低应变反射波法(行业精制)
6、桩基低应变(反射波法)的基本原理
6、桩基低应变(反射波法)的基本原理
桩基低应变(反射波法)的基本原理是：当桩基在施加外力作用时，桩周围的土会产生一系列的微小的位移，使桩周围的土体发生破坏，
破坏的过程中既吸收了部分的能量，又向外释放了能量，引起着土质
的应变和形变。
而桩基的低应变反射波测定法则是：数据采集仪将采
集到的大量反射波连续发射到桩基中，发射频率和能量均是正常水平，采集仪会按照预定的时间将反射波捕捉到，反射波通过antenna缓慢
接收到桩基中，经过反射，再次发射出来，进行收集分析，桩基的破
坏程度也可以根据收集到的波型分析得出。
低应变反射波法
洋洋味道洋洋味道号：学姓名：林必挺业：地质资源与地质工程专院系：地球科学与工程学院教授职称：袁宝远指导教师：2016年6月2016年4月基于桩基检测的低应变反射波法一、引言其作用在于将上部结构是建、构筑物重要的组成部分,桩基础属于隐蔽性工程,其质量优劣直接影响到整个结构的安全与稳定。
荷载传递到桩周及下部较好地层中,因此桩基对工程质量起着不容忽视且不可替代的作用。
然而在实际中由于现场地质常常会出现各种各样的工程,条件复杂、施工工艺以及施工中对施工质量控制不当等离析、缩径、夹泥、稍有不慎就容易造成诸如扩径、缺陷。
尤其是对于混凝土灌注桩,空洞、断桩等影响桩基安全使用的各种质量问题。
缺陷的存在必然不同程度地影响如果能事先较为准确地判断出桩身缺严重者甚至使单桩丧失承载力。
到桩基承载力,,排除事故隐患。
因此,就可以及时采取补救措施,陷类型及严重程度、缺陷位置等,对单桩承载力检测以及桩身的完整性检测对桩基工程来说就具有极为重要的意义是任何情况下都决不可忽视的至关重要的隐蔽工程验收手段。
高应变用于桩身质量完整性检测的方法主要有静载荷试验、钻芯检测法、目前,动测法、低应变反射波法、超声波透射法等。
低应变反射波法是在这种工程需要和具有操技术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测方法,是目前桩基质量检测,作简单、快速、经济而且能无破损检验桩身质量等多方面优点对于各检测方在桩基检测当中得到了广泛的应用。
规范首推的桩身完整性检测方法,所示。
1法的对比如表各检测方法的对比1表无损检测检测类型有损检测超声波透射低应变反射静载荷试钻芯检测高应变动测检测方法法波法法验法桩身结构完桩身结构完单桩承载力检测目的单桩承载桩身结构和桩身结构整性完整性整性力完整性不能检测桩不能解决桩多解性不能区分检测局限易斜钻，强度及沉降身外形畸变破坏模式性局部检测问题较高低较低一般高检测效率较低低高较高较高检测费用从上表可以看出，综合比较小低应变反射波法作为一种无损检测，可用于检测桩身结构的完整性。
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。
低应变反射波法原理及判定桩身缺陷理论
低应变反射波法原理及判定桩身缺陷理论摘要：本文介绍了低应变反射波法的原理及一些基本概念；笔者根据应力波传播及波动方程理论，总结出在桩身各种缺陷类型界面，入射波与反射波性质变化的四条基本规律，运用时距图解法以简单明了的方式，从理论上阐述证明了各种缺陷实测曲线的表现形式。
时距图解法与四条规律相结合，形成了低应变反射波法判定桩身缺陷理论。
关键词：压缩波拉伸波初始振动方向同向反射反向反射四条基本规律时距图解法判定桩身缺陷理论1基本概念1.1波与弹性波波的种类很多，一般分为两种，一种是需要介质传播的波，如声波、地震波；一种是不需要介质传播的波，如光波、电磁波等。
我们所要讨论的是前者，也叫弹性波。
弹性波是振动在物体内传播的一种物理现象。
我们所说的低应变反射波法测试桩身完整性，其中的“波”就弹性波。
所谓“弹性”，是指桩身质点在受到外力作用后产生变形，其大小未超过混凝土的弹性变形界限，一旦外力消失，质点仍然可以恢复形变。
1.2质点～弹簧阵列模型与均质杆件模型我们知道，桩身混凝土从微观观察为非均质体，由石材骨料、水泥砂浆胶结而成，但根据其宏观的力学性质表现，可以将其视为均质材料。
为便于采用基桩弹性波动理论建立数学模型，我们视桩身为均质材料，概化为由许许多多质点及弹簧相连接的物理模型，在空间上形成整齐的阵列[5]。
质点代表材料的质量，弹簧代表材料弹性特征，如此便可以采用胡克定理来描述其本构特性。
因此质点是代表桩身内具有质量的一个微观点，仅是理论上的一个概念。
