。低应变 反射 波法是 在这种 工程 需要 和技术
点， 对发现信号异 常或有 明显缺陷 的桩 ， 应增加安装点和锤击点 ， 发展的背景下发展起来 的一 种对桩 身结 构完整 性进 行评价 的动 以便取得 可靠信号 和消除干扰信 号。传感器应 与桩头结合牢靠 ， 测方法 ， 具有操作简单 、 快速 、 经济而且能无破损 检验桩身质量等 对于小直径水 泥 砂浆 桩 ， 传感 器 安装 在桩 头 的 中间。３ 一般 来 ） 多方面优点 ， 目前桩基质量检测规范首推 的桩身完 整性 检测方 讲 ， 是 激振能量与脉宽取决 于激振工具 的重量 、 外形尺寸 、 头材料 锤 法， 在桩基检测 当中得到 了广泛的应用。 及 打击力度 。作用时 间越 短促 ， 其力 脉冲 时间越窄 ， 所含 的高频
低应 变反 射 波 法 在 桩 基 检测 中的应 用
阐述低应变测试技术在桩基检测的应用
阐述低应变测试技术在桩基检测的应用桩基是由连接桩顶的承台和桩组成的，桩就是插入地下土层的柱形结构。
桩基是建筑物的基础，此桩基一旦失去稳定性，就会造成整个建筑物的破坏。
所以，建筑物安全性与可靠性的决定性因素就是桩基质量的好坏，桩基的检测也就变得特别的重要。
现阶段的桩基施工工程项目中，桩基检测工程中的低应变无损检测的手段比较多，其中有反射波手段、动力参数手段、声波透射手段等。
其中低应变动测试的技术和测试手段经常运用到工程中，这种技术手段是桩基检测环节的核心技术手段。
现阶段在桩基检测过程中最主要使用的仪器设备有美国PDI公司所生产的PIT低应变桩身的完整性检测仪。
1桩基检测技术的内容1.1.桩身质量的检测为了能够及时的对桩身质量进行普查，有效的补救影响桩基寿命和承载力的桩身缺陷，需要密切关注桩身的质量，查明桩身位置和桩身缺陷。
1.2.桩基承载力的检测根据安全标准评价并判定桩基的承载力是否与设计要求相符，再进一步延伸至评定、验收桩基础质量。
2.低应变动力的检测在基桩桩身性检测的手段当中，低应变法应用最快速，最简单，最广泛。
反射波检测手段的应用原理就是通过锤击其桩顶，应力脉冲通过波的形式沿着桩体传播，应力波在其传播的全部过程中遇到了桩体界面的变化时，就将表现为一种桩身的阻抗变化继而产生了反射波，这个检测过程中通过安装在桩顶的传感器所接收波的变化，就能够有效地分析和判断出桩身的完整状况。
《建筑基桩检测规范》的依据是对桩身完整性检测的结果，按着缺陷的程度分为I～Ⅳ类。
工程的实践也可以证明，做桩身完整性的检测可以比较可靠地发现在一定深度的范国内桩的质量问题，例如缩颈、夹泥、裂隙等。
按着桩身完整性的情况对成桩进行分类，又能便于发现其中的问题，又为了设计考虑基础并且加固处理提供了可靠的依据。
3. 桩基的低应变动力测试实践在桩基的检测的工程开始之初，检测现场测试的首要核心工作就是对桩基的表面做预处理工作。
在实践的工作中，管理人员一定要截去桩头浮浆的部分，直到可以得到比较平整的新鲜混凝土材料的平面才停止。
低低应变反射波法在桩基检测中应用
浅谈低低应变反射波法在桩基检测中的应用摘要：低应变反射波法具有野外数据采集快速、方便；测试资料分析简单、精确；费用低廉等优点，因此其被众多的检测单位所采纳与使用。
本文对低应变反射波在检测桩基中的应用谈一些体会。
关键词：低应变反射波法检测桩基随着国民经济的飞速发展，我国工程建设项目日益增多，工程桩的应用越来越普及，因此基桩质量的检测越来越重要。
作为基桩完整性检测的常规手段，低应变反射波法在我国有多年的发展历史并已纳入国家的规范，由于此种方法具有野外数据采集快速、方便；测试资料分析简单、精确；费用低廉等优点，因此其被众多的检测单位所采纳与使用。
本文对低应变反射波在检测桩基中的应用谈一些体会。
一、低应变反射波法的基本原理低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。
将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗z变化决定。
安装在桩顶上的传感器，将接收到来自桩身各个波阻抗z变化界面处反射上来的信息，根据这些信息，可对桩身完整性质量进行分析判断。
二、低应变反射波法的特点低应变反射法与传统的静载试验法相比，具有以下优点：1、操作简单易行，测试设备轻便，成本低，不受作业条件限制，检测快速，单桩试验时间仅为静载试验的1／50左右；2、检测数量多，不破坏桩基，获得的数据准确可靠，规律性好，判读明了简洁，便于对桩基工程进行普查。
3、费用低廉，单桩测试费约为静载试验的1／30左右，可节省静载试验锚桩、堆载、设备运输、吊装焊接等大量人力、物力。
三、工程实例1、基桩施工简况该场地为南宁市青秀区明发某住宅小区2栋桩基。
整个场地经人工和机械平整较为平坦。
该工程基桩施工是经静压机静压而成。
成桩之后，开挖至标高，然后砍桩并清理干净，再进行测桩。
2、检测步骤（1）清理整平桩头。
（2）调试仪器，选择适当参数；（3）将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位。
低应变反射波法在桩基检测中的应用
