低应变基桩完整性检测_培训
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1、简述何为桩身完整性及桩身缺陷 ？ 答：桩身完整性定义为：反映桩身截面尺寸相对变化、桩 身材料密实性和连续性的综合定性指标；桩身缺陷定义为： 使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐 久性降低的桩身断裂、裂缝、夹泥（杂物）、空洞、蜂窝、 松散等现象的统称.
2、简述反射法检测灌注桩桩身完整性判定中IV类桩的时域 信号特征有哪些？ 答：2L/c时刻前出现严重缺了陷反射波或周期性反射波， 无桩底反射法；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大 振幅衰减振动，无桩底反射波。
•现场电压不稳造成干扰 解决方案：建议仪器使用前提前充满 电。
现场测试技术
桩侧土影响
土层磨阻对桩底反射有衰减
土层变化对应力波有影响
硬土层变为软土层与缩颈信号相似 软土层变为硬土层与扩颈信号相似
解决方案：
1. 利用指数放大 2. 了解土层参数（或地质资料）
实测波形汇编
桩 在 空 气 中
简答题
低应变检测系统
传感器
加速度传感器
速度传感器
低应变检测系统
组合手锤
低应变检测系统
采集仪
RS—1616K（S）基桩动测仪
低应变检测系统
实测曲线
主操作界面
现场检测注意事项
注意： 1、进行现场调查，搜集工程地质资料、基桩设计 图纸和施工记录等，了解施工工艺及施工过程中 出现的异常情况，明确被检测桩号。 2、桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测 点和激振点磨平 3、建设部和铁道部规定：至少达到设计强度的 70%，且不小于15MPa.
低应变检测数量
建筑地基基础检测规程（DGJ32/TJ142-2012)
预制桩：
不少于同条件总桩数的30%，且不得少 于20根，每个承台抽检数量不得少于1根， 对四桩或四桩以上承台，抽检数量不应少 于相应桩数的30%。
仪器设备
• 低应变法的仪器设备主要由低应变激振设 二、
备和基桩动测仪组成。 • 低应变动力检测方法包括反射波法和机械 阻抗法。 • 桩身缺陷有三个指标：位置 、 类型（性 质）、 程度。 • 低应变激震设备分为 瞬态 和 稳态 两种。
3、简述反射法检测灌注桩的现场检测步骤？ 答：（1）灌注桩凿去桩 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且无积水；妨碍正 常测试的桩顶外露主筋应割掉。 （2）传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有 足史够的粘结强度。 （3）激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为 距桩中心2/3半径处。 （4）通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫， 宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲 获取桩身上部缺陷反射信号。 （5）根据桩径大小，桩心对称布置2~4个检测点；每个检测 点记录的有效信号数不宜少于3个。
现场测试技术
第一节 第二节 第三节
检测流程 现场操作图 程序设置
现场测试技术
检测流程
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 第七步 第八步
桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设置 手锤锤击 信号采集 信号分析 结果打印
现场测试技术
桩头处理
•凿掉浮浆 •打磨平整 •桩头干净干燥
第三章 现场测试技术
适用范围（需要结合其他方法验证）
• 对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反
射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其 他方法核验桩底嵌岩情况。 即对于变截面桩、渐变截面桩、嵌岩桩 等进行低应变桩身完整性检测时需要结合 其他方法进行验证。
低应变检测数量
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
• 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于
有效截面无变化，正常。
Z1/Z2>1
即 A1/A2 > 1
有效截面变小 （ 缩颈、夹泥、蜂窝等）
Z1/Z2=1
即 A1/A2=1
• 有效截面无变化，正常。
Z1/Z2<1
即 A1/A2<1
• 有效截面变大（扩径、土层突变等）
两个重要公式
• 波速公
T=2L/C
L:桩长 C:波速
低应变所能检测到的现象
应力波在桩身中的传输示意图
两个重要公式
• 波阻抗：
P: 密度； C：应力波速； A：桩横截面积。 • 一维杆件： d<<L的杆件 λ>（5~10）d L > （5~10）λ
Z CA
两个重要公式
• 桩身阻抗的变化 • Z1/Z2>1 即 A1/A2>1
有效截面变大（扩径、土层突变等）
• Z1/Z2=1 即 A1/A2=1
低应变动力测试
理论基础
• 低应变理论依据是建立在一维线弹性杆件模型基
础上，因此受检桩的长细比、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宜大于5， 设计桩身截面宜基本规则。另外，一维理论要求 应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以， 对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方 法不适用。