此外，我们还可以将桩身假定成为材料均匀[2]（密度及弹性模量不随时空发生变化）、截面积相等有限长度的弹性杆件。
1.3波动方程既然把桩身假定为均质杆件的物理模型，我们就可以根据牛顿第二定律描述弹性波在桩身内的传播规律，得到下面波动方程数学模型：（1-1）式中：为桩身质点的位移（ｍ）；为桩身空间坐标变量；为时间坐标变量；为桩身弹性波速（m/s）；为桩身材质密度（㎏/m3）；为桩身材质弹性模量（mpa）。
低应变(反射波法)检测培训_OK
（3）离析（断）桩 工程桩9#，桩长10.25m。该桩现场实测波反射较强，往后同
样出现多次反射、其反射时间间隔相等，无法找出桩底反射位 置。按本工程的完整桩平均波速反算，该桩身在2m—2.2m处全 断。
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现场钻芯取样，桩顶上部0.2m厚度无骨料,0.2—2.0m段芯样 表面有蜂窝、麻面，水泥渗量少，胶结较差，2.0—6.15m段， 砼芯破碎严重，部分砂、石分离无胶结，6.15m至桩底砼芯样 连续，呈柱状表面光滑、断口吻合、胶结较好，桩底与持力 层接触面清晰。该桩钻芯结果与低应变反射波检测结果较为 一致。
4
(二)应力波在波阻抗界面处的反射和透射 设一维平面应力波沿桩身传播到达一与传播反向垂直的 波阻抗界面。
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根据应力波理论，由连续性条件和牛顿第三定律有
vI+vR=vt
(3)
A1(ơ1+ ơr)=A2ơt (4)
式中：v、ơ分别表示应力波的速度和应力，下标I、R、T分 别表示入射波、反射波和透射波。由波阵面动量守恒条件， 由式（4）得
与反射波同相位,并在缺陷处波形非常明显反射,反射时间为 1.41ms,按本工程完整桩的平均波速，计算出该桩实测缺陷在 2.3m处。
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现场钻芯取样，上部0—2.30m段砼芯样连续完整,呈柱状及 短柱状,表面光滑,断口吻合,骨料分布较为均匀。中部2.40— 5.80m段砼芯样较为松散，胶结较差或无胶结现象，取中部较 为完整呈柱状体芯样，进行砼试块试压，其最大砼抗压强度 为14.1Mpa。钻芯结果与反射波检测法基本吻合。
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2、桩身缺陷位置确定
X=1/2000⊿txC
X=1/2·c/⊿f′
采用本方法确定桩身缺陷的位置是有误差。
原因一：
低应变反射波法
低应变反射波法低应变反射波法（Low Strain Reflection Wave Method）是一种用于地下工程检测的非破坏性测试方法。
它通过观测地下土层的反射波特征，可以获取有关土层的物理性质和结构信息，从而评估地下工程的稳定性和安全性。
低应变反射波法利用了地震波在不同介质中传播速度不同的原理。
当地震波传播到不同介质的交界面上时，会发生反射和折射现象。
通过观测反射波的到达时间和振幅变化，可以推断出不同土层的厚度、密度、弹性模量等信息。
低应变反射波法的测试过程相对简单，只需要在地下钻孔中安装一个传感器，通过敲击地表或者通过震源产生地震波，然后观测传感器接收到的反射波信号。
根据反射波信号的特征，可以确定地下土层的性质。
低应变反射波法具有以下优点：1. 非破坏性：低应变反射波法不需要在地下进行开挖或者钻孔，对地下结构没有任何破坏，可以在不影响地下工程施工的情况下进行测试。
2. 快速高效：低应变反射波法测试过程简单快速，只需要几分钟到几小时的时间，可以在工程施工现场实时监测，及时发现问题。
3. 高分辨率：低应变反射波法可以提供较高的测试分辨率，可以检测到较小的地下结构变化，对于评估地下工程的稳定性具有较高的准确性。
4. 适用范围广：低应变反射波法适用于各种土层和地下结构的测试，包括土壤、岩石、混凝土等。
可以用于评估地下管道、桩基、坑道等地下工程的安全性。
低应变反射波法在地下工程中有着广泛的应用。
它可以用于地下管道的安全评估，通过观测反射波信号的变化，可以检测管道的泄漏、破损等问题。
同时，低应变反射波法也可以用于桩基的检测，可以评估桩基的质量和稳定性，及时发现桩身的缺陷和不均匀性。
除了在地下工程中的应用，低应变反射波法还可以用于地质勘探和地下水资源的评估。