度、 加速度传感器粘贴位置 、 锤 头特性对数据采集 的影响 ， 并给出现场操作建议 。检测结果表明 ： 桩头避免浮浆清理 不彻底 ， 锤击位置与粘贴传感器位置应平整 ； 粘贴位置可选在 １ ／ ２ Ｒ 一２ ／ ３ Ｒ位置 ； 应用柔性锤头来 检测。在发 现浅 层部位信号发生异常时 ， 采用刚性锤头进行激振配合柔性锤头收集的数 据 ， 可更清楚地识别 浅层 缺陷。
ｖ ｉ ｄ ｅ ｎ ｇ ：（ １ ）Ｌ ａ ｉ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｌ ｅ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｌ ｙ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｅ ｄ ｕ ｐ ；（ ２ ）Ｈ ａ ｍ— ｍｅ ｉ ｔ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｓ ｍｏ ｏ ｔ ｈ ａ ｓ ｆ ａ ｒ ａ ｓ ｐ ｏ ｓ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ；（ ３ ）Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ １ ／ ２ Ｒ ～２ ／ ３ Ｒ；（ ３ ）Ａ ｈ ａ ｍｍ ｅ ｒ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｏ ｔ ｆ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｂ ｕ ｔ ｗ ｈ ｅ ｎ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｓ ｉ —
ｉ ｎ Ｐｉ ｌ ｅ Ｆｏ ｕｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｇ Ａ Ｏ Ｈｏ ｎ ｇ ． ｗ ｅ ｉ ，Ｙ Ａ Ｏ Ｙ ｏ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｄ ａ ｉ — ｇ ｕ ｏ ， Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｐ ａ ｎ ｇ ， ＤＥ Ｎ Ｇ Ｙ ｏ ｎ ｇ ． ｊ ｕ ｎ
基桩低应变反射波法检测
• 引言 • 低应变反射波法检测原理 • 基桩低应变反射波法检测流程 • 基桩低应变反射波法应用实例 • 基桩低应变反射波法优缺点 • 未来展望与研究方向
01
引言
基桩检测的重要性
01 02
确保结构安全
基桩是建筑物的基础，其质量直接关系到建筑物的安全性和稳定性。通 过检测基桩的质量，可以及时发现潜在的问题，避免因基桩质量不达标 导致的建筑物损坏或倒塌。
提高工程质量
对基桩进行检测是工程质量控制的重要环节。通过检测，可以及时发现 施工中的问题，采取相应的措施进行纠正，提高工程质量。
03
降低维护成本
如果基桩存在质量问题，将会导致建筑物在使用过程中出现各种问题，
如沉降、开裂等。通过基桩检测，可以及时发现并处理问题，避免因小
问题积累导致大问题出现，从而降低维护成本。
数据处理与结果分析
数据预处理
对采集到的原始数据进行滤波 、去噪等处理，提高数据质量
。
波形分析
对处理后的数据进行波形分析 ，识别和提取反射波信号的特 征参数。
结果判定
根据反射波信号的特征参数， 结合基桩设计参数和施工情况 ，对基桩质量进行判定。
出具检测报告
将检测结果整理成报告，提供 给相关单位或个人使用。
量基桩进行检测。
实时性强
低应变反射波法可以在基桩施工完成 后立即进行检测，提供实时反馈，有
助于及时发现和解决问题。
覆盖范围广
该方法适用于各种类型的基桩，包括 灌注桩、预制桩等，覆盖范围较广。
无损检测
该方法不会对基桩造成损伤，可以保 证基桩的完整性。
缺点
对检测人员要求高
受环境因素影响较大
低应变反射波法需要经验丰富的专业人员 进行操作，对检测人员的技能和经验要求 较高。
低应变反射波法在桩基检测中的应用
３ 工 程实 测波 形分析
下面通 过西安某公路桥桩基检测实例来说 明 ， 实测波形分析
结 果见 图 １ 。
２ 激振点及传感 器的安装位置应凿成大小合适 的平 面 ， ） 平面 应打磨平整并且 与桩身轴线垂直 。
低应 变反 射 波 法 在桩 基检 测 中 的应 用
肖家友
摘
凡友 华
邓统 辉
要 ： 绍了低应变反射波法检 测桩基 的基本原理 以及在现场测试 时的注 意事项 ， 介 并结合西安某工地 实际桩基检测 项
目， 对得到 的波形 图进行 了识别与判断， 出低应变反射波法在桩 基完整性检测上是可行 的。 指
关键词 ： 低应变 ， 桩基 ， 检测 中图分类号 ： Ｕ ７ ． Ｔ ４ ３１ 文献标识码 ： Ａ
随着桩基在土木 、 利与粮 库建设 中的广泛 应用 ， 水 由基 桩缺 是 减小 外露 主筋对测 试信 号产生干扰 。若外露 主筋过长 ， 响正 影
