桩基低应变检测曲线实例分析(葵花宝典)
预制桩低应变检测中Ⅲ、Ⅳ桩曲线原因分析及处理措施
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中国新技术新产品
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高 新 技 术
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预制桩低应变 检测中Ⅲ、 桩曲 Ｉ 线原因分析及处理措施 Ｖ
秦 秀 云 Leabharlann （ 江苏省 常熟市交通监理有限公 司， 江苏 常熟 ２ ５ ０ ） １ ５ ０
摘 要 ： 文 阐述 了苏 南地 区预 制 桩低 应 变检测 过程 中常见 Ⅲ、 类桩 曲线特 征 、 本 Ⅳ 造成 曲线 原 因及 常见 处理措 施 。
１前言
苏南 房地 产行 业繁 荣 ， 开发 量 很大 ， 每年 苏 南又属 于软 土地 区 ，大量 采 用预 制桩 基础 处理， 以满 足建 筑物 强度 及变 形 的要求 。 制 预 桩 分 为 预 制 钢筋 砼 方 桩 及 顶 应 力 混 凝 土 管 桩 ， 识 别 Ⅲ、 如何 Ⅳ类 桩 曲线 的 变形 大 小 ， 需 根据 其特点 、 陷深度 等予 以判 定 。 缺 本文 结合 实例进 行具 体分 析 ， 提 出一些 建议 。 并 ２ 浅部 明显裂 缝 ２１此类 缺 陷 较 常见 ，但 方 桩 与 管桩 又 ． 有所不 同，管桩 由于 混凝 土强 度 较高 且本 身 具有预 应力 ， 一般 是脆 断 ， 曲线形 态 见图 １ 。 桩 裂 缝 程度 要 根 据 ２ ／ 刻 前 缺 陷 反 ＬＣ时 射 波反 射程度 ， 否有 二次 或 多次 反射 ， 是 幅频 曲线有无 深 凹的峰 ～ 状 多次起 伏 ， 时一 般 谷 此 已无桩 底 反射 。 Ⅲ、 Ⅳ桩 曲线形 态 见 图 ２ 网 、
关 键词 ： 制桩 ； 理措 施 预 处
线 欠科 学 ，压 机移 动 中对先 前 压人 的桩 碾压 存 在问题 ：施 Ｔ单 位 为 了赶丁 期或 焊接 Ｔ人 造成。 责 任 心不 强 ，焊 接 质量 差 或 冷却 时 间不 足 。 ２３处理 措施 － ｂ ．沉 桩 过程 问题 ： 用 打 人 法 时 ， 于砂 性 采 由 ａ 采 用补 桩手 段 ， 方 法最有 效 ， ． 该 较适用 土 存 在 ， 桩 困难 ， 次 锤击 下 ， 身 内产 生 沉 多 桩 于存在 大 面积 Ⅲ 、 Ⅳ桩 时 ， 该 方法所 需 费用 较大的拉压应力，造成脱焊。ｃ 桩顶平整的 但 ． 较 大 ， 期较 长 。ｂ 对方 桩 的Ⅳ类 桩采 用 接 问题 ： 工 ． 桩顶 本身 不平 而造 成 ， 或接 桩处 缝 隙大 ． 特别 桩 处理 ， 检测 提供 的缺 陷位 置 ， 将 断桩 且 垫片 填充 不 均匀 。ｄ 浮 力影 响 ： 是 大 根据 先 部 分周边 的土方 挖 除 ， 到 断裂 部位 ， 工凿 直径桩 ， 浮力 很大 时 ， 至 大于 焊缝 连接 强 挖 人 上 甚 除 断裂 位置 以上混 凝 土桩 ， 接 同规 格 主筋 ， 度 。 焊 采 用 比原桩 径 大 ｌＯ ｍ的模 板 ， 高 一级 强 Ｏｍ 用 ３ ＿ ２处理 措施 度 的混凝 土 浇灌 。ｃ 对 方桩 中的 Ⅲ类 桩采 用 ． ａ ． 补 桩处 理 ， 该方法 最有效 ， 用 于存 较适 加 固处理 ， 根据 检 测提 供 的缺 陷位 置 ， 先将 断 在大 面积 接桩 有 问题 的桩 时 ，但该 方 法所 需 桩 部 分 周 边 土 方 挖 除 ，挖 到缺 陷 部 位 以 下 费 用较 大 ， 期较 长 。 