提高基桩低应变反身波法动测准确性的几种办法
提高基桩低应变反射波法检测准确性的方法
大锤 敲出桩 底 反射波 ，二 者结 合 ，综合 判定 。
另外 ，在软 地 层与 硬地 层 分界 面处 ，易形 成 反射 波
等 ．往往会 掩盖 了缺 陷波 。 ３ ． ３ 掌握 桩头 情况
３ ． ３ ． １ 桩头 清理
法最 好 是采 用更 轻更 小 的锤 多次 击振 采 集信 号 ，对实 心 桩 的测 试 ，击振 点位 置应选 择在 桩 的 中心 ；对 空 心桩 的 测 试 ，锤 击 点与 传感 器安装 位 置宜 在 同一水 平面 上 ，且 与桩 中 心 连线 形 成 ９ ０ ｏ 夹 角 ，击 振 点位 置 宜 在桩 壁 厚 的
３ ． １ 详细 收集 资料
检 测前 测试人 员应 会 同设计 、甲方 质勘 察报 告 、施 工记 录 、灌 注记 录 、现 场 工
直径 ）或大 约＜ ５ ｍ的桩长范 围内易 为测试 盲 区 。处 理方
福 建 交 通 科 技２ ０ １ ３ 年 第 ３ 期围
桩身 横界 面Ａ发生 变化 时 ，即 波 阻抗发 生 变 化时 ，会 使
图１ 低 应 变 测 试 示 意 图
作 曰志等 资料 ，明确被检 测桩 的成桩 、成 孔 类型 、灌 注 类型 、基桩 所处 位置地 下水 是否丰富 、灌 注过程 有 无异
入射波 产 生 反射 ，不 同性质 、不 同程度 的缺 陷会 导致 不
作 了初 步的 分析 。
２ 检 测 原 理 及 方 法 简 介
桩基 完整 性 的应 力波法 检测技 术是 以一 维波动 理论 为基础 的。 由一维 波动 论 可知 ，桩 的波 阻 抗ｚ是 其横截 面 积 Ａ，材 料 密 度 ｐ 和 弹 性 模 量Ｅ的 函 数 ：Ｚ＝ Ｅ Ａ／ Ｃ＝ ｐ ＣＡ， Ｃ为 桩 中应 力波 传 播速 度 ，当桩身 材 料 密度 Ｐ 或
基桩反射波法动测准确性提升策略探讨
基桩反射波法动测准确性提升策略探讨摘要：桩基质量对桩基的承载能力具有一定的影响，为了确保桩基施工质量，需要对桩基进行质量检测。
但反射波动测检测法受信号波和波形判断等因素而影响桩基检测结果的准确度，因此需要采取有效地措施提高桩基反射波法动测准确性。
本文在分析反射波法检测的基础上，研究了提高桩基反射波动测准确度的策略。
关键词：基桩；反射波动测；准确度；策略1 反射波法检测法的注意事项在反射波法反射波数据采集工作中，其准备工作是否充分直接影响桩基检测结果的真实性、可靠性。
因此，为了提高反射波法反射波数据采集工作的准确度，需要注意以下几点：（1）在桩基反射波法测试工作开展之前，需要切割开桩头的钢板，并对切割的部位进行清理，除去桩头的浮浆和碎渣，从而露出坚硬、平整的混凝土表面，且桩基检测时间需在浇筑成桩后的8d~15d。
（2）如桩基直径较小，则选择一个反射波接收点和锤击点，如果测试数据显示桩基存在缺陷，则需要增加数据接收点和锤击点，从而提高测试准确度，避免受其他外界因素的干扰，影响桩基测试数据的精度。
同时，为了确保传感器接收数据准确，对于小直径的水泥砂浆桩基，应将传感器布置在桩基端部的中间。
（3）根据桩基检测工作经验可知，激振能量与脉宽主要与激振工作的重量、锤头材料、打击力度、外形尺寸等因素有关，若激振作用的时间越段，则激振力的含有较丰富的高频波；而采用铁锤敲击桩基端部，产生的脉冲信号波窄，并且尖，且具有较高的振动频率，在短桩和桩基缺陷较浅的桩基多采用该形式的激振波。
（4）对于桩基检测的采样间隔，若采样间隔较大，桩基内部的缺陷无法准确的检测到，且桩底反射波信号不明显；若桩基检测的采样检测较小，则无法准确的识别桩基内部的缺陷部位、缺陷类别，根据桩基检测的经验可知，一般采用桩基长度的2~3倍作为桩基采样频率。
2 提高基桩反射波动测法准确度策略由于基桩反射波法动测的工作原理是应用于传感器相互连接的动测仪器接收激振桩头产生的入射波及桩基缺陷反射回来的发射波，然后根据波形对桩基完整性进行判断。
提高基桩低应变反身波法动测准确性的几种办法
［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号］ １．９ ９ Ｓ ０ ９ ０ ４ ． １ ． ． ９ ０３ ６ ／ Ｉ Ｎ １０ — １２２ １ ０ ＪＳ ０１０ ０ 牢固 。粘 贴介 质可 选用橡皮泥 、高稠黄油 、石静等 ，避免于
钻 孔桩 （ 孔桩 或预制桩 ） 挖 ，混 凝土灌注 等资料 。仪器设 备
经常会混杂进来 ， 附加在桩的特征 信号上 ，混扰了对信号 的 判读 ，这些 外部的千扰信 号通 常有振动千 扰 ，５ ｚ 流干 ０Ｈ 交
扰 ，对于振动干扰源 主要 不有 周围强烈的机械振 动或传 感器
的榆查包括传感 器 、联线 、计算机 、采集仪是否 正常 、畜电
可以发现 ，提高 动测 法准碲 眭有两个主要环节 ：第一是如何
求的激振频率较 低 ，激 振频率与碰撞材料的 刚ｊ 关 ，刚度 妾有 越大频率越 高 ，根 据这一原理 ，可在桩头激振处 垫胶皮来 改
变激振频 率 ，所垫的橡胶皮层数赵多频率越 低 ，Ｉ ，增减 此