陷引起的工程问题 时有 发生 。由于桩 基是典 型 的地下 隐蔽 结构 常测试 ， 应将其割短 Ｊ 。 物， 所以在桩基施工 中（ 特别 是灌 注桩施工 中 ） 很容 易出现缩 径 、 ２ ２ 传 感器 安装及 激振 ． 断裂 、 夹泥 、 沉渣 、 扩径 等质量 问题 。对施 工后 的基桩进行 质量检 １ 实 ， ） ｔ桩的激振点宜选择 在桩 头中心部位 ， Ｌ 传感器 应粘 贴在 测， 对于及时发现 问题 、 采取必要 的工程措施 、 确保桩基础 的安全 距 中心 １ Ｒ￣２ ３ 处 。空心桩 的激振点 及传 感器 的安装位 置 ２ ／ ／Ｒ 具有十分重要 的意义 。作为基桩完整性检测 的常规手段 ， 低应变 应选 择在桩 壁厚 的 １ 处 ， 且在 同一 水平 面上 ， ２ ／ 并 与桩 中心连线 反射波法在我国有多年 的发展历史并 已纳入 国家的规范 ， 由于此 形 成的夹角宜为 ９ 。 ０。 种方法具有 野外数 据采 集快 速 而方便 ； 试 资料 分析 简单 且精 测 ２ 桩径 较大时 ， ） 应视桩径大小选 择 ２个 ～４个 测点 ， 测点 按圆 确； 费用低廉等优点 ， 因此其被众多的检测单位所采 纳与使用 Ｊ 。 周均匀 分布 。一般情况下 ， 桩径大于 ０ ８ｍ 时 ， 少于两个测点 ； ． 不
反射波法在低应变桩基础质量检测中的应用
表 １ 桩 身 纵 波 波 速 与 混凝 土 强 度 关 系
纵 波波 速 ｍ．Ｉ ｓ１ 混 凝 土 强 度 等 级
＞ Ｃ３ ５ Ｃ３ ０ Ｃ２ ５ Ｃ２ ０ ＜ Ｃ２ ０
＞ ４１ ｏ ０
桩 身 是 由混 凝 土 构成 的 ， 与周 围土 体及 持 力层 存在 着 明显 的 密度差 异 。基桩埋 于地下 的长 度要远
文章 编号 ：０ ０—９ ３ ｛０ ６ ０ １０ ８ ３ ２ ０ ）３—０ ５ —０ ０６ ４
反 射 波 法 在 低 应 变 桩 基 础 质 量 检 测 中的应 用
李 醒 ， 张 岩
（ 黑龙江省水利科学研究院 ， 哈尔滨 １０ ８ ） ５ ０ ０
摘
要： 通过工程实例分析 ， 述了反射波法低应变动载检测的原理和在桩基础工程现场检测中的应用。实践结 果表明用反射波 论 法低应变动载检测桩身质量是便捷可行 的。
３７ ｏ ４ １ ｏ ０ ～ ０ ３５ ｏ ３７ ｏ ０ ～ ０ ２７ ０～ ３５ ｏ ０ ０
＜ ２７ ｏ ０
远大于直径 ， 可将其简化为无侧 限约束 的一维弹性 杆件 ， 即不考虑桩周 土体对沿桩身传播 的应力波的
影 响 。
当桩身存在明显波阻抗差异的界面（ 如桩底 、 断 桩 和严重 离析 等 ） 或桩 身截 面积 发生变 化 （ 如缩径 或 扩径）将产生反射波 ， ， 利用 高灵敏高精度的仪器检 ｊ 出反射信号 ， 时间域和频率域上分析阻抗 变化 ＝ 『 １ ｉ ｊ 在
１ 基 本原理
处 和桩底 处 的反射 波特 性 ， 确定 桩身平 均 波速 ， 判定
桩身完整性 ， 进而确定桩身缺陷位置 ， 并且可以校核 桩长估算桩身混凝土强度。
桩 身 混凝 土 的强 度等 级 可 依据 波 速 来估 计 ， 波 速 与混凝 土抗 压 强 度 的换 算 关 系 ， 通 过 对 混凝 土 应 试 件 的波速 测定 和抗 压强 度 的对 比试 验 确定 。通 过 对 １０ＩＩ×１０Ｉｌ ５ ＩＩ ５ ｎ×１０ＩＩ 标 准 试件 的对 比试 ＴＴ ｎ ５ ＩＩ ＴＴ 验确 定 的 桩身 纵 波波 速 与混凝 土 、 度 关 系， 强 见
低应变反射波法在桩基检测中的应用
建 村 溺 黄 晦
质 检 ・ 究 研
低应 变反射波 法在桩 基检测 中的应 用
吴水 科
中的经验和 体会 。本人吸取 了前辈 的工作经验并讨
论 了 反射 波 法 检 测 桩 身完 整 性 的 局 限 性及 提 出个 人 的 一 些 改进 方 法 。 关 键 词 ： 波 ； 测 质 量 ； 限性 ； 反射 检 局 改进 方 法
２ 低 应 变 动 力 测 桩 的基 本 原 理
低 应 变 反射 波 法 的 基本 原理 是 在 桩 顶 竖 向激 振 ， 弹 性波 沿
着桩身向下传播 ， 当桩身存在 明显波 阻抗差异 的界面 （ 如桩底 、
断 桩 和 严 重 离析 等 部位 ） 桩 身截 面 面 积 变 化 （ 缩 径 或 扩 径） 或 如
３２ 传感 器 的安 装 ．
传 感 器 的安 装 是 真 实 获 得 桩 身特 征 信 号 的 一 个 重 要 步 骤 ， 对 实 心 桩 的 测试 ， 感 器 安 装 位 置 宜 为距 桩 心 约 ２３半 径 处 ； 传 ／ 对 空 心 桩 的测 试 ， 击 点 与 传 感 器 安装 位 置 宜 在 同一 水 平面 上 ， 锤 且
部 位存 在 较 严 重 的反 向脉冲 。 般 情 况 下 ， 一 桩头 的处 理 以 露 出新 鲜 含 骨 料 的 混 凝 土 面 为 止 ， 且 要 尽 量 平 整 、 净 （ 头 不 要 破 而 干 桩
反射 波 法 测 桩 ， 际是 敲 击 桩 顶 ， 试 桩 中 激 振 产 生 纵 向和 实 测
３ 检测技术要求
３１ 试验 前准 备工作 ．
（） 始 资 料 准 备 ： 桩 的 地 质 、 工 资 料 对 信 号 分 析 会 起 １原 基 施
低应变反射波法在桩基础质量检测中的应用
低应变反射波法在桩基础质量检测中的应用摘要：低应变反射波法是目前评价基桩完整性的重要检测手段。
与其他方法相比，反射波法具有无损、简便、快捷的优点，能够有效地检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度和位置，因此在桩基础工程无损检测中得到了广泛的应用。