工 ２ｃ ， 用 比原 桩 径大 ｌＯ ｍ 的模 板 ， 高 ０ｍ 采 Ｏｍ 用 ｂ 对 接 桩 有 问题 的 桩 可 以采 取 重新 打 ． 级 强度 的混 凝土 在桩 周浇灌 接 上 。ｄ 对 管 人 或压 入 ， 举仅 能达 到接 桩 处密 合 ， ． 此 而不 能 桩 中的 Ⅲ类桩 ， 据检 测提 供 的缺 陷位 置 ， 根 先 达 到上 下接 桩连 接成 为整 体 ，须考 虑水 平剪 ３。 将 桩周 边 的土 方进 行挖 除 ，挖 到缺 陷部 位 以 切 力 （ 地震 波传 播过 程 中产 生 的水 平 力 ） 如 对 ２ 对 造成 此类 缺 陷桩 的原 因分析 ， 以 下 ２ ｃ 采 用 比原 桩 径 大 １０ ｍ 的模 板 支 桩 的要 求 。 ． ２ 有 ０ｍ， ０ｍ 如有 的建筑 物采 用桩 基 ， 因为场 是 下 几方 面 ： 撑 ， 高强 度混 凝 土进 行桩 周浇 灌 ， 桩 内 地存 在液 化地 层 ，或 建筑 物抗 震设 防烈 度 的 用 同时 ａ 场地 基 础 开挖 时 ， 工 单位 没 有 严 格 径 钢筋 笼 子加 长 ， 过缺 陷位 置 ２ ｍ 左右 ， 要 求 ， 节影 响需得 到应 有重 视 。 ． 施 超 ０ｃ 脱 执行 开挖 程序 及要求 ， 机 碰到 桩顶 ， 类 原 进 行灌 芯 。ｅ 对 管 桩 中 的 Ⅳ类 桩接 桩 处 理 ， 挖 这 ． ｃ 根据基 桩情 况 ，调 整上 部荷 载重新 设 ． 因 较 常 见 Ｉ．场 地 存 在 暗 浜 等 不 良地 质 现 根 据检 测提 供 的缺 陷位 置 ，先将 断桩 部 分周 计 。 ｂ 象 ， 挖后 换填处 理 时 ， 机 碰 到桩 身或 土体 边 的土 方进行 挖 除 ， 到 断裂 部位 ， 工凿 除 开 挖 挖 人 ４深部 明显 裂缝 失稳 挤 压桩 身 ；． ｃ 采用 压 入 法 沉桩 ，沉 桩路 断 裂位 置 以上混 凝 土桩 ，焊接 直 径较 大 的主 此类 缺陷 较少 见 ， 也容 易被 忽视 ， 一是 由 筋 ，采 用 比原 桩 径 于位 置 较 深 ， 测信 号 的 衰 减 ， 检 无法 检 测 到 ， 大 １ ０ ｍ 的模 板 ， 二是 往往 由于 接桩 反 映的存 在 ，无法 检测 到 ０ｍ 笔 一 莘 兰 三蓦 同时 径钢筋笼 接桩 以下 的缺 陷。 者 曾作过试 验 ， 根预 制 桩内 正 子 加 长 ，过 缺 陷 位 方 桩 ３ ０３０ ｍ， 度 ２ ． １．＋ ３ ）在 ５ ＂５ｍ 长 ５Ｏ ２ １． ， ｍｆ ０ Ｏ 置 ２ Ｂ 左 右 ， ０Ｃ 同 沉 桩 前 已知 １． ９ ｍ存 在明 显裂 缝 ，压人 后 检 ５ 时 用 高 强 度 的 混 凝 测 曲线 很难 反映 该缺 陷 ， 形态 见 图 ５ 曲线 。 图 Ｉ管 桩断桩 土进 行浇 灌 。 ４１原 因分析 ． 盐二± 二 ３ 接 桩 明显 欠 基 桩施 工前 ，由于运 输 吊装 过程 中桩 身 裂 缝 用 打入 法 时 ， 次锤 击 下 ， 身 内 产 ； 采 多 桩 咚二 一 密贴 此 类 缺 陷 也 较 生 的较 大拉压 应 力 ， 身产 生裂缝 。 桩 ＼～ —— ～ 常 见 ，曲线 形 态 见 ４ 处理措 施 （ ． ２ 以预 防为 主 ） 图 四 。仅 仅 依 靠 低 采用 预 防措施 ， 输 吊装 中执行 规定 ， 运 发 应 变动 测 曲线 直 接 现有 明显 裂缝 禁止 施工 ； 用 打人法 时 ， 采 最好 图 ２ 方桩 明显 裂缝 （ Ｉ １） ｌ 判 定 接 桩 缺 陷性 质 先进 行高 应变 打桩 监测 ，身 内产 生 的拉压 应 很 困难 ，也 是 不 客 力在 桩本 身材 料强度 范 围 内。 观 的 。