低应变检测的优点
•快速检测方法 （50-200根/日） •准备简便 •操作简单 •经验丰富
低应变检测的局限 •不能提供单桩承载力
•对小缺陷灵敏度不高
•无法检测桩底沉渣
适用范围
1、本方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。 2、本方法的有效检测桩长范围应通过现 场试验确定。
仪器连接
第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器放置距桩心2/3 ~3/4R处且安装位置 要求平整尽可能使传感器垂直与桩头平面
第三章 现场测试技术
来自百度文库
传感器安装
传感器耦合 黄油耦合
橡皮泥耦合
口香糖耦合
使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好
现场测试技术
现场干扰
•现场有重型机械在施工回产生振动干扰 解决方案：建议在检测采样时停止
现场检测注意事项
①灌注桩有低强度的浮浆将直接影响到传感器的安装及锤击 所产生的弹性波在桩顶部分的传播，因此必须清除干净，以露 出干净的混凝土表面为准。 ②预应力管桩：当法兰盘与桩身混凝土之间结合密实时，可 不进行处理，若有松动和破损现象，必须用电锯截除，不可凿 除； ③检测前将被检测桩顶部与相邻的垫层或承台断开，避免因 垫层或承台连接造成波的散射，使波形复杂化。 ④测点和激振点磨平问题。 ⑤各测点的重复检测次数不应少于3次，且检测波形具有良 好的一致性。
传感器安装规定
（1）传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合 剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。 传感器安装的好坏对采集信息的影响很大，粘结层应 可能薄。传感器底面与桩顶应紧密接触，不得用手接触传 感器，在信号采集过程中不得产生滑移或松动。 （2）对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心2/3半 径处，传感器与激振点的距离桩不宜小于1/2半径，且避开 钢筋笼主筋的影响。 （3）对预应力混凝土管桩应在两条相互垂直的直径上 各布置2个测点。
适用范围（需要结合其他方法验证）
• 对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时
应区分桩身截面渐变后恢复至原桩径并在 该阻抗突变处的一次反射，或扩径突变处 的二次反射，结合成桩工艺和地质条件综 合分析判定受检桩的完整性类别。必要时， 可采用实测曲线拟合法辅助判定桩身完整 性或借助实测导纳值、动刚度的相对高低 辅助判定桩身完整性。
1根 。
• 2、设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量
可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数 的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检 数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。
低应变检测数量
建筑地基基础检测规程（DGJ32/TJ142-2012)
砼灌注桩： 抽检数量不应少于同条件下总桩数的 50%，且不得少于20根，每个承台抽检数 量不得少于1根，对四桩或四桩以上承台的 工程，抽检数量不应少于对应桩数的50%。 对地基基础设计等级为甲级和地质条件较 为复杂的乙级桩基工程，应适当增加抽检 比例.
低应变不能检测到的现象
应力波在桩中的传播
振源：手锤锤击桩端面。点振源 传播介质：桩L远大于桩径。一维 直杆 传播：应力波以锤击点为中心半球 向外传播，当应力波传播至桩身一 定距离S后（一般S>1D-2D），波 振面才近似为平面。此时手锤锤击 桩端认为是应力波在一维杆件中竖 直方向传播
检测原理
利用应力波在桩中传播时，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。
2、简述反射法检测灌注桩桩身完整性判定中IV类桩的时域 信号特征有哪些？ 答：2L/c时刻前出现严重缺了陷反射波或周期性反射波， 无桩底反射法；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大 振幅衰减振动，无桩底反射波。
•现场电压不稳造成干扰 解决方案：建议仪器使用前提前充满 电。
现场测试技术
桩侧土影响
土层磨阻对桩底反射有衰减
土层变化对应力波有影响
硬土层变为软土层与缩颈信号相似 软土层变为硬土层与扩颈信号相似
解决方案：
1. 利用指数放大 2. 了解土层参数（或地质资料）
实测波形汇编
桩 在 空 气 中
简答题
低应变检测系统
传感器
加速度传感器
速度传感器
低应变检测系统
组合手锤
低应变检测系统
采集仪
RS—1616K（S）基桩动测仪
低应变检测系统
实测曲线
主操作界面
现场检测注意事项
注意： 1、进行现场调查，搜集工程地质资料、基桩设计 图纸和施工记录等，了解施工工艺及施工过程中 出现的异常情况，明确被检测桩号。 2、桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测 点和激振点磨平 3、建设部和铁道部规定：至少达到设计强度的 70%，且不小于15MPa.