关键字：反射波法基桩检测桩身完整性低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)采用瞬态激振方式，通过实测桩顶加速度或速度信号的时域、频域特征，采用一维弹性波动理论分析判定基桩桩身完整性质量，即桩身存在的缺陷位置及其影响程度。
一、反射波法的基本原理反射波法是目前基桩检测中常用的方法，其基本原理是用力锤在桩头处施加一瞬态脉冲激励 ,使桩身产生压缩应力波 ,应力波沿桩身自上而下传播 ,利用在桩头安装的传感器接收由初始信号和桩身缺陷或桩底反射信号组合的时程曲线 ,对所记录的带有桩身质量信息的波形进行处理和分析。
桩身是由混凝土构成的，与周围土体及持力层存在着明显的密度差异。
基桩埋于地下的长度要远远大于桩身直径，可以将其简化为无侧限约束的一维弹性杆件，即不考虑桩周土体对沿桩身传播的应力波的影响。
据波动理论，弹性波在介质传播过程中，当介质发生变化时（即波阻抗发生变化）须产生波的反射，因此当桩身存在明显波阻抗差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积发生变化（如缩颈或扩颈），将产生反射波，利用高灵敏、高精度的仪器检测出反射信号，在时间域和频率域上分析阻抗变化处和桩底处的反射波特性，确定桩身平均波速，判定桩身完整性，进而确定桩身缺陷位置，并且可以校核桩长及估算桩身砼强度。
二、现场检测及资料处理（一）、检测前的准备1.桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。
如果锤击点落在桩顶未清理干净的浮浆上，会使能量在小范围上迅速耗散而影响应力波向下传播，并导致杂波幅值大，殃及整个时域，掩盖桩下部信息。
因此，受检桩桩顶的混凝土质量、界面尺寸应与设计条件基本相同。
并应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，并露出坚实的混凝土；桩顶表面应平整干净且无积水；桩顶钢筋长度应以不影响测试为宜。
低应变反射波法在大连基桩检测中应用
低应变反射波法在大连基桩检测中的应用摘要：论述了桩基检测中的低应变反射波法的基本原理及影响因素。
结合工程实例，分析实测波形曲线，确定桩的缺陷位置并进行判定。
最后对低应变反射波法及声波透射法进行了优缺点比较。
关键词：低应变反射波法；基桩；实测波形曲线分析1 前言近年来，随着国民经济的快速发展，公路、桥梁、高铁、商场、高层住宅等各种工民建筑出现蓬勃发展的趋势。
被誉为“北方明珠”的大连，自然起到了引领东北经济发展的带头作用，各种标志性工程也随之应运而生。
作为建筑物主要基础形式之一的桩基础，由于设计、施工、质量检测等方面往往比上部建筑结构更为复杂，更容易存在断桩、缩颈、沉渣过厚、露筋、离析等桩基质量问题。
因此，保证桩基检测质量是工程建设不可缺少的一个重要环节。
2 低应变检测的基本原理低应变检测是通过应力波（反射波）沿桩身传播时，当桩身的波阻抗发生变化会产生反射的原理，通过分析反射波的幅值、相位、到达时间，得出桩缺陷的大小、性质、位置等信息，最终对桩基的完整性给予评价。
当桩身存在明显波阻抗差异界面（如桩底、断桩和严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）等部位将产生反射波。
经过仪器接受放大、进行数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射波，进而判断桩身完整性。
由于这种方法经济、快速、方便，可用于大批量检测，且相比其他方法准确度也较高。
因此，国内外主要用低应变方法进行桩身完整性的判断。
3 影响低应变检测的因素大连地区主要桩型为混凝土灌注桩、人工挖孔灌注桩和混凝土预制桩。
由于预制桩表面比较平整，只要注意表面干净，无积水即可。
混凝土灌注桩和人工挖孔灌注桩则要注意桩头处理。
3.1 桩头桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。
一般情况下，灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，并露出坚硬的混凝土表面，桩顶表面应平整干净，无积水，激振点和传感器安装点尽量处在同一水平面上。
3.2 传感器安装传感器的耦合剂粘接时，粘接层应尽可能薄，激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。
低应变反射波法在基桩完整性检测中的应用
理论 和振 动理论 及 应力波 在桩 体内传 播的
Ｉ 实 例进 行 ７ 析 ， ７一 《设 法 的应 月 有 一 的 参 考 值 。
固有 规律 ．对实 测信 号进行 波形 分析和 频谱 分析 ．检测 混凝土 桩的 完整性 ，判 定缺 陷程
度厦 其在桩 身的 位置。 低应变 反射 波法 实际
操作方 便、对 基桩 先破坏 等优 势，珊 阶段钍 国内的各种 桥梁工程 中有广泛的 应用 列如 ．
ｖ Ｉ 粪桩 ：无桩底 反射渡 ，且 ２／ Ｌ Ｃ时割 前
出现严室缺 陷反射被 或周期性