获得真 实反映桩 身特征 的 良好信 号 （ 即波 形） ；第 二是如何 提高对信号判读的正确性 。 ２１ 如何获得真 实反映桩身特征 的良好信号 ．
大 ，频率较低 ，激振信号穿透力 强 ，桩底产生较明显的反 射
波 ，使用力棒时 ，应提起一 定高 度 ，使其垂直落下 ，如果 桩 较长 ．激振能量不够 ，可施 加一 定力量掷落力棒 ，这样振 源 方向单一 ，减少了横 向振动 及锤 击不好带 来的信 号干扰 。
２ 提 高 动 测 法 准 确 度 几 种 办 法
析会起很大 的作用 ，具体将在后面提 及 ，有一个问题要强调 的是 ，施 工单位提供的桩长有 时可能是 设计 桩长 （ 包括承台 梁 或柱 插筋高 度） ，而不 是实际的 桩身长度 ，桩身长 度不准 确会影响到缺陷位置判定的准确性 。 （）桩头清理及传感 器的安装 ，桩头要求清 理到混凝土 ２ 不合有 杂质 ，并且干净 、平整 （ 必要 时用角磨机 打平） ，有 利于传感器 的安装及击振锤的锤击 ，对 于高阴尼速度计 、加 速度计等平 头传 感器的安装要求与洁净且有 强度 削弱的混凝 十面紧帖 ．并 与桩轴 线平行 ，安装好后 用手指轻 敲确保粘贴
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法) 2
桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。
（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。
（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：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（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）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（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-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Z1）进入介质II(阻抗为Z2)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＝Z2／Z1，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tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。
低应变反射波法在基桩完整性检测中的应用分析探讨
低应变反射波法在基桩完整性检测中的应用分析探讨摘要：目前我们常用的一种基桩检测方法就是低应变反射波法，本文简要的对低应变反射波法的改进方法以及它的局限性进行了分析，同时又对低应变反射波法测桩的基本原理进行简单的介绍，并根据在工程实践中经常遇到的一些问题提出相应的解决办法。
关键词：低应变反射波法基桩检测近年来，低应变反射波法被广泛的应用在桩基完整性检测中，这种方法就是首先间接的通过波形分析，然后根据快捷方便特等点判定基桩是否具有完整性的，但与此同时这种方法又有一定的局限性，因为在实际的检测中，单通过对桩身完整性的判断根本不能达到标准，因此这种检测的方法适用于有丰富经验的检测人员，本文是根据作者从事多年的低应变检测工作，从而对工作中遇到的一些问题进行讨论并分析。
1 低应变反射波法基本原理用手锤敲击桩头就是低应变反射法检测桩身结构完整性的基本原理，应力波的反射以及透射这两种介质波阻抗的大小会决定其能量的大小，在整个过程中敲击所产生的应力波，一直会沿着桩体本身向下传播，声波的透射和反射会在遇到波阻抗界面时产生。
同时根据波动理论我们可以知道，将波速、声时以及振幅等结合起来，就能够清楚的判断出桩的缺陷大小、位置以及完整性等，当应力波遇到扩底或扩径的情况时，波阻抗会变大，此时入射波与反射波的相位就会相反；而当应力波遇到断裂、缩径或者离析的情况时，波阻抗就会变小，此时入射波与反射波的相位就会相同。
在建立一维弹性杆模型的基础上我们才能够了解低应变反射波法的理论依据，在一维弹性杆的理论中，低应变反射波法这种检测方法不能在H型钢桩和薄壁钢管桩中使用，而是要求应力波在桩体本身传播时平截面的假设要成立，因此桩的横向尺寸比与瞬态激振脉冲的波长以及被检桩的长径比都不能过小，同时在一维弹性杆理论中，遇到桩身阻抗发生变化时，弹性波就会产生透射以及反射，将被检桩受到一瞬态激振力时，桩体顶部被激发所产生的弹性波就会沿着桩体本身向下传递。
基桩动力检测低应变反射波法
基桩动力检测低应变反射波法第一节反射波法动测技术反射波法是在桩身顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身阻抗存在明显差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将发生反射波，经接收放大、滤波和数据处理可以识别来自桩身不同部位的反射信息，据计算桩身波速，以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级并校核桩的实际长度。