通过观测反射波信号的变化，可以推断出地下岩石、土层和地下水的分布情况，为地质工作者提供有关地下地质结构的重要信息。
低应变反射波法是一种有效的地下工程检测方法。
桩基低应变(反射波法)的基本原理
桩基低应变(反射波法)的基本原理桩基低应变反射波法是一种测量地基桩芯的有效方法。
它利用从
桩芯中反射出的声波，通过位移变化率测量桩内的应变，从而得到地
基的竖向变形的信息，是一种地基桩低应变监测的先进技术。
原理是利用声波法原理，在桩顶部内装入（或者放置在桩芯上方）触发器发射声波，声波从桩底反射并传导到接收器。
接收器采集到的
数据被传输到数据处理系统，根据声波时间变化来测量桩芯的应变值，监测桩芯在低应变条件下的变形情况。
如果声波时间变化显示了变化，表明地基桩已经发生了一部分变形，继而延伸至地表变形，当前的位
置的变形对地基桩的位移有重要的意义，是一种有效的桩基低应变监
测方法。
桩基低应变完整性检测(精制实操)
桩基低应变完整性检测引言近几十年，我国工程建设蓬勃发展，桩基础在高层建筑、大型厂房、桥梁码头、海上钻井平台及核电站等重要工程中被广泛应用。
由于桩基属于地下隐蔽工程，桩基施工过程中受到所处地质条件、施工技术工艺等多种因素的影响，成桩难免存在各种不足，影响成桩的质量和使用效果，比如缩径、扩径、离析或夹泥，甚至断桩等不利缺陷。
如何快速、准确的评价桩身质量，是桩基检测工程一直所关注的话题。
而低应变检测具有设备简单轻便、检测快速等优点被广泛应用于桩基检测工程中。
技术原理反射波法检测是建立在一维波动理论基础上，在数学上模拟桩的一维应力波传播，计算反射、透射和波的叠加，根据波形的异常情况推断桩的完整性。
反射波法检测，是通过敲击桩顶，产生的应力脉冲以波的形式沿桩体传播，应力波在传播的过程中遇到桩体界面变化时，将表现为桩身阻抗变化而产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收到波的变化，由应力波沿桩身向下传播遇到有缺陷的界面或到达桩底产生反射然后返回桩顶的时间来判断桩身内的缺陷位置。
对于嵌固于土体中的桩，由于桩长L一般远大于桩径d，因此，将桩作为一维弹性值杆，考虑桩土相互作用，则桩身质点振动速度v（x，y）满足下面的一维波动方程：在式（1）中：χ-振动质点到震源的距离；t-质点振动的时间；k-桩周土弹性参数；c-桩周土阻尼系数；A-桩的截面积；C-纵波在桩中的传播速度，且满足关系，其中ρ为桩的密度；E为桩的弹性模量。
应力波在桩体中的传播时间（Δt）及桩长（L），可用下式计算出不同岩土介质中桩的纵波波速：布置方案根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点：实心桩检测点宜在距桩中心2/3 半径处：空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90°检测采集数据时需要注意的地方主要有以下几点：1.安装传感器部位的混凝土应平整；2.传感器安装应与桩顶面垂直，应与锤击点保持在一个水平面上；3.用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度；4.传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，以减少外露主筋对测试产生干扰信号。
低应变反射波法检测实施细则
岩土检测有限公司GEOHWA-PI/C5-32 作业指导书第 1 页共 3 页9、低应变反射波法检测实施细则第Ⅱ版第0 次修订颁发日期：2011年10月20日一、术语低应变反射波法：采用低能量瞬态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线，通过波动理论分析，对桩身完整性进行判定的方法。
二、试验目的和适用范围低应变反射波法适用于检测钢筋混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。
三、检测设备检测设备采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的FDP204PDA- IP 4CH掌上动测仪。
仪器性能指标如下：名称规格型号生产厂家主要性能指标掌上动测仪FDP204PDA-IP 4CH中国科学院武汉岩土力学研究所通道数：4道；A/D 转换16位；浮点增益12位；动态范围136dB；频响范围0.1Hz～15KHz；线性误差<1‰；工作时间>12小时。
