低应变反射波法桩长检测偏差分析
低应变反射波法基桩完整性检测技术问题探析
不 明显 ；
（ ２ ） 预制桩 的裂缝或接头反射波判断的尺度不好掌握 ； （ ３ ） 难 以判断桩底沉渣的具体厚度 ；
（ ４ ） 在 缺 乏 详 细 的地 质 资料 ， 以及 施 工 记 录 不 真 实不 详 细 的 情况下 ， 无 法 具 体 判 断 出被 检 基 桩 的 缺 陷 类 型 （ 如缩径 、 夹泥 、 离
宽度较 宽有利 于获取桩身下部和桩底 反射 信号 ，但难 以判别 出 【 ４ １ 徐 卫权． 基 桩应力波 反射法检 测的多解性 及典 型实例． 资源环境 与工 桩浅部缺 陷，所 以在 检测过程 中应根据不 同的桩长选取 不同材 程 ， ２ ０ ０ ５ ， ０ ３ ．
质、 不 同 重量 的手 锤 （ 力 棒） 进 行 检 测 。当怀 疑 桩 身 某 部 位 有 缺 陷
时， 不妨试着换种耦合剂 。
（ ２ ） 现场检测波形 并不 是桩 身完整性判定 的唯一依据 ， 当依
据 检 测 波 形 判 定 基 桩 完 整 性 产 生 疑 问 时 ， 可 参 考 现 场 所 收 集 的 施 工 记录 、 地质资料等， 综 合 分 析 判 断桩 身 完 整 性 。 （ ３ ） 因为低应变反射波法本 身的局限性 ， 不 能 完 全 百 分 之 百
（ ４ ） 手锤 （ 力棒） 的选择 ； 材质不一样 的锤头所激发 出的脉 冲 宽度也不一样 ， 材质硬 的锤头激 发出脉冲宽度较 窄， 可提 高缺 陷 处 的分辨率 ， 对桩 身浅部缺 陷的检测有 利 ， 但 能量 衰减快 ， 不 易 获取桩身其它部位和 桩底 反射信号 。材质 软的锤头激发 出脉 冲
２ ０ １ ３年 ８月
琶 研 嗣 黄 晦
低应变反射波法检测桩基质量的几点问题分析
法、 高应变法 、 低应变法 等。目前广泛采用 的低应变动力试桩方 法是 反射波法 。反射波法设备简便 、 快速 、 费用低 、 结果 比较可 靠， 为桩基处理方案提供更多 的依据。因此越 来越被人们接受。 本文探讨 了反射 波法 检测 桩基质量 时常见 的一些 问题 ， 以及该
方 法 的不 足 之 处 。
ｌ 概 述
目前在桥梁 工程 、 高层建筑 物等重要 的土 木工程 中， 桩基 础是被应用 的最为广泛 的一种基础形式 ，桩基作为隐蔽工程 ， 容 易 出现 断桩 、 颈 、 泥 、 槽 、 析 、 渣 过 厚 等 质 量 缺 陷 ， 缩 夹 沟 离 沉 这 些 缺 陷会 影 响桩 基 的完 整 性 和 承 载 力 ， 须 采 用 一 些 检 测 手 必 段 进 行 质 量 控 制 。常 用 的 检 测方 法 有 静 载 法 、 芯 法 、 抽 声波 透 射
ｌ １ 交通建设
低应变反射波法检测桩基质量 的几点 问题分 析
桑 治 国
（ 广东交通集团检测中心）
摘
要： 简单介绍低应变反射波法进行桩基检测的理论依据， 并根据一些实测经验 ， 着重分析 了混凝土强度与波速 的关系 、 身浅 部缺 桩
陷、 低应变法检测桩身完整性的不足等检测 中常见的一些问题 ， 为提高检测准确率， 为合理利用低应变法进 行桩基检测提供参考 关键词 ： 桩基 ； 低应变 ； 波速； 强度； 浅部缺 陷； 限性 局
波形 ， 容易出现多次反射 ， 同时看不到桩底反射 。实测 浅部缺 陷 的往 往 有 以下 三 种 形 式 ： 大低 频 信 号 、 明显 的 周 期 反 射 波 形 、 大 低频叠加周期反射波形 。从这可 以看 出缺陷反射波 常与首波叠 加， 不易准确确定缺陷类型和位置。因此在检测过程 中要结 合 实测波形和 工程 经验进行 ， 要根据 地质资料 、 工记录 以及 辅 施 助采用开挖 、 抽芯等变 反射波法检测 、 分析 ， 这是很 关键 的问题。 在这里的浅部缺 陷一般主要指桩头以下 ３ 、 ４ 以 内的 范 围 内， 在 这 个 范 围经 常会 发 生 严 重 缺 陷 ， 比如 断 ｍ 桩、 严重缩颈等 ， 那么 反射 波一般在 时域 曲线 中表 现为大低 频 振荡 ， 如采用 的时铁锤激振和速 度计接受信 号， 那么原始信 号 中也 可 能 有 高 频 振 荡 ， 曲线 一 般 严 重 不对 称 或 低 频 与 高 频 混 叠， 如进行频谱分析则表现为 明显的双峰 ， 一种 为 ２ ０ ｚ以下， ５Ｈ 另一种为 １０ Ｈ 以上或 ８０ ｚ ２０ ｚ ３ Ｈ 左右 。速度计一般最多只能测 出两 米 内断 桩 ， 其 带 宽 限制 ， 受 无法 给 出准 确 的 断 桩 位 置 。与 加 速计不 同， 度计在存在振 荡时难 以在 时域 曲线 中看 出浅部小 速 缺 陷， 一般只有结合频域 曲线进行分析 。