低 应 变 动 测 ５结束 语 中 的接 桩 问题 是 从 低应 变 动 测法 （ 弹性 波 法 ） 测 判 定 Ⅲ、 检 Ｖ／ ＼ 、 桩 身 完 整 性 角 度 来 Ⅳ类 桩是 复杂 过程 ，需 要 良好 的职业 道德 及 看 ，而 由于 桩 身 完 高度 负责 的精 神 。 图 ３ 方桩 断桩 （ ） Ⅳ 整 性 与 承 载 力 是 从 Ⅲ、 Ⅳ桩 的处 理 ， 关键 是 委 托 方 （ 程 开 工 不 同 角 度 评 价基 桩 发者 ） 的处理 态度 及 魄力 ， 理方 案最 终靠 设 处 问 题 ，低 应 变 曲 线 计 定夺 。 形态 相 似 的桩 ， 承 对 Ⅲ、 Ⅳ类桩 的相关 问题 ， 需在 实际 工 还 载 力 可 能 大 不 一 作 中积 累经 验 。 样 。笔 者认 为 遇 到 参 考 文 献 图 ４ 接 桩 缺 陷 此 类 问 题 ，应 本 着 ［】 筑桩基 检 测技 术规 范 Ｊ Ｊ０— ０３ １ 建 Ｇ １６ ２０ 高 度 负 责 的 精 神 ， 『１ ２陈凡 徐 天 平 陈久 照 关立 军主 编 的《 基桩 充 分 利 用 静 载 荷 及 检 测技 术》 高 应 变 等 检 测 手 段 综 合判 定 。 作 者 简介 ： 秀云 ， ，９４年 ６月毕 业 秦 女 １９ ３１原 因分析 中 国地质 大学 （ 汉 ） 程 物探 专 业 ， 就职 ． 武 工 现 ａ ． 接桩 处 焊 接 于江 苏省 常 熟市 交通监 理有 限公 司。 图 ５ １．米 实 际存 在 明显 裂缝 的桩 ， ９５ 曲线 无 明显特征
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。
桩基低应变法检测要求及常见案例分析
筑基桩检测技术规 范》 （ Ｊ Ｇ Ｊ １ ０ ６ — ２ ０ ０ ３ ）和 《 建筑地基基础检 测规程》 （ Ｄ Ｇ ｊ － ３ ２ ／ Ｔ Ｊ １ ４ ２ — ２ ０ １ ２ ） 的低 应 变 法 有 关 检 测 要 求 ， 进行 桩身完整性 的检测 ，并及 时反馈检 测结果给质量 监督机 构 、建 设单位 、设计 单位 、施 工单位 ，以对 桩身质量 问题采 取补救措施 ， 可 以有效的减少工程 地基基础质量事故 的发生 ， 确保建筑物上部结构 的施工质量及安全 。
使 其 松 动 返 回 土 仓 继 续 搅 拌 与 泥 土 混 合 ５分 钟 后 恢 复 出 土 ；
二 次 注 浆 由底 部 向 上 依 次 压 注 。每 环 注 浆 量 控 制 在
２ ｍ ３。
Ｂ 、注 浆 压 力
二次注浆压力为 ０ ． ３～ ０ ． ５ Ｍ ｐ ａ ２ ． ８盾尾油脂及刀盘密封油脂 加注 为 防止 盾构掘进 时，地下水及 同步注浆浆 液从盾尾 窜入 隧道及保护 盾尾刷 ，须在 盾尾钢板刷 位置压注 盾尾油脂 ，以 达 到盾构 的密封功 能。在盾构 出洞前，对盾尾钢 板刷涂刷足
检 比例 。 （ ２ ）预制桩 桩身完整 性采 用低 应变 法，抽检数量不
应少 于同条件下的总桩数 的 ３ ０ ％ ，且不 得少于 ２ Ｏ 根 ，每个承 台抽 检桩数不得 少于 １ 根；对柱 下四桩或 四桩 以上 的承台工 程 ，抽检数量还不应少于相应桩数的 ３ ０ ％ 。 ２ ． ２ 低应 变法 检 测 受检 桩 的条 件 要 求 灌注 桩低 应 变检 测 前， 首先 应将 受 检桩 头 破至 设 计标 高，保证 受检桩混 凝土强 度达 到设计 强度 的 ７ ０ ％ ，且 不小 于 １ ５ Ｍ Ｐ ａ 。桩顶面需平整 、密实 、干净 、无积水 ，要凿去桩头表
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。
低应变法在桩基完整性检测中的几个案例浅析