检测设备在投入使用前应进行检定。
设备性能应符合技术要求。
四、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，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
岩土检测有限公司 GEOHWA-PI/C5-32 作业指导书第 2 页 共 3 页 9、低应变反射波法检测实施细则第Ⅱ版 第 0 次修订 颁发日期：2011年10月20日假设桩为一维线弹性杆，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=A ρC ；推导可得桩的一维波动方程：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V r 和速度透射波V t 。
令桩身质量完好系数β＝ Z 2/Z 1,则有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 由下式确定五、执行标准广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15－60－2008）； 行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106－2003）。
反射波法低应变检测
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2、弹性波在杆内的传播 （引入几个公式： V c
广义波阻抗：
F 胡克定律： E EA
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（1）弹性波在杆的固定端和自由端的反射
当杆中传播的应力波到达杆的另一端时将发生波的 反射，其情况视边界条件而异，边界条件对于入射波来 说，是在入射波波阵面后方的一个新扰动，这一扰动的 传播就是反射波，反射波的具体情况应根据入射波与反 射波合起来的总效果符合所给定的边界条件而定，对于 弹性波来说，入射波与反射波的总效果可按叠加原理来 确定。 两弹性波相互作用后杆中质点速度V3和应力σ3分别为 V3 = V1 + V2 σ3=σ1+σ2
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1、反射波法基本原理
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）或桩身截面 积发生变化（如缩颈或扩颈），将产生反射 波，经接收、放大、滤波和数据处理，可识 别来自不同部位的反射信息，通过对反射信 息进行分析计算，判断桩身混凝土的完整性， 判定桩身缺陷程度及其位置。
上式整理后可得：一维杆应力波波动方程
2 2u 2 u c 0 2 2 t x
式中 的物理意义即为弹性波 在杆件内的传播速度
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2、时域分析：
取桩身某段为一个分析单元，其介质密度、 纵波波速、横截面积和弹性模量分别用、c、A、 E表示，令Z=cA=EA/c 当桩身几何尺寸或材料物理性质发生变化时， 相应的、c、A发生变化，其变化发生处为波阻 抗界面。将波阻抗的比值表示为
a、如有V2=－V1，则V3=0，σ3=2*σ1，即两波相遇界而处质点速 度为零而应力加倍，这相当于法向入射弹性波在固定端（刚壁） 的反射。 b、如有V2 =V1，则有V3 = 2V1，σ3 = 0，即两波相遇界而处应力 为零而质点速度加倍，这相当于法向入射弹性波在自由端（自由 14 表面）的反射。
低应变反射波法
低应变反射波法————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:姓名：林必挺学号： 8院系：地球科学与工程学院专业：地质资源与地质工程指导教师：袁宝远职称：教授2016年6月2016年4月基于桩基检测的低应变反射波法一、引言桩基础属于隐蔽性工程,是建、构筑物重要的组成部分,其作用在于将上部结构荷载传递到桩周及下部较好地层中，其质量优劣直接影响到整个结构的安全与稳定。
因此桩基对工程质量起着不容忽视且不可替代的作用。