只有通过采用 小锤轻 敲， 同时用加速度计接受信 号可 以完成这个任 务。加速度测试 信 号由于本 身即是低频特性 ，低频振荡是断桩的主要特征 ， 如 用极小 的锤轻敲可以检测 出断桩部位 。当频域分辨 率满足要求 时， 如果在安装谐振峰附近频谱成份 不干 净， 出现双 峰， 如 左侧 有平台或馒 头状 形态 都表 明该频率对应一浅部缺 陷， 谐振峰平 缓 或 高 出许 多 则 说 明 该谐 振 峰 已与 缺 陷频 率 混 叠 了。谐 振 峰 右 侧 如有 振 型 出现 也有 可能 表 示 存 在 浅部 缺 陷 。采用 加速 度 计 或 “ 速度 计加低频振源 ” 分析 方法 类似 ， 时， 但时域可 能有 同向反
低应变反射波法的检测分析
低应变反射波法的检测分析摘要：本文对低应变动力检测过程发现的一些问题进行了探讨，并且根据存在的问题给出了一些相关的对策，希望对提高桩基工程质量起到有效的作用。
关键词：低应变动测;分析质量问题原因;对策Abstract: in this paper, the low strain dynamic testing process found some questions, the paper discusses the existing problems and according to give some relevant countermeasures, and I hope to improve the quality of pile engineering have effective role.Keywords: low dynamic test should be; quality problem cause analysis; countermeasures一、低应变动测的重要性及检测原理随着施工技术的发展，建筑结构由原来的几层、十几层已经发展到高达几十层，甚至上百层，地基基础的质量显得的尤为重要，直接关系到整个建筑物的结构安全。
地基基础为隐蔽工程，竣工验收后出现问题维修起来十分困难，甚至会造成不可估量的经济损失。
低应变反射波法是桩基检测方法的其中一种，检测基桩完整性。
低应变反射波法检测桩身完整性以其轻便、快捷、无损、经济、可靠等优点,在工程中得到了广泛应用，并作为桩基质量普查的一种重要方法。
低应变反射波法原理（见右图）即在桩顶实施锤击后，激起桩顶质点的运动，运动在混凝土桩身中传播而形成应力波，应力波在下行中，如遇到阻抗减小(缩径、离析)等，即产生上行的拉伸波，该拉伸波上行到达桩顶面时，将导致顶面质点向下的速度增加。
反之，如果遇到阻抗增大(扩径等)，则产生上行的压缩波，该波运行至桩顶面将导致质点向下的速度减小；应力波运行至桩底，由于阻抗剧变(一般情况是急剧变小，但对嵌岩效果很好的桩，阻抗急剧变大)而产生更为强烈的上行波，即桩底反射。
桩基检测低应变反射波法探讨
桩基检测低应变反射波法探讨1 引言桩基属于隐蔽工程，在桩基施工过程中，受岩土工程地质条件、施工技术等因素的影响，可能存在一定的缺陷，如扩径、缩径、离析、夹泥、空洞和断桩等。
在桩基施工结束后，需要进行桩基质量检测，评价桩基施工质量，为下一步施工做好准备。
目前桩基的检测方法较多，工作原理各不相同，常用的方法有高应变法、机械阻抗法、低应变反射波法、声波透射法和钻芯检测法等。
与其他检测方法相比，低应变反射波法具有工作原理简单、结果判读直观、检测结果准确、检测花费少等优点，在新建结构基桩检测中使用频率最高，根据统计，国内在建工程中约80%的桩基采用低应变反射波法进行检测[1]。
2 方法2.1低应变反射波法原理桩基桩身完整性检测常用低应变反射波法，其基本原理是：在桩基的顶部施加激振信号产生应力波，应力波在沿桩身传播过程中，如遇到不连续界面（如扩径、缩径、离析、夹泥、空洞和断桩等缺陷）和桩底界面时，会产生反射波，通过综合分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，判断桩身的完整性及是否存在缺陷，其基本原理见图1[2]。
2.2波形分析2.2.1确定标准波形检测时，同一场地完整桩反射波形相似。
对比桩基检测得到的波形，结合工程勘察成果、基桩施工记录及波形特征，确定标准波形。
其他桩基波形与标准波形对比，计算分析确定缺陷性质。
在频率域内对桩基检测结果进行频谱分析，根据时域波形特征结合缺陷桩的频谱特征确定缺陷类型和部位：2.2.2 不同桩基检测的波形特点（1）完整桩：即标准波形，无其他杂波，桩底反射和入射同相位；峰排列规则，相临峰值间隔相等。