低应变法在桩基完整性检测中的几个案例浅析摘要：本文结合几个案例，介绍了低应变检测技术在桩基完整性检测中的注意事项及其缺陷判定方法。
关键词：低应变法桩基完整性缺陷一、概述桩基质量检测技术主要有直接检测和间接检测两种：直接检测主要包括静载试验和钻芯法，间接检测主要包括低应变法、高应变法和声波透射法。
其中，低应变法检测相对于桩基的其他检测方法更加简便、快捷。
低应变法检测，具有仪器轻便、基桩信息采集快速、测试成本低廉、检测耗时短、对桩身无损等优点,因此在桩基质量检测中应用最为广泛。
低应变法主要用于检查基桩桩身完整性,能够根据反射波形判断出基桩的扩径、缩径、离析、裂缝、断桩等桩身可能存在的异常及大概位置等。
一般地，由混凝土、CFG等刚性材料形成的，与其周围介质存在显著声学差异的的桩，均可用低应变法进行完整性检测判断。
二、低应变法检测的历史20世纪70年代初，A.G.Davis、J.Stenbach和E.Vey分别提出了机械阻抗法和应力波传播法在桩基无损检测中的传播理论，为桩基低应变法检测桩基完整性奠定了理论基础。
20世纪80年代，国内外同时又相继研究和发展了各种激振式的动力测桩法，低应变法检测桩基完整性因此而逐步发展。
直到现在，低应变法检测也因为其经济便捷的优势已经成为了桩基完整性检测的主要方法。
三、低应变法检测的原理简介一般我们将基桩检测工作中的桩近似地看作一维弹性均质杆件，因为一维弹性杆件的波动理论与基桩检测中的敲击激发方式相符合。
基桩检测中，利用激振锤撞击桩体时所产生的反射信号，被桩头传感器传送给动测仪，再经计算机对这些信号进行分析，我们便能以此作为对桩身质量的判断依据。
简介原理如图1四、低应变法检测前的准备工作对于基桩的低应变检测，除了按照相应检测技术规范准备外，还需注意以下内容：（1）敲击工具的选择：力棒敲击能激发宽脉冲，它激发出的波穿透能力较强，但判别能力稍差，适宜于较长的基桩；手锤敲击能激发窄脉冲，它激发出的波穿透能力较弱，但判别能力较强，适宜于较短的基桩。
桩基低应变分析
低应变反射波检测桩身缺陷性分析黄恒英黄燕陈文摘要低应变反射波法桩身完整性的检测，依据弹性波理论，视桩体为一维弹性杆件而建立起来的原理，应用在工程桩测试，但在测试技术上，有很多值得探讨的问题及完善方面。
本文主要从理论与工程实例结合分析，浅谈基桩完整性检测效果。
关键词低应变反射法基桩质量检测工程实例验证与分析一、刖5低应变反射波法检测桩身完整性已应用多年，国内外许多专家对基桩完整性检测技术做了大量研究，并取得较为成熟的技术经验。
在实际工程桩测试中，根据测得的反射曲线信号，利用反射波能量初至，相位和频率特征，来判别桩身质量。
目前在检测中，会遇到测试效果不理想，导致难以识别桩底信号或桩身缺陷性质，容易对缺陷造成误判，漏判等现象。
如能准确地判断桩身质量排除工程隐患，可以确保工程质量。
本文主要是从理论结合工程实例，对基桩低应变完整性检测技术进行分析和判别。
二、低应变反射波法基本机理低应变反射波法适用于检测混凝土的桩身完整性判定、桩身缺陷的程度及位置。
假定桩为一根均匀各向同性的一维弹性件体，根据桩的轴向振动微分方程的建立和求解，设桩身混凝土的波速C及桩身缺陷的深度L'可按下列公式计算：C=2L/ AT ①L =1/2C mAtx式中：L—测点下桩长（H1）;△T—速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms）;Atx —速度波第一峰与缺陷反射波峰的时间差（ms）； Cm—桩身波速的平均值（m/s）；根据波动理论，弹性波在桩身内轴向传播的基本规律由如下方程来表达：6R二F? 8 x ③UR二-F?ux ④F二Z2-Z1/Z1-Z2⑤6R, 8 x分别为反射波，入射波应力；UR, ux分别为反射波，入射波的质点振动速度；F为反射系数；Z1和Z2为反射界面两侧介质的广义波阻抗（假设弹性波从Z】介质进入Z2介质）。