然而在实际中由于现场地质条件复杂、施工工艺以及施工中对施工质量控制不当等,常常会出现各种各样的工程缺陷。
尤其是对于混凝土灌注桩,稍有不慎就容易造成诸如扩径、缩径、夹泥、离析、空洞、断桩等影响桩基安全使用的各种质量问题。
缺陷的存在必然不同程度地影响到桩基承载力,严重者甚至使单桩丧失承载力。
如果能事先较为准确地判断出桩身缺陷类型及严重程度、缺陷位置等，就可以及时采取补救措施,排除事故隐患。
因此,对单桩承载力检测以及桩身的完整性检测对桩基工程来说就具有极为重要的意义，是任何情况下都决不可忽视的至关重要的隐蔽工程验收手段。
目前,用于桩身质量完整性检测的方法主要有静载荷试验、钻芯检测法、高应变动测法、低应变反射波法、超声波透射法等。
低应变反射波法是在这种工程需要和技术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多方面优点,是目前桩基质量检测规范首推的桩身完整性检测方法,在桩基检测当中得到了广泛的应用。
对于各检测方法的对比如表１所示。
表1各检测方法的对比检测类型有损检测无损检测检测方法静载荷试验钻芯检测法高应变动测法低应变反射波法超声波透射法检测目的单桩承载力桩身结构完整性单桩承载力和桩身结构完整性桩身结构完整性桩身结构完整性检测不能易斜不能解多解性不能检局限性区分破坏模式钻,局部检测决桩强度及沉降问题测桩身外形畸变检测效率低较低一般高较高检测费用高较高较高低较低从上表可以看出,综合比较小低应变反射波法作为一种无损检测，可用于检测桩身结构的完整性。
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）。
桩基低应变反射波法检测原理
桩基低应变反射波法检测原理
一、基本流程
低应变检测一般首先进行，以了解试验前桩身的完整性。
进行低应变试验前通知委托方或现场监理工程师，经批准后进场进行试验，操作步骤参考如下：
⑴传感器安装面预处理；
⑵安装传感器；
⑶调整仪器进入接受状态；
⑷检查信号、存储信号；
⑸重复观测确定信号一致性；
⑹改变锤击位置及接受位置，重新观测；
⑺对异常桩重点对待。
每批桩低应变试验结束后及时进行分析。
对有问题的桩应及时将分析结果通知监理或委托方。
二、低应变检测原理
1、低应变完整性检测是根据应力波在不同波阻抗和不同约束条件下传播特性来判别桩身质量。
2、具体方法是：试验时将传感器紧密粘贴在被测桩头上，在桩身顶部用力棒（或力锤）进行竖向激振，产生应力波；
3、应力波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗差异界面或桩身截面积发生变化时将产生反射信息，经接收、放大、和滤波后记录在基桩检测仪内；
4、然后用电子计算机对记录数据（反射信息）进行处理，结合施工工艺、地层等综合分析，识别来自桩身不同部位的反射信息，据此反射信息对基桩的施工质量进行判释。
低应变反射波法ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
安全目标及保证措施
1、安全目标：坚持“安全第一，预防为主”，消灭 事故，杜绝人员伤亡。
2、安全保证措施：
（1）现场检测应严格遵守现场有关安全作业规定， 检测人员应熟悉现场环境，杜绝人身伤害及事故发生。
（桩顶表面应 平整干净无积水）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔 用
检测前准备
桩头打磨四个 平面，周边三个为
传感器安装点， 直径约60mm， 在钢筋笼内侧，距 桩中心2/3半径处。桩 中间平面为锤击点， 直径约100mm，
打磨面应平 顺、光洁、密实。）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
现场检测
1、传感器安装部 位应清理干净不得 有浮动沙土颗粒。2、传 感器应与桩轴线平行。 3、用黄油或其他粘合剂 时，保证有足够的粘结强 度，保证信号在采集过程 中不发生滑动、松动 激振方向沿桩轴线方向 ，采用榔头式锤激振时，不 得连击。（短桩或浅 部缺陷桩的检测宜采 用轻捶快击窄脉冲激振； 长桩或深部缺陷桩 检测宜采用重锤宽脉冲激振）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数据收集
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