测人员 的经验 判断 ． 在实 际工程 中可能存 在 这种情 ＇ 低 应变 检测 出桩身 存在 严重缺 陷 兄． 的桩 ，由于 设计承 载 力 守 静荷 载试验 仍 保 能通过 ，而 低应变 检测 台格 的桩 ，如果桩 端 未到持 力屡 ， 荷载试 验却难 以通 过． 故 这 静
…娄 桩和 Ｉ 类桩 ，这种 划分 其实也 没有 统 ｖ 标准 ， 桩 身完整性 棱删 Ｒ是检测 桩身材 科 ． 尺寸 等方 面的质 量 问 ，而 这种划 分或 多或 题 少地 依鞍 于承载 力的 选标与 否 ．众所 周知 ， 对低 应变 检测桩 基承 载力 夸还缺 乏统 一认 识，且 桩身缺 陷对 承辊 力的影 响也 只能 凭检
＼ｖ ／ ／ Ｖ
Ｉ
张济 贡 Ｚ ａ ｇ Ｊ ｏ ｇ ｈ ｎ ｉ ｎ ｇ
～～
捕 蟹：￥女 低
测 中 、 施Ⅱ
艘 在基
７
整 性
＃ ☆ 建 议
器 ，抬职 瞬态澈 振后 的响应 信号
根据 渡动
应 在距桩 心 ２３的桩 半径处 对称 磨几 个传感 ／
器 安装点 同时麝平桩 心位置的 澈振点
低应变反射波法在桩基检测中的应用和探讨
低应变反射波法在桩基检测中的应用和探讨穆海玉(宁夏公路勘察设计院有限责任公司，宁夏银川750004)应用科技腑要]低应变反射波法以其快速、简便、可靠等诸多特性在桩基完整洼检测中被广泛应用，同时其对检测者和分析者的技术水平要求也很高，作者通过理论结合多年的现场经验．对低应变反射波法在实际应用中的重点和注意事项加以探讨。
饫j键词】低应变反射波；检测；重点；注意事项近年来，低应变动测技术在公路桥涵等建筑物基桩的完整性检测中得到了广泛和全面的应用，这不仅因为其检测费用低廉、操作快速简便，更重要的原因是其具有相当高的可靠性。
但随着该项技术的更广泛应用，大量速训上岗的现场数据采集人员和分析判定人员的素质不一，使该项检测技术的可靠性大打折扣，在检测质量中存在重大隐患。
在下面的篇幅里，笔者通过理论结合多年的现场经验，对低应变反射法在桩基检测的应用中的部分重点和注意事项加以阐述。
1在现场检测中的几个注意事项1)关于测试桩桩头测点打磨。
在一般的检测中，桩头测点的打磨工作是由施工单位完成的，但有时由于工人的经验欠缺，会对基桩浅层造成轻微损伤，该损伤可能基桩承载力影Ⅱ向极小，但在检测中对采集信号影响很大，很可能造成对基桩完整性的误判，这就要求检测者能够及时通过询问、调查等方式将这一“伪信号”剔除。
2)关于测点的布置。
对于桩径较小的基桩，测点的布置对采集信号的影响不是很大，但对于桩径大干80c m的基桩，测点的布置就显得尤为重要。
—般不要少于两个测点，且应避开主筋，测点和锤击点的应保证足够的距离以消除二维效应对采集信号的干扰。
3)关于激振锤的选择。
对于采集信号不太理想的基桩，宜选用硬度不同的橡胶锤以获取波长不同的反射信号综合分析。
尤其对桩长较长，反射信号微弱的状况下，应选用硬度较低的激振锤以获取在桩身传播中能量衰竭程度较弱的低频长波信号，使仪器接收到的反射信号更加明显。
4)关于对桩顶标高的测量。
很多时候检测人员会忽略这一工作或者直接交给施工单位去做，虽然桩顶标高与基桩的完整性并无直接关系，但它关系到桩长是否达到设计标准，进而影响基桩承载力，这对工程质量是至关重要的。
低应变反射波法在基桩检测中应用
低应变反射波法在基桩检测中的应用摘要:低应变反射波法是测定混凝土基桩完整性的一种检测方法，对保证整个工程建设的安全稳定起着十分重要的作用。
在各种检测方法中,反射波法目前应用最广泛、使用最便捷,理论与实践发展也比较成熟,有比较先进的仪器设备及应用分析软件。
本文就低应变反射波法在基桩检测领域中的应用进行了分析。
关键词: 基桩检测；反射波法；原理；完整性低应变动力检测技术是20世纪60年代由美、日、加等国运用地球物理勘探的纵波浅层反射法配合高分辨率的野外数据采集系统和数据电算处理技术，以电子检测技术和结构动力学分析为基础的一种新兴的检测方法。
我国开展低应变反射波法动力测桩技术研究始于70年代,经过不断的发展完善,其现场检测、波形分析、桩身完整性判断等各方面都比较成熟。
1、低应变反射波法的基本原理低应变反射波法是以一维波动方程为理论基础。
将桩身假定为一维弹性杆件,当桩顶受到一激振力后,产生一压缩波,沿桩身向下传播,当桩身的波阻抗z发生变化时,应力波在桩身的传播将产生反射、透射和折射。
两种波阻抗差别越大,纵向应力波反射的能力越强,透射的能力越差。
反射的相位和幅值大小由波阻抗z变化决定。
安装在桩顶上的传感器,将接收桩身各个波阻抗z变化界面处反射上来的信息,根据这些信息进行分析,可对桩身完整性质量进行分析判断。
在基桩某一个波阻抗变化界面处,假设界面上部波阻抗z1=ρ1c1a1,下部波阻抗z2=ρ2c2a2。
波阻抗之比ψ=(ρ1c1a1)/(ρ2c2a2) (1)(1)当ψ>1时,分为两种情况:①假定桩身截面积不变,即a1=a2,则ρ1c1>ρ2c2,表明在桩身相应位置混凝土质量较差,发生了离析或断桩,反射波和入射波同相位。
②假定桩身材料的性质不变,即ρ1c1=ρ2c2,则a1>a2,也就是说桩身的截面发生了变化,在桩身相应截面发生了缩颈,反射波和入射波同相位。