（2）离析、夹泥桩：开始反射波与入射波同相位，缺陷部位入射波与反射波反相位；反射波脉冲宽度比入射波脉冲宽度明显变宽，由于缺陷部位混凝土松散，吸收了大部分应力波能量，桩底反射一般不明显，严重时，无桩底反射[3]。
（3）缩径桩：开始反射波与入射波同相位，缺陷部位入射波与反射波反相位；反射波脉冲宽度比入射波脉冲宽度基本一致。
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。
桩基检测之低应变反射波法简析
波 阻抗变化 界面时会产 生反射波 ，和透 射波 （ 图 １ ，应力波在桩 顶 见 ）
和波阻抗发 生变化界面 处 （ 或桩底 ） 播、反射 ，形 成桩一土 系统 的特 传 征频 率， 反射波 的相位 特 征 、频 率特 征 、形态 特 征可 以 反映 出波 阻 抗的变化特 征 （ 见式 （ ） ２ ～式 （ ） ５ ）。
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图 １ 应力波时域和频域 曲线
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式 中 ： 为 截 面 积 ；Ｚ 为 波 阻 抗 ； ， 反 射 系 数 ； △ ，为 特 征 频 Ａ 为
一
线写 真
建 筑 与 发 展
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桩基检测之低应变反射波法简析
袁定超 北京 中铁 第五勘察 设计院集 团有限公 司 １２ ０ ０６ ０
【 摘 要 】 本文针 对某桩基工程采 用低应 变反射波法检测钻孔灌注桩工程质量 的实例进行详 细分析 ， 阐述低应变反射波 法的基本理论及其作用和 数据采集 常见缺 陷 检 测
２常见缺 陷类型低应变时域 曲线特征
根据 不 同的地 质条件和 设计要 求，灌注桩施 工过程 中采 用不 同的 施工工艺 ，施工过程 中桩身 混凝土也 会出现不 同的缺 陷特 征和质量 问
式中： ｃ为 波的传播速 度 ；ｕ（ ｘ，ｔ 为质 点的运动位 移 ；Ｅ为弹性 ） 模量 ；为密 度 。 １ １时域和频域分析 ． 在桩顶 激振后 ，产 生应力 波 ，（ 压缩波），应力波沿 桩身传 播遇到
低应变反射波法在基桩桩身完整性检测中的应用分析
低应变反射波法在基桩桩身完整性检测中的应用分析发表时间：2017-10-09T15:35:01.597Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第14期作者：林立[导读] 在检测过程中充分考虑各项因素的影响，并准确对检测步骤逐一完成，是能够实现提高工程效率的整体目标的。
东莞市建设工程检测中心摘要：随着高层建筑建设需要，深基坑工程的大直径灌注桩、预应力管桩已广泛应用。
但还是会存在缩颈、夹泥、错位等问题出现，为此，对桩基的质量检测不容忽视。
其中低应变反射波法检测是桩身完整性的衡量之一，可以及时将检测的质量结果反馈给相关部门，同时能够采取对桩身质量问题的补救措施，从而可以在地基基础质量方面有效杜绝工程事故的发生，以保障建筑物上部结构的施工质量安全。
关键词：低应变反射波法；桩基；检测；要求目前，桩基础是地下工程的隐蔽结构物，约占全部工程结构基础的70%以上，在施工过程中比较容易出现各类缺陷，所以，对桩基础实行质量检测是十分重要的。
现在被广泛应用在桩基检测中的低应变反射波法，是一种对桩身结构完整性进行评价的动测方法，其具有操作简单、快速、经济以及可以无破损检验桩身质量等多方面的优点，从而快速、准确地检测出桩基的质量，成为桩基行业内较多使用检测方法。
1.低应变反射波法的定义及原理1.1定义低应变反射波法又称时域法，即在时间域上研究分析桩的振动曲线，通常是通过对桩的瞬态激振后，研究桩顶速度随时间的变化曲线，从而判断桩的质量。
1.2基本原理低应变测桩技术最早起源于应力波理论以一维弹性杆平面应力波的波动理论为基础。
其中的反射波法的最主要功能是检测混凝土强度等级定性估计、桩身缺陷位置判断等桩身结构的完整性。
桩基的混凝土材质的坚固强度比周围的地质强度要大的多，可以把桩身看做一个一维弹性杆，当桩身受到来自顶部的冲击力时，由于周围土质强度小，其端面上就会发生振动，冲击力产生的能量会以波的形式沿着桩身传播，一部分反射波向上传播到达桩顶，另一部分透射波向下传播到达桩底，反射波的幅度和相位是由桩身的波阻抗来决定的，桩顶的传感器接收到波信号并上传服务器，通过分析采集来的数据，我们可以知道桩身有无缺陷和缺陷程度，计算公式：Z=ρCA Z：桩身的波阻抗；ρ：混凝土的密度；C：波在桩身的传播速度；A：桩身的截面积。
浅谈基桩低应变反射波法动测