从上述③、④、⑤式得出，可以看出反射波相位特征与桩身缺陷的关系（见表），以此可以判别桩身质量。
三、低应变反射波法对不同类型缺陷桩的判别特征通过上节理论推理和收集有关资料，结合一些典型桩实测情况，对各种缺陷桩的判别归纳如下几点1、完整桩完整桩实测曲线波形反射很规则，波列清晰，桩底反射波较明显, 易于读取反射波列到达时间，桩身混凝土平均波速较高。
基桩低应变检测的实例分析与处理方法
基桩低应变检测实例分析与处理方法瑞安市建设工程检测科学研究所有限公司朱永茅陈华弟基础工程是建筑工程的重要组成部分，地基基础工程的质量直接关系到整个建筑物的结构安全。
桩基础是主要的基础形式之一，由于桩的施工具有高度的隐蔽性，因此桩基工程的设计、施工、质量检测等方面往往比上部建筑结构更为复杂，更容易存在质量隐患。
桩基工程的质量问题将直接危及主体结构的正常使用与安全。
桩基质量检测技术，特别是桩基动力试验，涉及到岩土力学、振动学、桩基施工技术和计算机技术等诸多学科知识，它既不同于常规的建筑材料试验，又不同于普通的建筑结构测试。
因此，作为一名检测人员，应坚持不懈地学习专业理论知识，不断地积累实际工作经验，努力地提高桩基检测的技术水平，进一步完善基桩质量检测技术。
桩基在施工过程中如果控制不当，就会造成质量事故。
特别是钻（冲）孔灌注桩，往往在浇注混凝土时出现质量问题。
下面，本人就近几年在基桩低应变检测中测得的几例比较典型的钻（冲）孔灌注桩工程实例进行分析，供同行参考。
图1：中国南洋汽摩集团有限公司综合宿舍楼工程，该桩桩径500mm，有效桩长40m，混凝土强度C20，简易钻孔桩。
该桩在2.2m附近有同向反射,并伴有多次反射,断桩，判为Ⅳ类桩。
处理方法：开挖处理，开挖至2.2m左右，发现钢筋笼内空心，下去1m左右出现平整的水泥土，继续开挖至5m左右（采用人工挖孔桩的方法），出现密实的混凝土，修整后再测，桩身完整。
原因分析：在浇灌至距桩顶标高5m左右，导管拔空，混凝土无法从导管中下去，拔出导管后直接把混凝土从孔口倒下，于是孔中的泥浆和砂浆的混合物就被倒下的混凝土压缩在2.2m至5m 左右的钢筋笼中,水份被吸收后就形成前面的状态。
经与浇灌工人核对后，情况完全符合。
图2：瑞安红旭车辆贸易公司综合楼工程，该桩桩径500mm，有效桩长45m，混凝土强度C20，简易钻孔桩。
该桩在5.1m附近有同向反射,并伴有多次反射,断桩，判为Ⅳ类桩。
桩基低应变的无损检测特征信号分析
随着我国公路、桥梁等工程建设的大步发展， 钻孔灌注桩在工程建设中的使用量也越来越大。 桩基能将结构的荷载传递到深层稳定的土层，可 以减少基础沉降和不均匀沉降。工程实践已经证 明，钻孔灌注桩是目前公认的极为有效、安全可靠 的基础形式之一。但是由于钻孔灌注桩的成型时 的地质条件、成孔方法、浇筑技术条件各不相同， 极易发生诸如缩径、扩径、断桩、断桩（夹泥）、浇注 的混凝土离析等缺陷[1，2]。桩基的质量关乎人民群 众的生命和财产安全。
200cm
（a）无缺陷完整桩
5cm
7cm
80cm
43cm 27cm
（b）扩径桩
30cm
50cm
7cm
1cm
100cm
（d）断桩（夹泥）
100cm
40cm
20cm
（e）离析
图 1 各种模型桩示意图
40cm
作者简介：殷金泉（1986—），男，工程师，硕士，主要从事特种设备检验检测和无损检测研究。
0
-100
/ dB
-200
20
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60
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100
L/μs