(2)当ψ当桩身存在缺陷时,根据接收到的缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t和桩身传播速度c来推算缺陷位置lx。
低应变反射波法在桩身完整性检测中的应用
１ 低应变反射波法的相关概述
１１ 低应变反射波法的概念 ．
’ 低应变动力测桩 的基本原理是采用动力激振使桩引起 弹性 振动 ． 通过测定桩的振动响应来估计和推断桩的几何参 数及病 态情况 其中 小锤敲击 法（ 应力波反射法 ） 又称 应用最广 ， 它是用 小锤敲 击桩顶 、 通 过粘结在桩顶的传感 器接受 来 自 中的应力 波信号 ． 桩 采用应力 波理论 来 研究桩土体 系的动态响应 、 反演分析 实测 速度信号 ． 而获得桩 的 从 完 整性 。低应 变的主要方法 有 ： 射波法 、 械阻抗法 、 反 机 桩基参数动测 法 、 振法 、 电效应 法。 共 水 本文主要是对 低应变反射波法 的检测理论及 应用研究 。 １ 目 ． ２ 前反射 波法测桩技术存在 的问题 ３ 低 应 变反 射 波 法 的 应 用 研 究 基桩 动测技术 的开发与应用 ． 国内经 过近三十年发展 ． 在 已经取 得 了一 系列可 喜的变化 。据 不完全统计 ． 国 目前从事基桩动测 的单 ３ 注意现场数据采集及注意事项 我 ． １ 位有 近五百家 ． 每年低应变 测桩数量约在 １ 万根左右 ０ 这其 中很大一 在进行桩基 检测 时应该注意辅助资料 的收集 ． 结合辅助资料来分 部分使用低应变反射波法 。这样多 的检测单位 和基桩检测数量 ． 对保 析桩身 的缺陷类 型。 根据这些辅助资料 ． 以分析可能出现哪些缺 陷． 可 障桩基 的施工质量起 到了积极作用 但是 ． 理论研究 水平仍处于初级 甚 至缺 陷出现 的部位 。例如 ， 对于人工挖孔灌注桩 ， 不可能 出现缩径 ． 阶段 ． 多理论 尚处 于探讨阶段 ． 以许多 问题 得不到统一认 识和有 而桩底 浮渣可能是这类 桩的主要缺 陷： 许 所 对于振动沉管灌 注桩 ． 必须注 效 的解决方法 。 目 ， 前 在低应变桩基动测实践过程 中主要存 在 以下 问 意桩身上部 的缺 陷． 这类桩极易出现缩径或断桩现象 在软地层与硬 题 函需解决 地层分界 面处 ， 可能会形成反射波等 如果传感器靠 近钢筋安装 ． 则钢 １ ． 激振波性质 的判断 目前 ． ．１ ２ 基桩检测人员在计算 缺陷反射界面 筋会对检测波形产生影响 ． 这些都是在进行桩基检测时必须注意的问 的深度 时 ． 用缺 陷反射 波到时减激 振波到时 的差值 的一半 ． 是 乘以桩 题 。基桩检测前 ， 应认真清除桩顶上的浮浆、 浮渣等软弱层 ， 防止产生 身的平均纵波速度所得 的深度 事实上 ． 这个计算深度要 比实际深度 横 波 干 扰 小得多 其原 因是 没有正确判 断激振波是横波还是纵波 。 因此 ， 只有首 ３ 反射界面 的深度计算 ． ２ 先确定激振波 的性质 ． 才能正确确定 反射界面 的位 置 ． 进而确 定反射 反射波检测 曲线中的激振 波是横波 因此 ． 从激振 到检 波器开 始 界面的深度 。 振动所需时间只能用激振点到检波器 的距离 Ｌ ｍ） 除以横波的速度 ｆ ， １ ． 桩顶横波干扰问题 在反射波法基桩检测实践 中 ． 在着桩顶 Ｖ ｓ得到 。即： ．２ ２ 存 ｓｆ ） ｍ／ 横波干扰 但有些检测人员不太清楚 ． 误将其作为桩身浅部缺 陷产生 Ｔ 振 Ｌ ／ ｓ单位 ｍｓ 激 ＝ 检Ｖ （ ／ ） 的反射纵波对待 ． 产生误判 或者 由于一些桩直径小 ． 桩顶横波反射 波 在桩体 内沿径向传播 、 振动的纵波 ， 当传播距离 大于 ４ 倍桩径 时 ， 与激振波 的到达时差小于振动波 的 １ 周期 ．一般很难发现和读 出 ／ ４ 可视为 向下传播的平面波 当其遇到水平状缺 陷的顶界面或桩的底 面 应此必须正确识别和消除桩顶横波干扰 １ ． 各类缺陷反射波曲线的特征 ．３ ２ 基桩缺陷的反射波的曲线特征 往 往 与施工场地的地质 、 水文 、 施工工艺 、 桩后的养护环境有联 系。所 成 以． 当检测人员对 施工场地 和施 工过程有一 定的 了解 ． 就有可能做 出 具体 缺陷种类的判断 这样有利于对 缺陷的验证 与处理 １ ． 测试 人员 的分析水 平低 由于动力试桩 的波形判读 和资料分析 ．４ ２ 比较困难 ． 如果没有对动测法很熟悉并有 一定理论基础和实践经验 的 专业人员来分析 ． 就可能 出现这样或那样 的错误 ， 导致 不正确 的分析 结果 ． 甚至出现误判
低应变反射波法在预制试验桩中检测应用
是可行的。
关键 词 ： 应 变 法 ； 基 检 测 ； 身 完 整性 低 桩 桩
ｌ 基 本 原理 低 应 变 反 射 波 法 是假 设 桩 为 等 截 面 的 细 长 杆 ，四 周 无侧 阻 力 作 用 ，
顶端受激振 力或其它振动形式 的冲击后 ， 冲击能量都以应力波的形式沿 桩身传递 ， 传递过程是以一维波动方程为数学模 型。且 杆件截 面变形仍 然保持平 面， 杆件变形与受力成正 比。 由振动理论基础得 知， 桩体纵 向振动的微分方程为
１
Ｈ
—
ｆ
舟ｌ 试验桩 同端 实测信 号及桩 形分析 图
图 试桩 端测萼 桩 分罔 ２ 验 异 实 者 及 形 析
０ ｕ ７
—
ｃ —
—
ｆ１
ｔ
０ ｚ
且Ｃ ＝