一、反射波法动测原理桩完整性的反射波法诊断技术是以一维波动理论为基础的。
由一维波动理论可知，桩阻抗是其横截面积，材料密度和弹性模量的函数Z = EA/C =ρcA (2.1)式中Z为桩的广义波阻抗（单位为N⋅s/m），c为桩的声波速度（单位为m/s），E 为桩的弹性模量（单位为N/m2），ρ为桩的质量密度（单位为kg/m3），ρc为桩的声特性阻抗或声阻碍抗率（单位为kg/m2s）。
将一维波动理论用于线弹性桩（桩的长度远大于直径且入射波波长λ大于桩的直径）。
在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，此波以波速c沿桩身向下传播。
假定桩的材料沿长度不变（即ρc不变），则桩的阻抗变化仅依赖截面积的变化。
截面的任何变化都使部分入射波产生反射。
反射波和透射波的幅值大小及方向由前述的理论决定。
（一）不考虑桩周阻尼的的影响，桩顶入射波在变截面处的反射与透射σT = σ1 [2A1 /(A1+A2)]σR= σ1[(A2 – A1) /(A1 +A2)] (2.2)及v T = v1 [2A1 /(A1+A2)]v R= -v1[(A2 – A1) /(A1 +A2)] (2.3)式中下标I、R、T分别表示入射、反射和透射。
由式（1.2）及式（1.3）可得：（1）对于截面均匀，无缺陷的桩，即A1=A2，或Z1=Z2，则有σT = σI v T =v IσR= 0 v R = 0 (2.4)可见，均匀桩不产生反射波，入射波以不变的波速和应力幅值与方向向下传播。
若在桩的顶端安装加速度传感器，则可测得各截面反射波加速度信号（或速度信号）为零。
桩基完整性(低应变试验)试验办法
1桩基完整性（低应变试验）1.1一般规定：（1）低应变反射波法适用范围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及CFG桩。
（2）对桩身截面多变且变化幅度较大灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。
（3）受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa。
1.2检测原理：低应变法目前国内普遍采用低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采用瞬态冲击的方式（瞬态激振），实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为依据，采用一维波动理论分析判定基桩的桩身完整性。
因此基桩必须符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直径即长径比大于5或瞬态激励有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。
1.3检测方法及工艺要求（1）检测前的准备工作a受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，或期龄不少于14天时方可报检。
b施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提前2天提交给现场检测人员。
c施工单位向检测单位提供基桩工程相关参数和资料。
d检测前，施工单位做好以下准备工作：①剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。
②要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同。
③灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面。
④桩顶表面平整干净且无积水。
⑤实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm的平面，平面保证水平，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨2～4处（具体见图1），直径约为6cm的平面，打磨面应平顺光洁密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图⑥当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，会对测试信号产生影响。
因此，测试前应将桩头侧面与断层断开。
⑦准备黄油1～2包，作为测试耦合剂用。
⑧在基坑内检测，应提前将基坑内水抽干，并搭设好梯子，便于上下。
e搜集受检桩的相关技术资料，包括工程概况、基桩的设计参数、场地的工程地质资料以及施工记录情况；f安装传感器。
桩基检测中提高低应变反射波法准确性的若干方法探讨
２０ 第 ４ ０９年 期