低应变反射波检测方法简介
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道适用范围低应变反射波法是目前国内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，它集一维弹性波动理论对实测桩顶速度或加速度响应信号的时、频域特征来分析判定被检桩的桩身完整性，其中包括桩身存在的缺陷位置及其影响程度、桩端与持力层的结合状况。
根据一维弹性杆件波动理论，对由桩顶锤击产生的下行压缩波来说，当桩身某处波阻抗发生变化时将产生上行反射波。
从广义讲，在某一桩身截面处波阻抗的降低，则表现为反射波与入射波的相位相同，如夹波、离析、缩径甚至断裂等；反之则表现为相位相反，如扩径等。
因此，仅仅通过反射波的相位特征来判定桩身缺陷的具体类型具有一定的困难。
另外，尽管目前国内外一些研究单位和厂家推出的反射波时域曲线拟合软件，但对桩身及其受地基土的作用难以给出可信度较高的定量分析结果，只能采用近似模拟方法。
因此，本办法在应用中尚需结合岩土工程地质和施工技术资料，通过综合分析来对桩身和桩端存在的缺陷及其类型和影响程度作出定性判定。
由于其桩身反射信号复杂和桩端反射不易识别，依据一维杆件中的弹性波理论，本办法即不能应用于水泥土桩等非刚性材料桩，也不能用于混凝土竹节桩等异型刚性材料桩。
在桩顶受到低能量锤击的作用下，低应变弹性波在桩中传播至桩端，并反射回桩顶被传感器所接受。
人们既可利用时域信号中的桩端反射时间来计算波在桩中的传播速度，也可利用该场地被检桩的平均波速来估算桩的长度。
但由于桩身材料和地基土的阻尼及辐射阻尼效应，波的能量将随着传播距离的增大而衰减，当被检桩超过一定的长度后，不易测得清晰易辩的深部桩身缺陷和桩端反射波，因此本办法检测受到了一定的限制。
另外，桩端反射波的可辩性除受桩的长径比控制外，还与桩侧土的弹性模量或波速的高低密切相关，故新规程未对桩的长径比做具体的定量规定。
对于嵌岩桩，由于桩端嵌入基岩之中，往往存在有桩材料与基岩广义波阻抗相接近的情况，使得在时域曲线上桩端反射不明显或基本无法识别，这时就应结合岩土工程勘察资料和实测时域曲线来判断桩端嵌固情况。
低应变反射波法课件
CONTENTS 目录
• 引言 • 低应变反射波法的应用 • 现场检测技术 • 数据处理与分析 • 工程实例 • 结论与展望
CHAPTER 01
引言
目的和背景
目的
介绍低应变反射波法的原理、应用及 实践操作。
背景
随着工程建设的快速发展，桩基检测 需求日益增加，低应变反射波法作为 一种简便、有效的桩基检测方法，在 工程实践中得到广泛应用。
CHAPTER 03
现场检测技术
检测设备
01
02
03
04
传感器
用于采集桩身内力的变化信号 ，通常选用加速度型传感器。
数据采集仪
用于接收传感器信号并进行处 理，将信号转换为可分析的数
据。
激振设备
用于产生激振力，使桩身产生 振动，如敲击锤或激振器。
辅助工具
包括信号线、连接线、支架等 ，用于连接设备和固定传感器
优缺点分析
优点
低应变反射波法具有无损、快速、简便等优点，能够大面积 地对桩基进行检测，且对桩身不会造成破坏。同时，该方法 能够提供较为准确的桩身完整性信息和承载力评估。
缺点
低应变反射波法的检测结果受多种因素影响，如桩身材料特 性、桩长、桩径比等，可能导致检测结果出现误差。此外， 对于一些特殊类型的桩基，如扩基桩、嵌岩桩等，低应变反 射波法的适用性可能受到限制。
适用范围
01
02
03
检测桩身完整性
低应变反射波法适用于检 测混凝土桩的桩身完整性 ，包括桩身断裂、裂缝、 空洞等缺陷。
评估桩身承载力
通过分析反射波的波形和 传播规律，可以对桩身的 承载能力进行评估，为工 程设计和施工提供依据。
检测桩基承载力
低应变反射波法检测细则
低应变反射波法检测1适用范围本细则适用于低应变反射波法检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。
其有效检测桩长范围应通过现场试验确定。
2编制依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014。
3检测仪器设备检测仪器设备主要为RS-1616K（S）基桩动测仪、力锤、力棒。
4受检桩种类及要求4.1 受检桩种类1、混凝土预制桩2、混凝土灌注桩4.2 受检桩要求4.2.1受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。