由 ！ 桩身在 ｚ方向上的位移 ； ！ Ｃ为应 力波沿桩身 的传播速 度 ， ； 材 料 弹性 模 量 ； 介 质 密 度 。 Ｅ为 Ｐ为 其桩身波阻抗 ， 纵波波速及缺陷位置的计算表达式分别为
科 技 论 坛
民 营科 技 研萌 丽
低应变反射波法在预制试验桩 中检测应用
罗 开 放
（ 东省 冶金 建 筑 设 计研 究 院 ， 东 广 州 ５ ０ ０ 广 广 １０ ０）
摘
要： 用低应 变反射 波法对其预制 的试验桩进行 了检 测， 参照预 制桩的检测结果对相 同工 艺施工的 实际工程桩进行 了检测 ， 结果表 明， 方法
顶， 甚至 尚未传 到桩底能量 已完全 衰减 ， 或者桩底是 比较坚硬的土层或 岩层 ， 因其波阻抗 和桩身的波阻抗相接近 ， 从应力波理论可 知应力波不发 式 中ｚ为桩身波阻抗 ； Ａ为桩身横截面面积 ； Ｌ为桩长 ；为桩底反射 ｔ 生反射 ， 而测不到桩底反射信号 ， 因此 ， 类似情况应属于正常桩。 波双程旅行时间； Ｌ为桩身缺陷位置， 为缺陷处反射波双程旅行时间。 ￡ 根据实测 波形得 到的试 验桩 桩身纵 波波速见表 １其纵 波波速平均 ， 值得注意的是 ， 波速 由实测值 决定 ， 通常实测 的波速是桩的平均 波 速， 陷位置的波速一般大于平均波速 ， 缺 因此 ， 确定缺 陷位置 时要适 当考 虑这一 因素的影响设桩在某截面处其阻抗发生变化 ， 变化前后 的阻抗 分 别 为 ｚ 和 ｚ 由文 献 『１ 。 ， ２可得
低应变反射波法在桩基检测中的应用
- 95 -工 程 技 术１ 低应变反射波法检测原理与完整性判定１．１ 检测原理通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L ，横截面积为A ，弹性模量为E ，质量密度为ρ，弹性波速为C （C 2 = E /ρ），广义波阻抗为Z ＝AρC ，推导可得桩的一维波动方程：∂２u ／∂t ２＝C 2∂２u /∂x 2-R /ρA 假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z 1）进入介质II（阻抗为Z 2）时，将产生速度反射波Vr 和速度透射波Vt 。
令桩身质量完好系数β＝Z 2/Z 1，则有：Vr =Vi ×（1-β） /（1+β）Vt =Vi ×2/（1+β）缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间t x 由下式确定：L x=C ×t x /2检测仪器设备现场联接示意图如图1所示。
图1 检测仪器设备现场联接示意图１．２ 完整性类别判定入射波沿桩身传播，遇到桩身阻抗变小的情况（相当于有缺陷），反射波和入射波同向，通过反射波的幅值判定缺陷的程度；遇到桩身阻抗变大的情况，反射波和入射波反向，这种情况一般是扩径或者桩已经入岩。
当桩身波阻抗大于桩端岩面阻抗时，桩底同向反射信号明显；当桩身波阻抗小于桩端岩面阻抗时，桩底将会出现明显的类似扩径的反向反射信号。
根据波形数据结合地质、设计资料、成桩工艺等可以将桩身完整性分为I 类、II 类、III 类、Ⅳ类。
具体见表1。
表1 桩身完整性类别表２ 工程应用实例图1、图2为某住宅小区108#桩低应变实测波形曲线，该桩设计桩长为12.66m，桩径1.2m、设计桩身混凝土强度等级C35。
图3为该桩的钻芯芯样照片。
图2 108#桩低应变实测波形从图2实测波形曲线可以看出：2L /C 时刻前无同向反射波，桩底反射明显，桩身完整性好，桩身完整性为I 类。
现代建筑桩基础工程检测中的低应变反射波法应用
现代建筑桩基础工程检测中的低应变反射波法应用
摘要：低应变反射波法也可以称为应力波法，其合理运用能够有效检测出桩基的扩径、缩颈、离析等缺陷，基于此，本文阐述了现代建筑工程建设常用的桩基检测技术以及低应变反射波应用原理，对现代建筑桩基础工程检测中的低应变反射波法应用及其注意事项进行了探讨分析。
关键词：现代建筑工程；桩基检测技术；桩基础工程；低应变反射波法；
2、常见缺陷桩。施工中工艺和材料因素都有可能影响桩基的性能，改变桩基的承载能力。桩基的缺陷主要表现为扩径、缩径、离析、断裂、空洞和夹泥，也不排除有的缺陷是其中两种或者多种的组合。
3、数据分析。分析采用低应变反应法测得的数据通常采用三种方法：滤波技术、曲线放大法、缺陷处信号重复反射分析。滤波技术是我们在施工中用到的最常见方法，它对于较小的、不严重的缺陷桩分析准确，对于大缺陷桩不适用。对于曲线放大，有两种方法可以放大，一是线性放大，它主要针对浅层小信号的放大，可以使信号量化；二是指数放大，它有时会使曲线畸变，但是它能反应缺陷程度。如果缺陷位置超过一半桩长，则对此应该仔细区分，否则会误判。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
・
维普资讯
用 技 术
太原科技 ２ ０ ０ ８年第 ６期
一 一蕊 ”嚣 ％ 强 强 馥 警 静 鞭 嗨强ｌ 强 瓣 ■ 麓鞯ｌ 攀
０ 凰 鳓 ０ ＠ 羽 匡 啪
｜ ｜
善ｌ 嚣强§§ 臻 ｝ ｌ
３ 低应 变 反射波 法桩 基检测 应 用 ３１ 现场测 试 ．
Ｉ 类桩 ：桩身结构完整 。桩底反射合理 ，实测 波速 在合 理范 围内 ，桩底反 射 波到 达前 ，无 同相反