的有效期 内的符合相关标准要求的检 验报告； 品合格 证； 产 有特 殊要求的管材 ， 厂家应提供相应说 明书 。
２２ 必 要的强 制性检 测 ．
为了保证结构安全，治理质 量通 病，禁止伪劣材料用于工 程， 根据设计要求， 或规范要求， 或主管部 门规定 ， 需要进 行项 目
检 测 。目前 一 些 地 区 质量 检 测 站 常 规 检 测 项 目有 ： 体 结 构 （ 、 主 梁
其 它原 因停机使浇注不连续 导致 断桩 ；⑥ 未到设计 要求 持力层 或桩底清孔不干净， 渣过厚导致 持力层不满足设计要求。
（） 制 桩 主 要 问题 有 断 桩 、 身 开 裂 ， 持 力 层 不 满 足 设 ２预 桩 或
Ｒ
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 ） 将产 生速 度反射波 ｖ 和速度透 ２ 时，
反射波法 的理论基础 以一维线弹性杆件模型为依据 ，受检 桩的长细 比、瞬态激励脉冲有效 高频分量 的波长与桩的横 向尺 寸之 比均宣大于 ５ 设计桩身截面宜基本规则。一维理论要求应 ， 力波在桩身传播时平截面假定成立 ， 以对 薄壁 钢管桩和 Ｈ型 所 钢桩 的异型桩 不适用 ； 水泥土桩 、 砂石桩等桩身阻抗与桩周土的 阻抗差异小， 应力波在这类 桩中传播 时能量衰减快 ， 故反射 波法
水或导管渗水导致混凝土稀释 ；③浇 注导管初 始位 置距 孔底距
离过大 ， 或拔管太 快 ， 或坍孔 导致 蜂窝 、 离析 、 泥 、 夹 缩径 、 断桩
ｚ Ａｏ ； ＝ Ｃ 推导可得桩 的一维波动方程：
】 ，ａ ｌ
一
等； 混凝 土太 稠导致空洞 ， ④ 桩身不密室 ； ⑤施工过 程中停 电或
低应变反射波法检测桩身完整性的误判分析
ｔ 质点振动 时 间变量 ， 一 Ｖ 一纵波 在桩 中的传播速度 ； ｐ～ 桩 身 质 量 密 度 ； Ｅ一 桩 的弹性 模量 。 当给桩 顶 施加 一激 振 力 ，弹性 入 射 波开始 向下传播 ，传播 过 程 中遇到 波 阻
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中国科技信息 ２ ０ 年第 １ 期 ０７ ３
Ｃ Ｉ ＣＥＣ Ｎ １ 卜 Ｌ （ Ｉ ＯａＡ ＩＮＪ１ ０７ ＨＮ Ｓ Ｉ ＥＡ Ｄ １ｃ 。ｏ Ｎ ＦｌＴＯ ｕ． ０ Ａ Ｎ Ｅ Ｆ Ｖ ２
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正 常 的缺 陷反 射 。检 测 缺 陷 位 置越 浅 ， 所需 频率 越大 。使用较 硬 的铁 锤 ，高频
平面 上 布置 位 置接 近 ，施 工顺 序相 连 ：
同时通过 对 １ ３根桩 中 ３ 根进行静 载试 验 ，
时 ，桩可 视为 一维 弹性 杆件 ，其介 质均
匀连 续 ，信号 沿 桩 身 传播 不 发生 衰 减 ， 且 在小 应 变测试 过 程 中 ，桩 周土 对桩 身 应 力波 的信号 不 发生 影响 的假 设下 ，可 以 得到一维 杆件 波动方 程为 ：
桩 身完整性 的误判分析
浙 江温州工业 园区发展总公 司 ５５ ０ ２ ００
丰 富 ，能 检测 出浅 部缺 陷 ，但 对深部 缺
陷检 测效 果差 。 实测 时应 根据情 况选 用 不 同的手 锤 ，可获 得 良好 的检 测效 果 。
二 实 例 分 析
低 应 变反射 波检 测 法作 为检 测桩 身完整 性一 种必 不 可 少的手段 ，对桩 身完 整性检 测情 况 的判 定应 综合各 种 条件、原 因，掌握正 确 的
机 械 钻孔 灌 注 桩 ，设 计没 有 指 定桩 长 ，
低应变反射波检测混凝土桩身缺陷的判定方法
实测波形 多次反射 ，反射 时间间 隔一致 ，并对 反射信号就 会 自由 震 荡慢慢 的衰减下去 ，故 无法找
出桩底 反射 。
以上 是几种典 型缺 陷与完整 桩 的判断方法 ，要结合 了解 桩基 成桩工艺 ， 地质状 况， 的类型及 桩 形状 等 。为 了判 断位置及 性质更 为准确 、 可靠， 进一步加强 多方 须
面对 比试验分析 。
特征是在缺 陷处产 生与激 振脉冲
同相 位的反射波 形，与完整桩 波
场 部分桩基施 工完毕后 采用低应
变 反射 波法检 测和钻芯取样对 比
检测 。
６ ０ ／ 左右 。 ０ｍｓ ３ ６ 扩底桩、 ． 嵌岩石桩 扩底桩 与嵌岩桩 的实测波形 在 曲线信号 反射 时，其 反射波 的
４ １ 完整桩 ． 工 程桩 ２ ＃ ０ ，桩 长为 ６ ３ｍ ．０ ， 实测 曲线 的反射 波 波形规 则 、 波
貌 为粘 土， 细砂 土 、 强风化 砂质岩
及 中风化砂质岩 ，地 下水较为 丰