低应变检测数量
建筑地基基础检测规程（DGJ32/TJ142-2012)
预制桩：
不少于同条件总桩数的30%，且不得少 于20根，每个承台抽检数量不得少于1根， 对四桩或四桩以上承台，抽检数量不应少 于相应桩数的30%。
仪器设备
• 低应变法的仪器设备主要由低应变激振设 二、
备和基桩动测仪组成。 • 低应变动力检测方法包括反射波法和机械 阻抗法。 • 桩身缺陷有三个指标：位置 、 类型（性 质）、 程度。 • 低应变激震设备分为 瞬态 和 稳态 两种。
3、简述反射法检测灌注桩的现场检测步骤？ 答：（1）灌注桩凿去桩 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且无积水；妨碍正 常测试的桩顶外露主筋应割掉。 （2）传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有 足史够的粘结强度。 （3）激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为 距桩中心2/3半径处。 （4）通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫， 宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲 获取桩身上部缺陷反射信号。 （5）根据桩径大小，桩心对称布置2~4个检测点；每个检测 点记录的有效信号数不宜少于3个。
现场测试技术
第一节 第二节 第三节
检测流程 现场操作图 程序设置
现场测试技术
检测流程
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 第七步 第八步
桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设置 手锤锤击 信号采集 信号分析 结果打印
现场测试技术
桩头处理
•凿掉浮浆 •打磨平整 •桩头干净干燥
第三章 现场测试技术
适用范围（需要结合其他方法验证）
• 对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反
射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其 他方法核验桩底嵌岩情况。 即对于变截面桩、渐变截面桩、嵌岩桩 等进行低应变桩身完整性检测时需要结合 其他方法进行验证。
低应变检测数量
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
• 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于
有效截面无变化，正常。
Z1/Z2>1
即 A1/A2 > 1
有效截面变小 （ 缩颈、夹泥、蜂窝等）
Z1/Z2=1
即 A1/A2=1
• 有效截面无变化，正常。
Z1/Z2<1
即 A1/A2<1
• 有效截面变大（扩径、土层突变等）
两个重要公式
• 波速公
T=2L/C
L:桩长 C:波速
低应变所能检测到的现象
应力波在桩身中的传输示意图
两个重要公式
• 波阻抗：
P: 密度； C：应力波速； A：桩横截面积。 • 一维杆件： d<<L的杆件 λ>（5~10）d L > （5~10）λ
Z CA
两个重要公式
• 桩身阻抗的变化 • Z1/Z2>1 即 A1/A2>1
有效截面变大（扩径、土层突变等）
• Z1/Z2=1 即 A1/A2=1
低应变动力测试
理论基础
• 低应变理论依据是建立在一维线弹性杆件模型基
础上，因此受检桩的长细比、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宜大于5， 设计桩身截面宜基本规则。另外，一维理论要求 应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以， 对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方 法不适用。
低应变检测的优点
•快速检测方法 （50-200根/日） •准备简便 •操作简单 •经验丰富
低应变检测的局限 •不能提供单桩承载力
•对小缺陷灵敏度不高
•无法检测桩底沉渣
适用范围
1、本方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。 2、本方法的有效检测桩长范围应通过现 场试验确定。
仪器连接
第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器放置距桩心2/3 ~3/4R处且安装位置 要求平整尽可能使传感器垂直与桩头平面
第三章 现场测试技术
来自百度文库
传感器安装
传感器耦合 黄油耦合
橡皮泥耦合
口香糖耦合
使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好
现场测试技术
现场干扰
•现场有重型机械在施工回产生振动干扰 解决方案：建议在检测采样时停止
现场检测注意事项
①灌注桩有低强度的浮浆将直接影响到传感器的安装及锤击 所产生的弹性波在桩顶部分的传播，因此必须清除干净，以露 出干净的混凝土表面为准。 ②预应力管桩：当法兰盘与桩身混凝土之间结合密实时，可 不进行处理，若有松动和破损现象，必须用电锯截除，不可凿 除； ③检测前将被检测桩顶部与相邻的垫层或承台断开，避免因 垫层或承台连接造成波的散射，使波形复杂化。 ④测点和激振点磨平问题。 ⑤各测点的重复检测次数不应少于3次，且检测波形具有良 好的一致性。
传感器安装规定
（1）传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合 剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。 传感器安装的好坏对采集信息的影响很大，粘结层应 可能薄。传感器底面与桩顶应紧密接触，不得用手接触传 感器，在信号采集过程中不得产生滑移或松动。 （2）对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心2/3半 径处，传感器与激振点的距离桩不宜小于1/2半径，且避开 钢筋笼主筋的影响。 （3）对预应力混凝土管桩应在两条相互垂直的直径上 各布置2个测点。
适用范围（需要结合其他方法验证）
• 对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时
应区分桩身截面渐变后恢复至原桩径并在 该阻抗突变处的一次反射，或扩径突变处 的二次反射，结合成桩工艺和地质条件综 合分析判定受检桩的完整性类别。必要时， 可采用实测曲线拟合法辅助判定桩身完整 性或借助实测导纳值、动刚度的相对高低 辅助判定桩身完整性。
1根 。
• 2、设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量
可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数 的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检 数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。
低应变检测数量
建筑地基基础检测规程（DGJ32/TJ142-2012)
砼灌注桩： 抽检数量不应少于同条件下总桩数的 50%，且不得少于20根，每个承台抽检数 量不得少于1根，对四桩或四桩以上承台的 工程，抽检数量不应少于对应桩数的50%。 对地基基础设计等级为甲级和地质条件较 为复杂的乙级桩基工程，应适当增加抽检 比例.
低应变不能检测到的现象
应力波在桩中的传播
振源：手锤锤击桩端面。点振源 传播介质：桩L远大于桩径。一维 直杆 传播：应力波以锤击点为中心半球 向外传播，当应力波传播至桩身一 定距离S后（一般S>1D-2D），波 振面才近似为平面。此时手锤锤击 桩端认为是应力波在一维杆件中竖 直方向传播
检测原理
利用应力波在桩中传播时，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。