王 大为等 ： 桩基检 测 中提 高低 应 变反射 波法 准确性 的若干方 法探 讨 度依 次是 铝 头最 宽 ， 龙 头次 之 ， 尼 硬橡 胶头 最 窄 ， 这
３ 结论与 建议
３３ 钢 筋拉 拔破 坏形 式主要 分 三种 ， ： ． 即 钢筋 连 同植筋 胶被 拔 出 、 钢筋 拉断 和混凝 土试 件劈 裂 。 ３４理 论分 析 并 建立 了混凝 土试 件 发生 劈 裂 破 ．
坏 时植筋 的极限拉 拔 承载力 计算公 式 和试件 劈裂 破 坏 时 的界 限孔 径 ， 所得 界 限孔径 与试验 现象 吻合 。
参考 文献
３１ 拉拔试 验结 果表 明钢 筋 直径 、 ． 混凝 土 强度 、 锚 固长度 、钻孔孔 径 和植筋 方式 等对 植筋 锚 固性 能
具有显 著影 响 ； 筋极 限拉 拔力 和胶 一 界 面平 均极 钢 混 限粘结 强度 均随混 凝 土强度 的增 加而 呈线 性增 大趋 势 ， 随埋 深增 大趋 势 变 缓 ； 且 当埋 深相 同时 ， 着 钢 随 筋直径 增 大 ， 钢筋 极 限拉拔 力和胶 一 混界 面平 均极 限
【 关键词 】 低应 变反射波法
完整性
分析
缺陷 ， 故对 桩基 础进行 检测 是一 项非 常重要 的见影 响 因素非 常复 杂．例如 ， 检 测桩 的桩 头处 理 、 感器 的安 装 、 振频率 的选 择 传 激 情 况 以及 桩周 土 阻力 等，都对 检测 数 据 产生 一定 的
１９ ， ６ ３ ： ５ — ６ ９ ９ ９ （ ）３ ９ ３６
３ 过镇 海， 时旭 东． 筋 混凝 土原 理和 分析 ｆ１ 钢 Ｍ．
北京： 清华 大学 出版 社， ０ ３ ２０
基桩低应变反射波法论文
基桩低应变反射波法论文摘要：本文结合工程实例，探讨低应变反射波法在检测基桩的完整性、可靠性中的应用及一些相关注意事项。
关键词：低应变检测；工程实例前言桩基础是工程结构中采用的主要基础类型，由于它是地下隐蔽结构物，在施工过程中易出现各类缺陷，故对桩基础进行检测是一项非常重要的工作。
在各种检测方法中，低应变反射波法目前应用最广泛。
我国开展低应变反射波法动力测桩技术研究始于20世纪70年代，经过不断的发展完善，其现场检测、波形分析、桩身完整性判断各方面都比较成熟。
1 低应变法的基本原理在桩基动态无损测试中，国内外广泛使用的方法是应力波反射法，又称低（小）应变法。
其原理是根据一维杆件弹性波反射理论（波动理论）采用锤击振动力法测试桩体的完整性，即以波在不同阻抗和不同约束条件下的传播特性来判别质量。
测试系采用手锤或力杆瞬时冲击桩头，激起振动，产生弹性（应力）波，以声速沿桩长向下传播，到达桩尖后，又向上反射，如果遇到阻抗界面（某截面出现扩径或缩径、断裂或夹层等），产生回波反射，由放置在桩头的拾振器，接受锤击初始信号及反射信号，通过数字采集仪记录，并将波形存储在磁盘上，经计算机进行分析，打印出波形及结果。
由于采用了数字采集及数字化处理系统，运用波动理论对波形进行分析判断，从而可以获得混凝土的平均波速、波形等参数，并以此可以判断桩的完整性。
2 反射波法工程应用中的注意事项2.1 资料的收集在进行桩基检测时应该注意资料的收集，结合资料来分析桩身的缺陷类型。
这些资料包括岩土工程地质勘察报告、桩基施工记录、灌注桩的成孔工艺、成桩机具等。
根据这些资料，可以分析可能出现哪些缺陷，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，而桩底浮渣可能是这类桩的主要缺陷；对于振动沉管灌注桩，必须注意桩身上部的缺陷，这类桩极易出现缩径或断桩现象。
当土层变化较大，应力波从硬土通过交界处进入软土，由于桩周阻力的迅速减小，在交界处变相的引起类似阻抗的降低，发生“虚拟缩颈”等。
浅析低应变反射波法基桩检测技术
的电 源开关， 进入采集系 统根据具体 情况 进行
相关阻 直 大的， 要相应加大激振
器的质最.
化为一根有约束条件的一维弹性杆. 当 在桩顶
施 加一脉冲力使 其产生弹性应力波， 通过桩顶 的 传感器 接近桩所产生的动态响 分析应力 应
大小和波形是否完整等问 不断调整 题， 振幅增
度p 等变化时的波阴 抗， Z=pCA
当应力波沿桩身传播时， 遇到波阴杭 变化界面时将产生反射和透射， 而反射的相位 和幅值大小由波阻杭变化决定。假设在基桩
析、 判断. 经大量实践表 明传感器 安装在桩半 径或四 分之三半 径处， 脉冲 锤击 频率对测试信
号达到最佳效果。
荡， 映缺陷更明显。 反 所以建 议在分析桩身存
小脉冲力持续时间短,力谱高频成份丰富， 判 断缺陷位置精度较高。在检测时激振器的落 高要相同， 作用力垂直， 激振力大小均匀。对 2. 3 波形采集 仪器安装经检查无误后， 再打开仪器设备
桩 身完整性来保证工程质量， 排除隐患， 避免 工程质量事故的发生。反射波法检侧基桩是 建立在一维弹性杆波动理论之上的， 它将桩简
加速度型传感器灵敏度应大于 100 mV棺 ， 传 感器的布点位置对实测波形是有影响的。根 据应力波理沦， 当应力波在桩顶端传播时不是