维普资讯
尸 碱 糖建设
法基本 吻合 。
５ ２ 测试前仪器设备的调试 ． 在 传感器安装 后，根据 工程
桩的施 工情 况 ，对 仪器进行 设置
参考 文献
［ ］Ｇ １６ ２０ ， 筑 基 桩 １ ＪＪ ０ － ０ ３ 建 检 测技 术 ［ ］ 北京 ： 国建 筑工 ｓ． 中
３ ３ 扩径桩 ．
浅谈低应变反射波法检测基桩完整性
浅谈低应变反射波法检测基桩完整性近年来，随着波动理论的的深入研究和电子技术，计算机技术的迅速提高以及微型便携机的大量普及，反射波法诊断桩身完整性技术取得了很大的发展和日益广泛的应用。
该方法能够有效的判断桩身的局部缺陷。
是一种经济、轻便、高效的桩基完整性检测手段。
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。
笔者根据多年来现场及室内工作经验，现将日常低应变检测中常见的几个注意事项总结如下：一、桩头处理在低应变反射波法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，这样有利于传感器的安装和力棒的锤击。
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
浅谈基桩及反射波法低应变动测
浅谈基桩及反射波法低应变动测反射波法桩基低应变动测作为桩身完整性无损检测的一种方法，在桩基检测中得到了广泛的应用。
本文结合桩基施工中存在的质量问题，通过反射波法的理论依据、局限性，浅析了如何正确运用此法对桩基工程成桩检查质量进行评价。
标签：基桩反射波法桩身完整性质量评价0 引言在基础工程中，桩基础以其承载力大、地层适应性强、施工方便、工艺成熟等特点，而被广泛采用。
而桩基工程中又以各种形式的灌注桩为主，这不仅是因为灌注桩施工进度快、经济效益好，而且能适应于各种地形地质条件和各种土工构筑物对基础承载力的需要，因而使用范围很广。
桩基础在施工中，灌注桩属地下隐蔽工程，施工工艺复杂，由于多种原因易出现夹泥、离析、缩颈、扩颈，甚至断桩等情况，且不容易被发现。
1 桩施工中的质量问题主要可归结如下1.1 桩身混凝土强度低于设计要求，导致原因大致为：①不按规定配比制备混凝土；②浇注过程由于涌水或导管渗水导致混凝土稀释；③由于运输或浇注过程导致混凝土离析；④由于坍落度过大和易性差或搅拌后防止时间太长。
1.2 桩身结构不完整，诸如夹泥、空洞、露筋断桩、缩颈及扩颈等。
产生原因有：①混凝土浇注导管初始位置距孔底距离过大，或拔管太快，或坍孔（钻孔冲孔桩）；②混凝土太稠导致空洞，桩身不密实；③孔位歪斜或钢筋笼未绑垫块或钢筋笼弯曲等导致漏筋；④施工中停电或其它原因停机使浇注不连续导致断桩；⑤拔管太快导致缩颈或断桩。
⑥桩底沉渣太厚，孔壁附着泥皮太厚。
1.3 预制桩主要问题有桩身折断、开裂，桩入土深度不符合设计要求，其原因主要有：①桩身接头焊接不良，或桩尖贯入遇到障碍物弯曲变向，打入时折断等；②桩身混凝土标号低，或撞击次数太多导致破裂；③由于撞击能量偏小无法贯穿硬夹层是入土深度达不到要求。
我国《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93—95的发布实施，使得基桩低应变动力检测工作有据可依。
在中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003中，反射波法低应变检测作为基桩完整性检测的重要方法得已进一步明确。
低应变反射波法基桩完整性检测技术分析
低应变反射波法基桩完整性检测技术分析作者：邱炳茂来源：《装饰装修天地》2018年第11期摘要：现代基桩完整性的检测，低应变反射波法因其快速、方便与经济等优势而被广泛应用。
鉴于此，本文以低应变反射波法检测原理入手，专业分析了检测过程的技术要点，并结合笔者多年的从业经验对其局限性与改进措施进行了总结，以期为我国工程建设基桩检测提供技术参考。
关键词：基桩检测；完整性；低应变反射波法1 低应变反射波法的基本原理低应变反射波法检测技术的运用，其基本原理是将桩体视为介质均匀连续的一维弹性杆件（桩长>直径），当桩顶遭受瞬态敲击时，所产生的弹性波会沿桩身向下传播，该过程如遇桩身出现缩径、扩径、离析与断桩等缺陷使桩身波阻抗Z发生明显变化界面时，则会形成透射波与反射波，而波阻抗Z的大小变化决定了反射波的相位与幅值大小。
与此同时，来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射回来的信息便会通过安装于桩顶的传感器实现接收，进而对桩身完整性便可依据所接收到的信息实施分析与判断。