4.2.2桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。
4.2.3桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。
5现场检测5.1准备工作5.1.1收集工程桩的桩型、桩长、桩径、设计桩身混凝土强度、施工记录及地质勘察报告等有关技术资料。
5.1.2检查桩顶条件和桩头处理情况受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与设计条件基本相同。
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；桩顶平面应平整干净无积水，必要时宜采用便携式砂轮机磨平；妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。
预应力管桩当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则，应采用电锯将桩头锯平。
当桩头与承台或垫层相连时，应将桩头与混凝土承台或垫层断开。
5.1.3检查仪器设备，使测试系统各部分之间匹配良好。
5.2现场仪器设备配置（如下图）：5.3测量传感器的选择和安装5.3.1传感器的选择检测长桩的桩端反射信息或深部缺陷时，应选择低频性能好的传感器；检测短桩或桩的浅部缺陷时，应选择加速度传感器或宽频带的速度传感器。
5.3.2传感器的安装1、传感器安装应采用化学粘结剂或石膏、黄油等粘贴，不应采用手扶式。
安装时必须保证传感器与桩顶面垂直。
2、激振点和传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。
3、实心桩的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；空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90度，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。
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低应变桩基检测报告
工
程
名
称 XXX桩基检测
检
测
性
质 委托检验
检
测
依Hale Waihona Puke 据 建筑基桩检测技术规范委 托 单位
第五组检测单位
桩
型
CFG桩
电话 设计承载力
0913-xxxxxxx
设计桩长(m)
29.0～31.0
施工日期
总桩数 625
被
检
63
数
比 例
10%
平 均 实测波速km/s
4.3 5
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• 有的测试人员为了测试简便，经常不用耦合剂或 少用耦合剂，致使耦合剂的作用减少或消失，导 致测试信号振荡很明显，不利于对基桩的分析判 断，这样是不可取的。
• 击振信号的强弱对现场信号的采集同样影响较大， 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90°夹角， 击振点位置宜在桩壁厚的1/2处。
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4
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）或桩身截面面积变化（如 缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接受放大、 滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反 射信息，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。还可根据视波速和桩底 反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。
8
把仪器都放到要检测的桩跟前，准备检测。
桩顶检测时标高 应为设计标高； 要求受检桩桩顶 混凝土质量、截 面尺寸应与桩身 设计条件基本相 同；