对基桩完整性的实测波形质量影响并不大. 只要在检 测时不影响激 避免传感器电 振， 缆线 接触钢筋就可以。 这样， 避免了 桩完整 因基 性
检测带来的经济损失. 提高了工作效率。 高阻尼速度型传感器、加速度型传感器
中得到广泛应用。笔者结合工作实际， 就低应 变反射波法基桩检1 1 4 技术进行了探讨。
振等特点。 速度 加 传感器 除具有高阴 尼所有 特
点外 还具有高灵 敏度、 频带宽的特点 缺桩检 侧选用的传感器， 可选宽带谱振频率较高且阻
基桩检测中提高低应变反射波法准确性的方法探讨
２ 基 本 原理 ．
基桩低 应变动力检测 反射波 法的基本原 理是在 桩身顶 部进 行竖 向 激 振 ，弹性波沿 着桩身 阿下传播 ，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 ）或桩身 截面面 积变化 （ 如缩径或 扩径 ） 部位 ，将产 生反射波 。经接 收放大 、滤波 和数据处 理 ，可识别
… 一 一 ．
位的反射信 息 ，据此 计算桩 身波速 ，以判 断桩身完整 性及估 计混凝 土强 度等级 。还可视波 速和桩 底反射 波到达 时间对桩的 实 际长度加 以核对 。
图１ 桩头浮浆未曾彻底凿除前
３ 提高检测准确性 的若干方法探讨 ．
图２ 桩头浮浆清理后
由图１ 、图２可见 ，同一根桩 ，由桩头因素导致的检测结果影响 极 大 。也提醒我们 对检测前 期的检查 准备 工作一定要细致认 真。 总之 ，桩头损坏 、平整 性差 、未 清理到位 等均可能给检测结果 带
现 场检测 中，对桩 头的检查 应是最基 本 的步 骤之一 。很多检测波 来 负面影 响 ，建议在 检测前务 必检查桩 顶 ，不符 合检测条件 的要进 行 形 的采集效果 不理想 ，都是 因为桩 头清理 不 当造成 。如桩 头浮浆未 曾 铲 除 ，达到要求后 进行检测 。 ３３重 视测桩盲 区的研究 ． 彻 底凿除 ，表 面不平整 ，桩顶积水 等等一 系列 问题 ，看似 不起眼 ，对 当桩 顶受到锤 击或敲击 时 ，其 锤击能量在 桩土系统 中沿 深度 传递 检 测信号的影 响却不 能忽视 。 过程为波 动 ，下行 的压力波 遇到桩身 阻抗有变 化和桩侧阻力都要 产生 ３． ．２桩头钢筋对检测 准确性影 响 ２ 上行 的应 力反射波 。桩顶受点 振源锤击 扰动后 ，最初形成 的波 动区 ， 由于灌 注桩要考 虑到承 台的设 置或 接桩 的需 要 ，桩 头均有钢筋露 头。这对实测 波形有一定 的影响 。 重 时影响反射 信息 的识别 。主要 靠近桩顶部分形成半球面波 ，传播不满足平面假定。同时下行的压力 严 波和上行 的阻力波 、桩身 阻抗变化反 射波 比较 ，占有更大优 势 ，下行 原 因是桩头激 振时 ，钢筋所 产生 的回声极 易被检 波器接 收 ，之后又 与
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法)
桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。
（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。
（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：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（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）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（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-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Z1）进入介质II(阻抗为Z2)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＝Z2／Z1，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tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。
四种常见的桩基检测方法
据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2014)，桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。
本文主要介绍四种常见的检测方法：
1. 静载试验法： 这是目前公认的检测基桩 竖向抗压承载力
最直接、最可靠的试验方法。
静载试验
2. 低应变动测法： 这种方法的目的是普查桩身完整性和判定桩身缺陷的程度及位置。
低应变检测
3. 高应变法： 它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。
高应变检测