Z的计算公式为下式1-1：Z=C×P×A （式1-1）式中：C为弹性波在桩体中的传播速度；p为桩身混凝土密度；A为桩身横截面积。
假定有一波阻抗变化界面存于桩体某处，界面上部波阻抗为Z1，下部波阻抗为Z2。
当Z1>Z2时，表示入射波与反射波相位相同，缩径或混凝土质量较差等缺陷存于桩身相应位置，即弹性波传播方向为硬材料至软材料；当Z1当桩身存有质量缺陷时，可根据下式1-2将缺陷位置L′推算而出：[L']=ΔtC/2 （式1-2）式中：Δt为缺陷处反射双程旅行时间，s；C为弹性波在桩体中的传播速度，m/s，C=2L/ΔT，其中L为桩长，m；ΔT为桩底反射双程旅行时间，s。
2 低应变反射波法基桩完整性检测要点在全面收集并掌握待检工地的有关资料后，对影响应力反射波传播的土层与地质环境（尤其是软硬地层界面）等因素实施客观分析，了解成桩工艺及其成桩过程的故障与处理措施，以防对桩身质量产生的误判。
浅谈基桩低应变反射波法检测桩长
第３ ４卷 第 ３期
２ ０ ０ ８年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨｌ ＴＥ（ ＵＲＩ
Ｖｏ ４ ＮＯ． ｌ３ ３
Ｊｎ ２ ０ ａ． ０８
・１ ３ ・ ４
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ８ ０ １３０ １０ —８ ５ ２ ０ ）３０ ４ —１
范 ， 除现场干扰 ， 排 并采用一些 信号数据处理 等方法 ， 可大大提 接近 。因此 ， 测一定 数量 桩后 ， 亦 检 对该 工程正 常桩波速 值应该 已
高 桩 身 完 整 性 桩 长 检测 的 准 确 性 。 心中有数。
低应 变反射波法基本原理及方 法 ： 是将 传感器 固定 在平整清
其中 ， Ｌ为测试点 以下桩长 ， Ｃ 为速度 峰第一 峰与桩 反射 ｍ；
峰 的 时 间差 。
反射 波法测试要求 受检 桩桩 体材料必 须是刚性体 。因此 ， 受 ２ 低应变法用 于桩长检测 时， ） 可借助钻芯 法等其他方法加 以 检桩混凝 土强度至少要达 到设计强度 的 ７ ％， ０ 且不低 于 １ ａ ５ＭＰ ， 验证 ， 以确保检测准 确性 。
程 桩 检测 ， 明 桩 长 检 测 是 可 行 的 。 证
Ｌ ＝ ＣＡＴ／ ０ ２ ０ ０。
及 桩长 ， 为业 主提供 准确信息。 根据以上分析可得 以下结论 ： １ 低应变法在检 测桩身完整性 的同时 ， 过增强桩底反射信 ） 通 号、 合理使用 波速等手段 ， 桩长检测是可行 的。
在基 桩施 工过程 中 ， 难免会 存在 缺陷 ， 尤其 是泵 送混凝 土施
洁 的 桩顶 面 上 ， 手 锤 击 振 桩 顶 ， 可 产 生 弹 性 应 力 波 ， 力 波 引 工中由于喷管堵塞处理不及时造成桩 身混凝 土不均匀 ， 用 即 应 致使桩身
基桩低应变反射波法检测对离析缺陷的判别
南海市某住宅楼采用人工挖孔灌注桩，０号桩 ， ３ 桩径 １２０ｍ ， ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
低应 变法 检测 桩身混凝 土的完整性 ， 是通过在桩顶施加激 振 桩长 １ ． 设计混凝土强度 等级 Ｃ ５ 设计桩 端持力 层为 中风 ９ １ｍ， ２， 所示 为其低应变法检 测时域 曲线 ， 由于无桩底反 信号产生应力波 ， 应力波 沿桩身 传播过程 中 ， 该 遇到波 阻抗差 异 化泥岩。如图 １ 界面（ 如蜂窝、 夹泥 、 断裂 、 孔洞 等缺陷 ） 和桩 底 面时 ， 产生反 射 射信号 ， 将 参照 同工地完整桩确定 波速为 ３８ ０ｍ／， ０ ｓ 曲线 中 ３ ６ｍ ．
级 Ｃ ５ 桩长 １ ２， ０ｍ左右 ， 桩径 １ ０ ０ｍｍ， ２ 设计持力 层为 中风化花
岗岩 。
工 地 ．ｚ － ￣ ｇｄ 桩 号 ：ＺＺ Ｉ Ｉ 桩 径 ： ０ １２０ｍｍ 强度等级 ： ２ Ｃ ５波速 ： ．０ ｓ 日期 ：０６０ ． ３８ ２０ ．７ １ ３
基桩 低 应 变反 射 波 法检 测 对 离析 缺 陷 的判 别
李 德 军
摘 要： 在基桩低应变检 测中针对混凝土 出现的离析缺 陷比较难判别 的问题 ， 介绍 了低 应变法检测原理及 离析缺 陷的特 征 ， 列举 了几个具体实例对低应 变反射波法检测的具体应用进行 了论 证， 并 以推广该检测技术。
为 Ｐ， 波 速 为 Ｃ（ 弹性 Ｃ＝Ｅ／ ）广 义 波 阻抗 为 Ｚ＝Ａ ， 导 可 得 ２ ２ 实例 ２ ｐ， 推 ． 桩 的 一 维 波 动 方程 ： 东莞市广汇工地某工 程采用冲孔灌注桩 ， 设计 混凝 土强度等
一
ａ“ ３ｔ ｚ
，ａ Ｒ “ ‘ 一ｐ Ａ 。 一＇