（c）S（2，0）信号
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桩基低应变检测分析
桩基低应变检测分析1、目前检测存在的问题（1）多次变径多次反射互相干扰低应变反射波法检测桩基完整性，对直孔桩来讲就比较简单清晰，根据反射信号的时间、幅度和相位即可判断缺陷的位置和程度，而且判断效果比较好，而对于在施工中出现异常的桩，它的实际形态可能是正常、扩径互层，而下部的正常桩径相对于上部的扩径来讲，就表现为相对的缩径，对这类桩的检测相对来讲就困难的多，第一次扩径由于距离桩头近，反射能量直达桩头上安装的传感器，产生强烈的一次反向反射，二次同向反射和三次反向反射，它往往屏蔽甚至淹没了第二次，第三次扩径所产生的反射信号，因此第一次的扩径的多次反射是一个重要的干扰源。
（2）低应变反射波法不是准确测试低应变反射波法由于采用尼龙力棒产生激振，其冲击脉冲频率低，频带窄，高频分量缺陷，识别缺陷分辨率较低。
低应变反射波法检测缺陷位置的原理是准确测出反射回波时间来确定其位置，由于低应变应力波速不是常数，它与混凝土的强度、骨料等有关，而且混凝土是非均质材料，应力波在不同密度的材料中传播速度不同，因此在确定缺陷位置时，实际上是一个包括二个未知数的方程，而实际工作中我们是假设一定的波速来确定位置，因此这种检测方法只是比较粗糙的识别。
（3）数值积分导致消息损失在实际检测过程中，加速度计采集的信号用离散函数的数值积分求解。
在积分过程中，它滤除了加速计曲线中的部分高频信息，提升了信号的低频分量幅度，增强了桩深部缺陷反射信号幅度，变的比较容易识别桩低反射信号，同时降低了识别精度，尤其是上部缺陷的漏判。
2、地质条件对检测结果的影响对于基桩的理论假设是建立在一维波动理论上来描述杆的波动问题的.这种理论假设只是在特定边界条件下的假设，在实际基桩测试过程中，由于复杂的地质条件、施工方法和技术，这种假设有时并不能得到完全满足，应在检测过程中予以注意。
虽然低应变冲击能量小，所激发桩周土阻力很小，但桩周土阻力对应力波传播的影响非常大。
不同地质条件，在基桩检测中均会对检测结果产生不同的影响和干扰。
低应变曲线分析(曲线分析)
无 沉 渣
桩类型: φ1.0m, L=12m，人工挖孔桩 地点: **图书馆楼。
评价: 设计C20，钢筋φ20×12，在灌注到7m时因缺水泥停灌12h， 后经处理重灌至设计标高。动测在3.05ms处（4.8m)有明显
同向反射。经抽芯桩身完整，说明新旧混凝土面存在反射。
桩类型：Φ1.2m，H＝38.5m钻孔灌注桩 地 点：**公路K76+893 0-R2/0-R3桩 评 价：完整嵌岩桩
响),桩底反射明显,说明桩端进入全风化或部分沉渣
桩底反射
桩类型: φ1.2m, h=53m钻孔桩 地 点: **高速公路青龙桥0-7,0-4桩。
评 价: 该桩设计桩长53m,C25,进入中风化,二桩桩身完整,桩身完整。 上图0-4号桩Vp=3598m/s,桩底有沉渣; 下图0-7号桩Vp=3549m/s,嵌岩较好。
底,从波形可见进入基岩有明显的反向反射,为地层的反映
进 入 基 岩
桩类型：Φ1000mm，h＝18-20m嵌岩钻孔灌注桩 地 点：**某桥桩 评 价：该桩砼强度c25,土层后进入全风化、强风化、中风化。所有低应变曲 线在桩底中风化前有同向反射为全风化地层反映。在超声测试中反映桩身完整。
同
超
声
检 测 桩 身 完 整
向
反 射 为 全 风 化 地 层
反
映
软弱地层夹层曲线
某大学工地桩:Φ426mm,桩长27m该工地地质条件0-4.5m可塑粉质粘 ±,4.5-6m为淤泥质粘土(流塑),6-13m为粘土,由于软夾层造成曲线在该夾层处 均有同相反射,静荷载试验达到桩极限承载力,故同相反射属地层反应.