4. 钻芯法： 这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测 混凝土灌注桩 方面应用较广。
一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。
取芯法（灌注桩）。
桩基检测中提高低应变反射波法准确性的若干方法探讨
2009年第4期为16mm 的植筋试块发生了劈裂破坏，而对于C50混凝土，其劈裂界限孔径小于试验采用的植筋孔径20mm ，故试验中直径为16mm 的钢筋的破坏形态为拉断，计算结果与试验现象吻合。
3结论与建议3.1拉拔试验结果表明钢筋直径、混凝土强度、锚固长度、钻孔孔径和植筋方式等对植筋锚固性能具有显著影响；钢筋极限拉拔力和胶-混界面平均极限粘结强度均随混凝土强度的增加而呈线性增大趋势，且随埋深增大趋势变缓；当埋深相同时，随着钢筋直径增大，钢筋极限拉拔力和胶-混界面平均极限粘结强度均呈线性增长趋势；当混凝土强度相同时，植筋极限拉拔力随钢筋直径增大而明显增加；随着植筋深度增大，钢筋受力后胶混界面粘结应力沿植筋深度分布不均匀，胶-混界面间的平均极限粘结应力减少，因此试验粘结强度随着植筋深度增加而减少，且随着D/d 值的增大，粘结强度随植筋深度增加而减少的趋势稍显明显。
3.2混凝土预埋筋和后植筋试件中钢筋平均极限拉拔力相差不大，两种植筋方式下平均极限拉拔力均随混凝土抗拉强度增加而增大，表明采用后植筋补强混凝土强度基本上可以达到与预设钢筋相同的效果。
3.3钢筋拉拔破坏形式主要分三种，即：钢筋连同植筋胶被拔出、钢筋拉断和混凝土试件劈裂。
3.4理论分析并建立了混凝土试件发生劈裂破坏时植筋的极限拉拔承载力计算公式和试件劈裂破坏时的界限孔径，所得界限孔径与试验现象吻合。
参考文献1赵志方,赵国藩,刘健,等.新老混凝土粘结抗拉性能的试验研究[J].建筑结构学报,2001,22（2）:51-562Geissert D G,Li S,Frantz G C,Stephens J E.Splitting prism text method to evaluate concrete -to -concrete bond strength [J].ACI Materials Journal,1999,96（3）:359-3663过镇海,时旭东.钢筋混凝土原理和分析[M].北京:清华大学出版社,20034刘向华.植筋粘结锚固性能的试验研究及可靠度分析[硕士论文D].合肥:合肥工业大学,20045阎锋,张惠英.在钢筋混凝土基材上植筋的拉拔试验研究[J].建筑技术,2003,34（6）:442-4446周新刚,王尤选,曲淑英.混凝土植筋锚固极限承载能力分析[J].工程力学,2002,29（6）:82-867周新刚.混凝土植筋锚固性能分析[J].岩石力学与工程学报,2003,22（7）:1169-1173（收稿日期:2009.10.16）前言桩基础是工程结构中采用的主要基础类型，由于它是地下隐蔽结构物，在施工过程中易出现各类缺陷，故对桩基础进行检测是一项非常重要的工作。
低应变反射波法检测基桩完整性的原理及应用
低应变反射波法检测基桩完整性的原理及应用邢 蕾（北京铁路局科研所）摘要：本文简要地介绍了低应变反射波法的基本原理、检测方法以及桩身质量评定方法，并列举几个工程实例。
关键词：低应变反射波法 动测 基桩 完整性 缺陷1前言随着现代工业和建筑业的迅速发展，桩基础得到了越来越广泛的应用，在施工和工程作用上有其不可替代的优越性。
但是，桩基础是一种隐蔽工程，其质量无法直接观察，如果桩基础存在缺陷就会造成质量事故。
按照国家《建筑桩基技术规范》中的规定：“对于一级建筑桩基和地址条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，应进行成桩质量检测。
”通过检测可以发现桩基础存在的质量问题。
目前国内常用的基桩检测方法主要有：静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法与声波透射法，而低应变法一般包括动力参数法、机械阻抗法、锤击贯入法、瞬态时域分析法等。
瞬态时域分析法也称之为反射波法，是目前国内外普遍采用的一种籍一维波动理论分析来判定基桩桩身完整性的方法。
该方法的主要特点是：设备简单、操作方便、检测快捷以及费用低廉，是桩基质量普查的主要方法之一。
2反射波法的基本原理工程中绝大部分桩体都具有桩长远大于桩径这一特点，故应力波反射法是把桩当成连续均质的弹性杆，研究桩顶在动态力作用下弹性杆内质点的纵向波动，以一维波动理论为基础分析桩土体系动态响应规律。
在桩顶用手锤或力锤、力棒等激振工具敲击，由此产生振动以波的形式沿桩身以波速向下传播，应力波通过缩颈、夹异物，混凝土离析或扩颈等存在质量问题的部位时，其质量变化界面的桩阻抗C 是纵波波速）是截面积、是桩的材料密度、其中C A AC Z Z ρρ,(=发生变化。
一部分应力波产生反射向上传播至桩顶，另一部分应力波产生透射向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。