重要 。
低应变反射波法在桩基检测实例分析
低应变反射波法在桩基检测实例分析摘要:低应变反射波法在桩身质量检测中是一种常用方法，具有简便、经济、实用等技术优点。
本文介绍了低应变反射波法的原理，并结合低应变反射波法检测实例，实践表明该法能对桩身的质量作出准确判别，可进一步推广。
关键词:低应变；反射波法；检测；原理；桩身近年来，随着我国工程建设事业的快速发展，桩身检测作为隐蔽工程验收的重要环节，对保证整个工程建设的安全稳定起着十分重要的作用。
低应变反射波法经过多年的研究和应用,得到了工程界的广泛认可,对于保障桩基工程质量起到了积极的作用。
低应变反射波法可适用于检测桩身混凝土的完整性,推断缺陷类型及其在桩身中的位置,对桩身混凝土的强度等级作出估计。
在此，本文主要讨论低应变反射波法的基本理论，探讨相关检测的问题。
1 灌注桩及其检测技术概况基桩检测技术通常有直观检查法、辐射能检测法、静力检测法和动力检测法。
基桩动力检测技术目前主要有低应变法、高应变法,各有优缺点。
低应变反射波法因其具有室外数据采集快速、仪器轻便、测试成本低廉、测试周期短、测试信号分析简单、对桩身无损,非常适用于规模普查,因此在桩身质量检测中应用最为广泛,主要用于检查桩身完整性,检查缩径、扩径、夹泥、断桩、空洞、离析、沉渣等桩身可能存在的异常及其位置,并核对桩长、推算混凝土强度等。
反射波法可使用波动方程曲线拟合分析,对桩身完整性进行定量判别。
但由于曲线拟合分析理论的不完善性,使用曲线拟合法得到的定量判别结果受到尺寸效应,测试系统频响,高频波频散、滤波处理等造成的波形畸变,以及桩侧土阻尼、桩土相互作用等的影响,目前曲线拟合法定量判别尚未达到精确的程度。
本文仅从反射波法基本原理出发,在定性判别灌注桩桩身完整性的层次上探讨反射波法相位特征、波形特征、波阻抗变化等实用判据及典型工程实例,供基桩质量检测从业者参考。
2 低应变反射波法基本原理2.1 基本模型反射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。
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异 常反 射 信号 的位 置 来判 断桩 缺 陷 的深 度 ，根 据 反 射信 号 的相位 变 化来 判 断桩 缺 陷 的性 质 ，根 据 反 射信 号 的幅值 用 时域 拟 合 曲线 方法 来 确定 桩缺
陷 的程度 ，从 而判 断桩 的质 量 。
在 工程 实 际应 用 中 ，为 了便 于计 算 ，对 桩 身
Ｖ ｏ ． ｏ． １６ Ｎ ４
Ｄｅ ｅ ｅ ２ ０ ｃ ｍｂ ｒ ０ ７
文 章编 号 ：６ １ ４ ６（０ ７０—０ ５０ １７ — ９ 一 ０ ）４０ １－３ ８ ２
低 应 变反 射 波 法 桩 长 检 测 偏 差 分 析
黄 敏
（ 东 交 通 职 业 技 术 学 院 ，广 东 广 州 ５ ０ ５ ） 广 １ ６ ０
ｍ ａ ｅ ｈｅ ｔ ｅ ｂ ｅｏｆｔ ｏ ｅ ｔ ｈ ｉｅ ． ｋ ｓｔ ｍ ｈ ａｓ ｐｒ ｏｆｏｆｔ ｌｎｇｈ ｏｆｔ ｅ ｐｌ ｓ ｈｅ ｈｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｗ ｔ ｉ ｅ ｌ ｃｅ ｖ ｔ ｏ ； ｅｗａ ｅ ｓ ｅ ｄ ｔ ｅ ｌｎ ｔ ｆ ｈ ｉ ｓｔ ｅ ｄ ｖ ａ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｓｒ ｎ ｒｆｅ ｔｄ ｗａ ｅｍｅ ｈ ｄ ｔ ｖ ｐ ｅ ； ｈ ｇ ｈ ｏ ｅ ｐ ｌ ； ｅ ｉｔ ａ ｈ ｅ ｔ ｅ ｈ ｏ
ＨＵＡＮＧ ｉ Ｍ ｎ
（ ａ ｇ ｏ ｇ ｍ ｎｃｔ ｎ ｏｙｅｈ ｉ， ａ ｇｈ ｕ５ ６ ０Ｃ ｉａ Ｇｕｎ ｄ ｎ Ｃｏ ｍｕ ｉａｉ ｓ ｌ ｃｎｃ ｏ Ｐ ｔ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ５ ，ｈｎ ） ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｖｂ ａｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｎ ｈ ｉ ｏ ｉ ｏ ｍｕ ａ ｏ ｏ ｓｒ ｉ ｅ ｌｃｅ ｖ ｔ ｏ ，ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｒ ｔ ｕ ｖ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｏ ｍｅ ｄ ｍａ ｎ ｆ ｒ ｌｅ ｆ ｒ ｌ ｗ ｔ ｎ ｒ ｆ ｔｄ ｗａ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ａ ｅ