粘土
淤泥桩粘土源自桩头 缺陷桩和入土处的反应,整桩完整,波速为4000m/s
桩基检测中低应变检测法的应用分析
桩基检测中低应变检测法的应用分析摘要：随着我国建筑业不断发展，建筑工程项目越来越多，规模也随之扩大，作为整个建筑工程项目的基础工程，桩基显得尤为重要，其决定了整个工程项目的质量，安全、稳定、耐久是建筑工程项目质量追求。
基于此，加强桩基检测也越为重要。
作为桩基检测方法之一的低应变法的使用也非常成熟，本文结合某工程实例，对低应变检测方法的原理进行了分析，并对低应变检测法的注意事项展开探讨，以期提高桩基检测的质量与效率。
关键词：桩基；桩基检测；低应变1低应变原理分析桩基检测方法的一种惯用做法是低应变法法，在桩基山的完整性检测中得到了广泛应用。
从激发方式上看，共振法、水电效应法、反射波法山法等都可以作为低应变法的几种方式。
当下，低应变动力试桩普遍的应用反射波法法。
是桩基质量检测的主要方法。
本发明具有检测速度快、易操作、成本低、可靠性高的优点。
此外，试验结果可以保证高应变法静载试验的桩位，削减了巴低问题的发生，增强了静载试验的可靠性。
在静载试验中，可以用阿加大检测面，为处理提供依据，对于不合格的桩。
弹性连续杆是低应变法通过波动理论将桩假设得出的。
以振动波的形式沿桩身向下传播所产生的振动，以振动波的形式沿桩身向下传递所产生的振动，是因为用手锤或力锤、力棒等激振工具敲打桩顶。
质量界面发生改变是因为当应力波通过缩颈、异物夹持、混凝土离析或缩颈等质量情况时，质量界面发生改变，其中桩身材料密度a为截面积c表示纵波速度的变化。
应力波的一部分被反射并传播到桩的顶部，而应力波的另一部分传播到桩的尖端，再被反射。
经信号放大处理和测桩仪测得加速度或速度时程曲线是因为同时通过桩顶加速度接收反射波信号。
确定缺陷的位置和性质，校核桩长要根据曲线的形状特征所展示的阻抗变化位置。
应力波反射法是一种经过测量桩阻抗z的变化来判定桩基缺陷的方法根据一维弹性波理论，在桩的某个截面上，如果桩的上部和下部的波阻抗分别为Z1和Z2，当有入射波质点运动速度Vi和反射波质点运动速度Vr时，反射系数RV可以表示为RV=Vr/Vi=(Z1–Z2)/(Z1+Z2)。
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桩基低应变检测曲线实例分析精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-桩基低应变检测曲线实例分析对桩基低应变检测曲线实例分析。
1、完整桩一般完整桩在时程曲线上的反应：对于摩擦桩和嵌岩桩表现有三种情况：桩底反射与初始入射波同相；桩底反射不明显,以及桩底反射与初始入射波先反相后同相。
如图所示：预制管桩外径Φ500mm,h=壁厚100mm,砼强度等级C60,在空气中的反射波曲线预应力空心管桩,外径Φ500mm,h=12m,壁厚80mm,砼强度等级C80,在空气中的反射波曲线实例：桩类型：Φ，H＝钻孔灌注桩地点：杭宁高速公路K76+893 0-R2/0-R3桩评价：完整嵌岩桩该桩径,桩长,C30钻孔灌注桩，桩尖进入微风化泥质岩2m，测试波形完整。
纵波速度为3600-3700m/s，桩底反向，说明无沉渣．为完整嵌岩桩.地层影响的时程曲线桩桩类型：Φ1200mm，h＝冲孔灌注桩地点：诸永高速台州一段25标某桥桩评价：该桩砼强度c25,采用冲抓钻,12m见基岩后采用冲击钻,一直到桩底,从波形可见进入基岩有明显的反向反射,为地层的反映特殊桩形的曲线桩类型：Φ1000mm, L约13m，冲击桩地点：温州洞头中心渔港石码头评价：完整桩该外加5mm壁厚钢护筒至强风化，后变径800嵌岩2D。
故在桩底前同向反映为钢护筒底变径处的部位，经钻孔验证而不是缺陷2、桩头缺陷桩桩头疏松桩头浮浆或强度偏低的桩，测试结果无法反映桩的完整性，曲线反应为入射波峰较低而且脉冲较缓，而且后续波形呈低频，此类现象均属桩头强度偏低。
如图所示：桩类型：Φ,L=钻孔灌注桩地点：杭兴高速公路MP14—R3桩评价：桩头砼强度低该桩径,长,设计混凝土强度等级为C25,测试发现曲线呈低频振荡, 判为桩头浅部强度低或局部离柝,经取芯验证,0-1m岩芯松散,岩芯有气孔,强度低,以后岩芯强度达到要求,芯样完整,要求凿去３m桩头重新接上桩头处理.3、桩底缺陷桩桩类型: Φ800, H=钻孔灌注桩地点: 温州某工地嵌岩桩评价: 桩长明显沉渣该桩设计桩长19m,单桩承载力3000kN，若按3520m/s计,测试桩底在18m处同向反射明显, 取芯后有50cm淤泥沉渣，未进入中风化，后注浆再测也有同向反映，说明效果不明显。
低应变曲线分析
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首波波峰一般为桩头，在接近桩底是会有个能看出来的桩底反射波（会比较小），这个反射波的波峰位置一般为桩底位置。
中间段如果有频率与该波形图大体频率不同的杂波时，一般认为是砼本身质量有问题，可能是离析，蜂窝等等。