由安装在桩顶的加速度或速度传感器接收反射波信号，经测桩仪进行信号放大等处理后，得到加速度或速度时程曲线。
根据曲线的形态特征所表示的阻抗变化位置，判定缺陷的位置和性质等并校核桩长。
低应变反射波法和声波透射法在基桩完整性检测中的应用研究
低应变反射波法和声波透射法在基桩完整性检测中的应用研究摘要：在建筑工程中，采用桩基础是目前工程中处理地基基础常用的基础形式之一，桩基础主要由基桩和承台组成，桩基础的作用是将上部建筑物的荷载通过梁、柱、承台、基桩之间相互连接传递到深处承载力较强的土层或岩层上，这样的基础承载能力很强。
影响基桩的承载能力除了桩本身的承载力之外，还与桩身质量完整性有关，桩身质量的各种缺陷会直接影响到桩的承载能力，会影响到上部建筑结构物的稳定性，是否会产生不均匀沉降，因此基桩完整性检测工作在建筑工程中至关重要，大大降低了建筑物存在的安全隐患。
低应变反射波法（简称低应变法）和声波透射法可以普查桩身质量的完整性，结合上述两种检测方法在实际工程中的综合应用为基础，分析其在检测过程中的不足，旨在更好地指导基桩检测工作，提高缺陷的判别效率，增强检测结果的可信度。
关键词：低应变法；声波透射法；基桩；完整性检测1工作原理分析1.1低应变法工作原理基桩低应变法检测的基本原理是以一维弹性杆件（桩长远大于桩径）波动理论。
在检测过程中是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（如蜂窝、夹泥、断裂、空洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
1.2声波透射法工作原理声波透射法检测的基本原理是由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、空洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼存在缺陷的性质、大小及空间位置（和参考强度）。
反射波法检测基桩完整性时的注意事项
反射波法检测基桩完整性时的注意事项低应变反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，使桩中产生应力波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断裂或离析、夹泥等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩径）部位，将产生反射波，利用特定的仪器设备经接收、放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。
通过对反射信息进行分析计算，来判断桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及其位置。
反射波法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置，它属于快速普查桩身质量的一种半直接方法，由于其具有检测速度快、费用低和检测覆盖面广的优点，它已成为基桩完整性检测中应用最为广泛的方法。
反射波法在实际应用中存在许多问题应引起注意和重视，否则将对基桩完整性检测的效果产生较大的影响。
1、桩头处理在现场信号采集工作中，桩头处理的好坏关系到测试是否能够成功的重要因素，也是测试前需要准备的关键性步骤。
在实际工程中，往往由于破桩头不到位，桩顶面存在浮浆或低强度混凝土，此外，在破桩头时很容易使桩顶混凝土出现裂纹或疏松、破碎，有时桩头被水或淤泥等覆盖，所以在检测时必须对桩顶面进行处理，但在大多情况下，很多测试工作人员忽略了这一点，结果无论怎么改变传感器及其安装位置或激振方式，始终得不到理想的信号曲线。
因此，桩头应为达到设计标高的有效桩头，必须凿去表面浮浆，处理到有新鲜含骨料的混凝土为止，且桩头不能破碎，含水，不能有杂物，要尽量保证桩头干净，平整。
这可以通过随身携带凿子以凿平安装点和锤击点或委托施工方在测试前用电砂轮打磨4至5个小平面（如图1所示），这样有利于传感器的安装和力棒的锤击。
图1 打磨桩头桩头出露的钢筋笼应以不影响敲击为准，并且高度应适中，否则当小锤敲击桩头时产生的激荡应力波易于在钢筋上产生振荡反射叠加于入射波中，从而影响浅部缺陷波形的识别。
2、传感器选择与安装测振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接，将机械振动参量换成电信号，它的性能参数的好坏，直接影响到转换电信号的数据是否真实地反映桩本身的反射信息。
- 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)。
压、 抗剪等各个计算公式。
另外 在说 明中指 １９年 就提 出叠合 柱 的 ９５
概念 ， 而且应用在第一幢沈报大厦地下室中 ，
３ ０ ４（ ＇ ５ Ｕ ６ Ｕ ７ ０ ８ ０
混凝土芯柱又外贴叠合层 ，经总结分析研究
后， 规程 （） Ｉ基本 理论 公式 Ⅳ （ ｏＫ Ａ － ＋ｆ
程 （Ｉ 中。 Ｉ）
（） １