国家动 测行 业标 准 《 基桩 低 应变 动 力检 测 规 程 》 （Ｊ Ｊ ９ —５明 确 指 出：“ 射 波 法 适 用 于 ＪＧ ／ ３９ ） Ｔ 反 检 测桩 身混 凝 土 的完整 性 、推 定 缺 陷类 型及 其 在 桩 身 中的位 置 ，也 可对 桩 长进 行 核对 ，对桩 身 混 凝 土 的强度 等 级 作 出估计 ” 因 此桩 长校 核 是 低 。 应 变检 测 的主要 内容之 一 ，但 是 用反 射 波法 测试 基 桩 ，检 测 桩 长 和 施 工 桩 长 或 多 或 少 会 有 些 偏
部 位 ，并 能对 桩 长 进 行 查核 ，按 桩 身 弹 性 波 速 ， 对 ｝ 凝 土质 量 作 出适 当 的评价 ，是一 种 使用 比较 昆
广 泛 的基桩 完整性 检测 方法 。
１基 本 原 理
低 应变 反 射波 法 是在 时 间域 上研 究 分 析桩 的 振 动 曲线 ，通 常是 通过 对 桩 的瞬 态激 振 后 ，研究 桩 顶速度 随 时问 的变化 曲线 ， 可 以根据 时 域 曲线
ｃ ｍ ｂｉｅ ｔ ｆｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ， ｐａ ｅ ｄｉｃ ｓ ｓ ｈ ｐｒｎｃｐｌ ａ ｔ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｈａ ｗ ｈ ｎ ｅ ｔｎ ｏ ｎ ｄ ｈｅ ｉ ｌ ｔ ｓ ｒ ｓ ｌｓｔ ｈｅ ｐ ｒ ｓ ｕｓ ｅ ｔｅ ｉ ｉ ｅ ｎｄ ｈｅ ｈ ｒ ｃｅ ｔｃ ｔ ｔ ｉ ｅ ｔｓｉｇ ｔ ｈｅ
作 以下几 点基 本假 定 。 ｆ） １ 桩身 是连续 的一 维均 质弹 性杆 件 。 （）桩 顶 施加 的是 一小 扰 力 ，土 振 动 的影 响 ２ 可 忽略不 计 。
维普资讯
第 ６卷 第 ４期
２ ０７年 １ ０ ２月
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｏ ＵＲＮＡＬ ｏ Ｆ Ｇ ＵＡＮ Ｇ Ｄｏ Ｎ Ｇ Ｃｏ Ｍ Ｍ ＵＮ Ｉ ＣＡＴＩ Ｎ Ｓ ＰＯ ＬＹＴＥＣＨＮ Ｉ ｏ Ｃ
在 目前 桩身 完整性 检测 的众 多方 法 中 ， 低 应 变 反 射波法 理论 依 据充 分 、测 试 技 术简 单 、波 形
测 试 中 出现桩 长差 异 的情 况 ，桩基 检测 人 员需 要 作 出准 确 的判断 。
判 读直 观 ．可 以诊 断桩 身 各种 缺 陷 ，确 定其 所 在
摘
要 ：文 中 根 据 低 应 变 反 射 波 法 的 振 动 曲 线 和 时 域 计 算 公 式 ，结 合 工 程 实 例 ，讨 论 了 离 析 桩 、夹 层 桩 由
于波 速选 取 产 生 检 测 桩 长偏 差 的 原 理 和 特 点 ，以 此 作 为 反 射 波 法 桩 基 检 测 中桩 长 校 核 的 依 据 。 关键 词 ：低 应 变 反 射 波 法 ； 波 速 ； 桩 长 ； 偏 差
中图 分 类 号 ：Ｕ ４ 、 ５ ４ ５ ５
文 献 标 识码 ：Ａ
Ｔｈｅ Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｅ Ｄ ｅ ｉ ｔｏ ｎ ｔ ｎｇ ｈ ｏ ｈｅ Ｐｉ ｓ ｗｉｈ ｓ ｕ ｓ ｏ ｎ ｈ ｖ ａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｌｅ ｔ ｆ ｔ ｌ ｔ ｅ
Ｌｏ Ｓｔａ ｎ Ｒｅ ｅ ｔ ｄ Ｗ ａ ｅ Ｍ ｅ ｈｏ ｗ ｒ ｉ ｆ ｃ ｅ ｔ ｖ ｔ ｄ
ｓ ｇ ｅ ａｉ ｎ ｐ ｌ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｅ ｔ ｇ ｐ ｌ ｓｉ ’ ｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｖ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｌ ｎ ｔ ｆｔ ｅｐ ｌｓ ｆ ｒｔ ｅ ｗａ ｅ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｅ ｒ ｇ ｔ ｉ ｎ ｉ ｃｉ ｉ ｔ １ ａ ｓ ｈ ｅ ｉｔ ｆｔ ｅ ｇ ｈ ｏ ｉ ｖ ｐ ｅ ， ｎ ｏ ｅ ｈ ｓ ｎ ｅ １ ｉ ｏ ｈ ｈ ｅ ｏ ｈ