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9
把桩顶的垃圾 清理掉，凿除 浮浆，露出坚 硬的混凝土表 面，处理平整， 冲洗干净、且 无积水。
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确定桩径、定点
（1）确定桩的直径 （2）确定桩上要进行锤
击的点、和安装传感器 的点 （3）进行标记
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• 打磨激振点和传感器安装点。
• 传感器安装部位不得有浮动沙土颗粒存在； 不得安装于松动的石子上。
• 在实心桩的中心位置打磨出直径为10cm的 平面，在距桩中心2/3半径处，对称打磨出 2~4处，直径约为6cm的平面，打磨面应平 顺光洁密实。
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• 用黄油或其他粘结剂应具有足够的粘结强 度，传感器底部粘结剂越薄越好。保证在 信号采集过程中，传感器不得产生滑移或 松动。
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• 锤击方向沿桩轴线。
• 至少三次以上，不得连续锤击。
• 锤击能量在能看到桩低反射的前提下尽量 小，可以减少桩周参加震动的土体，以减 少土的阻力对波的影响。
最小 桩号
结论
桩径（/扩底）(mm)
400
检测日期
Ⅰ 类
/
Ⅱ 类
/
Ⅲ类
/
Ⅳ 类
/
比 例
/
比 例
/
比例
/
比 例
/
统
3.9 9
最大
4.8 0
标准差
计 桩
数
离散系数
KDD 1-3
桩号
KDD 111
/
63
/
依据建筑基桩检测技术规范，该批灌注桩完整性满足设计要求。
（检验专用章） 签发日期：2012年5月23日
备注
/
批准
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审核
主 检
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注意事项
• 桩头不平时，以石膏安装最好。稠度低的黄油、 油性橡皮泥、粘性低的口香糖和泡泡糖、颗粒粗 的粘土均不能使用。有一种罐装橡皮泥弹性太好， 用它安装传感器往往有寄生振荡存在，不少人吃 过这方面的亏，下列几种耦合剂值得选用：①牙 膏：干净方便、快速实用；②黑色黄油（或粘性 好的黄油）或凡士林：粘性好的黄油经济实用， 但太脏，夏天效果亦不甚理想；凡士林经济实用， 较干净；③粘性好、弹性差的橡皮泥，以捏成团 用力扔到墙上不掉下为选择标准；④石膏：较适 合于不平整的桩头；口香糖：用口加工后使用。
低应变法
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目录
• 目的 • 依据 • 原理 • 流程 • 实验报告 • 注意事项
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目的
检测基桩桩身 的完整性质量， 既桩身存在的 缺陷位置及其 影响程度。
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依据
• 《铁路工程结构混凝土检测规程》TB104262004
• 《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2008 • 《铁路工程基桩无损检测规程》TB10218-1999
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准备工作 确定受检桩 桩顶的清理 确定桩径、定点
打磨各点
安装传感器及其他元件
锤击
采集信号、数据
资料处理、计算
填写检测报告
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6
准备工作
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7
（1）检测产品合格证书和计量检定证书 （2）全面检查 （3）检测系统具有信号滤波、放大、显示、
储存和信号处理分析功能
（4）符合规定
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