［ 韩林海 ， ３ 】 钢管混凝土结构 的理论 与实践 ，
２０ 年 １月 工程结 构学术论 文集一 卷 ． ０１ Ｏ
公式（ ） １被简化了为新公式（ ） ２并纳入规
维普资讯
２０ ０ ７年第 ２期
沈
阳 建
筑
・７・
这样 的简化是 不正确 的。 公式 （ ） １包含 影
响 套箍 效应 的因素 比较 全面 。虽 然公 式和 系
数显得 比较麻烦 ， 但规程附了大量表格 ， 应用 很方便 。进行简化不应失去精度和使概念模
Ｎ ￣Ａ （＋ ． ） ＝ｏ １ １ ｆ ８ （） ２
［ 张兴武 ， ４ 】 建筑结构设计新法与应用，０６ ２０ 年
６ 月．
提 高基 桩低应 变反身波法动测准确性的几种办法
沈 阳万恒鸿基房地产开发 有 限公 司 李本平 沈 阳 市 建 设 工 程 质 量 检 测 中 心 邹俊林
常情 况没有法定文件设计不 了ｌ 幢高层 建 ９
筑， 如果 经过 特许 试设 计 ｌ２ 也有可 能 。所 ～座
然在此特定条件下 ， 直径 ６ｅ 是环箍未能 ＜ ０ｍ 充分发挥作用。 ＞ ０ｍ Ｄ ６ ｅ 时环箍力又未能充分
以实事求是的说 明吸人前人的研究成果 ， 并 不降低新规程的价值。 以上看法不一定正确 ，诚请 同行批评指
振能 量 大 ， 率较 低 ， 振 信号 穿 透 力强 ， 频 激 桩 底 产生 较 明显的反 射波 ， 使用 力棒 时 ， 应提 起
一
二、 提高动测法准确度几种办法 我们知道 ，动测法的工作原理是利用与 传感器相连的动测仪接受激振桩头产生的入 射波及缺陷（ 包括桩底 ） 的反射波 ， 根据波形
动测法在桩身完蛰 ｌ评价准确性上也存在一 生 定的局限性 ， 不可能达到百分之百准确 ， 这类
方法 所 判定 的桩 身缺 陷及 其 程度 ，最 终都 要 通过 开挖 或钻 取桩 身混 凝 土芯样来 核 实 。因
此， 提高 基桩无 损 检测 方法 的准确 性 ， 就可 大
度的混凝土面紧帖 ， 并与桩轴线平行 ， 安装好
良好信号（ 即波形 ）第二是如何提高对信号 ；
判 读 的正确性 。
源 方 向单一 ，减少 了横 向振动 及 锤击 不好 带
来的信号干扰。
不 同直径 和长 度的桩 底 以及缺 陷 的深 浅
ｌ如何获得真实反映桩身特征的 良好信 、
号
不 同所要求的最佳激振频率都有所不 同， 一
（） １重视 准备 工作 ， 准备 工作 包括 对仪 器
的特 征对 缺 陷进行 判定 ， 这一工 作原 理 ， 从 我 们可 以发 现 ，提高 动测法 准 确性 有 两个 主要
环节 ：第 一是 如何 获得真 实反 映桩 身特 征 的
定高度 ， 使其垂直落下 ， 如果桩较长 ， 激振
能 量不 够 ， 加 一定力 量掷 落力 棒 ， 可施 这样 振
摘 要： 介绍了提高基桩低应变反射波动测准确性的几种办法及如何对信号曲线的正确判
定。
关键词 ： 基桩 低应变 反射波法
维普资讯
・
８・
一
沈
阳 建
筑
２０ ０ ７耳 第 ２ 期
、
前言
（） ２桩头清理及传感器的安装 ， 桩头要求
基桩反射波低应变动测是基桩完整性无
般说来深部缺陷（ 包括桩底 ） 要求 的激振频率 较低 ， 激振频率与碰撞材料的刚度有关 ， 刚度
参 考
文 献
［ １ 】钢 管 混 凝 土 结 构 设 计 与 施 工 规 程
Ｊ Ｊ１ ８ ， Ｇ ０— ９ 同济大学出版社 ，９９ １８年． ［ ２ 】钢 管 混 凝 土 叠 合 柱 结 构 技 术 规 程
Ｃ Ｃ １ ８２ ０ ， Ｅ Ｓ — ０ ５计划 出版社 ，０５ ． ８ ２０ 年
好 像 ｌ幢 高层 建 筑都 是依 规 程 （Ｉ的条 文 规 ９ Ｉ） 定 修建 的 ， 样在 时间上矛 盾不被 人信服 。 这 正
设 计 时 以作取 材之依 据 。 应指 出 ， 但 图中
曲线 （） Ｉ是按规程（） Ｉ 算得的， 它考虑因素全面
合理 ， 曲线 （ 是 按 规 程 （Ｉ计 算 绘 制 的 ， Ⅱ） Ｉ） 显
损 检测 的一种方 法 ，在工 程 实践 中人们 常 简 称 之 为 动测法 ， 其它基 桩无 损检 测法 一样 ， 和
清理到混凝土不含有杂质 ，并且干净 、平整
（ 必要时用角磨机打平 ） ，有利于传感器的安
装及击振锤的锤击 ， 对于高阴尼速度计 、 加速
度计等平头传感器的安装要求与洁净且有强
后用手指轻敲确保粘贴牢固。粘贴介质可选
用橡皮泥 、 高稠黄油 、 石膏等 ， 避免手扶传感
器带来 的信号 干扰 ， 响波形 的判读 。 影
大减少钻取芯样等有损检测方法所带来的很
大 的检测 费用 。
（） ３激振锤及振源频率的选择 ， 激振锤及
振源频率的选择对能否获得 良好信号非常关
键， 经过对各种激振锤的实际运用对 比， 笔者 发现长大桩（ 如挖孔桩 ） 的检测 ， 力棒（ 铁棒或 木棒 ） 是最为理想的一种激振锤 ， 因为力棒激
正。
利用 。根据其总则条文说 明分析 ，规程 （ ） Ⅱ
２０ ０ ５年 １月 颁 布 以前 辽 宁地 区 就 已经 建 了 １
ｌ幢钢管混凝土叠合柱结构高层建筑 ，这些 ９ 建 筑 的设计 和 审批 没有 法定 文件 为依据 是 不
能 实现 的 。如果 是按 规程 （） 计 的内部钢 管 Ｉ设