射波 发生 。 Ⅱ类 桩 ：桩 身结 构 基 本 完 整 ，存 在轻 微 缺 陷 。 桩底 反射 基本 合 理 ，实测 波速 在合 理范 围之 内缺 陷 反射 波 幅值相对 较 弱 。
一
广Ｉ ： ｕ ｜ ｊ ／
据 ，因此 ，保证桩基检测质量是工程建设不可缺少
的一个 重要 环节 【 ｌ ｊ 。律 ，桩顶受一瞬时锤击力 ．
图 ２ 桩截面减小
压 力波 以波 速 ｃ向桩 底传 播 。
如果 遇到桩 身 阻抗 发生 变化 ．
Ｒ ＝ ； 鲁鲁 ＝ ； 音＝ 胙 ＝
ｚ Ａｐ ＝ ｃ； ｎ ＝ ＝ ； Ｚ Ａ２ Ｃ ２ Ｐ２２
图 ３ 桩 截 面 增 大 并嵌 岩
式 中 ：ｚ 阻抗 ，ｉ为阻抗 比 ，Ｐ和Ａ 分别 为 桩 的密 为 ｒ ｂ 度 与截 面积 。ｃ为波 速 。 由上式可 知 ： １ 当 ｎ ｌ时 ，Ｒ，Ｏ ） ＝ ＝ 。说 明界 面不 存 在 阻 抗 不 同或截 面不 同的材 料 ，无 反射 波存 在 。 以上 ３种 情 况 的讨 论 表 明 。根 据反 射 波 与入 射 波 的相 位 关 系 。可 以判 别 界 面波 阻 抗 的性 质 ，这 是
低应变反射波涛聋善搪检溅枣静应甩
孟
（． １湖北省神龙地质工程勘察 院，湖北 摘
锋 张 ，
武汉
华ｚ
武汉 ４０７ ３ ００）
４ ０ ５ ； ２ 武汉理工大学 ，湖北 ３０６ ．
要： 论述 了桩基动 力检 测中的低应 变发射 波法的基 本原理、检测方 法以及评 定标准。结合工程 实
例 ，对 工 程 桩 的 实 测 波 形 进 行 分 析 ，确 定 桩 的 缺 陷位 置 并 进 行 判 定 。对 桩 基 检 测 中应 该 注 意 的 问题
号 。说 明截 面是 由低阻抗软材 料进入 高阻抗硬材 料 ，或小截面进入大截面 ，见图 ３ 。
波的传播规律类似波在变截 面 杆中的传播规律圆 。见图 １ ，下
标 ，ｔ ，ｒ 分别表示入射 、反射 与透射 。 图１ 波 在一维杆
件 中 的传 播
反射波 系数 Ｒ 、透射波系数 Ｒ 为 ： ，
低应变检测桩基依据 Ｊ Ｊ １６－ ０ ３ 建筑基 Ｇ ０－ ２０
桩检测技术规范执行 。被检测桩基均被凿去浮浆及
破损部分 。露出新鲜密实 的混凝土 ：每根桩布置 ２ ～ ４ 个检测点 。每个检测点记录的有效 信号数均大 于
３ 。现 场检 测示 意 图 ，见第 ８ 图 ４ ４页 。 ２１ 波速 计算 ．
化 ，给正 确判别 桩身 质量 带来 一定 难度 。 ３ ）仪 器 配备 ：测试 系统 各部 分应 匹配 良好 。 ３１２ 传 感器 的选 择与 安装 ．． １ ）传 感 器 的选 择 ：传 感 器 是反 射 波 动 测 中最 基 本 的 重要 测 试 元 件 之 一 ，它 直 接 与 被 测 桩 相 连
二 ２ Ｚ
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ３修 回 日期 ￣０ ８ ０ — ９ ２０—４ １； ２０ — ５ １
作者简介 ： 孟
锋 （９６ ， ， １７ 一） 男 湖北武 汉人 。１９ ９７年 ７月毕
。 ｓ－
，
，
业于湖北地质 学校 ， 助理工程师。
式 中：ｃ 为桩身材料 的一维应力纵波波速 。ｒｓ ｒ 。简 ｄ
也 作 了初 步探 讨 。
关键 词 ： 基 ； 桩 阻抗 ； 应 变发 射 波 法 低
中图分类号 ： Ｕ４ ３１ Ｔ ７
文献标志码 ： Ａ
桩基是建设 工程 中应用最广 泛 的一 种基 础形 式 ，桩基工程 质量直接关 系到主体结 构 的质 量安
全 ，但 因其属 于地 下或 水 下 隐蔽工 程 。施 工 质 量 很 难 控 制 。桩基 检 测 是判 定桩 基 质量 的重要 手 段 和依
称波速 ；ｚ 为测点下桩的长度 ， △ 为桩底反射波 ｍ；
峰值与入 射波 峰值 的时刻 差 ，ｓ 。 ２２ 完 整性类 别划 分 ．
平 ，必要时使用砂轮机磨平 ，不应采用水泥砂浆打 平层 ，以免砂浆结合不好造成误判。上述工作都应 以不损坏桩头整体性为原则 ，因为一旦桩头受损势 必在测试时带来较多的子波干扰 ，造成信号的复杂
反射波动测法判别桩身质量 的依据。
２ 低 应 变检 测流 程和 现 象
２ ）当 ｎ ｌ ， ，Ｒ Ｏ ＞时 ｚ ，反射波和入射波同 号 。说 明截 面是 由高阻抗硬 材料进 入低阻抗 软材 料 ，或是大截面进入小截面 ，见图 ２ 。 ３ ）当 ｎ ｌ ＜ 时，Ｚ ，Ｒ＜ ，反射波和入射波反 １ ， Ｏ
３１１ 准 备工 作 ．． １ ）收 集 有 关 资 料 ，了解 场地 地 质 、桩 型 、设 计参 数 、成桩 工艺 、成 桩质 量检 验等 资料 。 ２ ）桩 头 处 理 ：清 除 桩 顶 浮 浆及 未胶 好 的混凝
图 ４ 基 桩 反 射 渡 法 现 场 检 测 示 葸 图
土 ，使 桩 头 露 出坚 硬 的混 凝 土 表 面 ，并 使 桩 面水
维普资讯
应用技薯
太 原 科 技 ２ ０ ０ ８年 第 ６期 ０凹 嗍 ｓ ０ 匿 啪 蕊 ＠ ＠
瑟 棼 鼹 ｌ 骛 键＃ ｜曩 ｉ 跨 一 搏蕊 《 羹 ｜ 臻｜ 裔 黧 强 骧 《 “ 臻 鼗 鞭｜ 魏 弱
文章编号 ：０ ６ ４ ７ （０ ８ ０ — ０ ３ ０ １０ — ８７ ２ ０ ）６ ０ ８ — ３