如果中间段出现与波形图频率大体相同但振幅较突出的波时，该区域桩体可能形状发生改变（扩径或缩颈），突出波前半周期为波峰一般为缩颈，前半周期为波谷一般为扩径，正常波形图应该是先一个周期的大波（先出现波峰）然后沿着轴是振幅很小的波（可以看成是直线）然后桩底位置又一个波（波较小，先出现波峰），波峰位置为桩底。
大应变试桩的基本原理：用重锤冲击壮顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的加速度传感器和安装在重锤上的加速度传感器接收桩和锤的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
而小应变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。
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低应变曲线分析
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首波波峰一般为桩头，在接近桩底是会有个能看出来的桩底反射波（会比较小），这个反射波的波峰位置一般为桩底位置。
中间段如果有频率与该波形图大体频率不同的杂波时，一般认为是砼本身质量有问题，可能是离析，蜂窝等等。
如果中间段出现与波形图频率大体相同但振幅较突出的波时，该区域桩体可能形状发生改变（扩径或缩颈），突出波前半周期为波峰一般为缩颈，前半周期为波谷一般为扩径，正常波形图应该是先一个周期的大波（先出现波峰）然后沿着轴是振幅很小的波（可以看成是直线）然后桩底位置又一个波（波较小，先出现波峰），波峰位置为桩底。
大应变试桩的基本原理：用重锤冲击壮顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的加速度传感器和安装在重锤上的加速度传感器接收桩和锤的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
而小应变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。
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低应变曲线分析
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首波波峰一般为桩头，在接近桩底是会有个能看出来的桩底反射波（会比较小），这个反射波的波峰位置一般为桩底位置。
中间段如果有频率与该波形图大体频率不同的杂波时，一般认为是砼本身质量有问题，可能是离析，蜂窝等等。
如果中间段出现与波形图频率大体相同但振幅较突出的波时，该区域桩体可能形状发生改变（扩径或缩颈），突出波前半周期为波峰一般为缩颈，前半周期为波谷一般为扩径，正常波形图应该是先一个周期的大波（先出现波峰）然后沿着轴是振幅很小的波（可以看成是直线）然后桩底位置又一个波（波较小，先出现波峰），波峰位置为桩底。
大应变试桩的基本原理：用重锤冲击壮顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的加速度传感器和安装在重锤上的加速度传感器接收桩和锤的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
而小应变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。
2。
常见缺陷桩的低应变动测曲线分析
D ( x, t) = f ( x - ct) + g ( x + ct) 这里的 f和 g是任意的积分函数 ,他们由初始 条件确定 。
其中 , f ( x - ct)为下行波 , g ( x + ct)为上行波 。 这里必须指出 ,无论扰动 f ( x - ct)和 g ( x + ct)的初 始形式如何 ,在传播过程中他们的形状保持不变 ,也 就是说 ,波在传播过程中没有发生畸变 。这是波动 方程的一个基本特征 。
(2)中 、深部断桩
·74·
北 方 交 通 2010
离析 (图 7)往往伴随着缺陷处正向反射波脉冲宽度 被拉开以及波速的降低 ,而缩径 (图 8)却没有这种 现象 。同时 ,在频域曲线中 ,离析缺陷的谐振峰相对 于缩颈缺陷的谐振峰较为平缓 。 3. 4 浅部扩大与严重缺陷桩的辨认
图6
图 6为中深部断桩的动测曲线 ,可见同一缺陷 的多次反射 ,而且反射间隔相等 。此类缺陷的特点 是在缺陷处存在周期性多次反射 ,反射的幅值最高 可达到入射波的 1. 5倍 。而且在频域中将出现等间 隔逐步下降的谐振峰 ,各谐振峰均较尖 。 3. 3 轻微缩颈及离析缺陷的辨认
图 7、图 8 是工程中常见的小缺陷桩 ,其实缩 颈 、离析这两种类型的缺陷是不太容易区分的 ,因为 缺陷的反射波特征都是因为波阻抗的变小 ,而且在 频域上都会产生相应的缺陷谐振峰 ,但是如果细加 分析 ,还是可以找出其细微差别的 。首先在频域上 ,
线上反射波与入射波同向起跳 ;
(
3
)对于桩身扩径
,在缺陷处有
ν u
与
ν d
反向
,
表现在实测曲线上反射波与入射波反向起跳 ;
2 现场测试现场测试的首要来自作是对桩头的预先处理 ,桩头处理以露出含新鲜骨料的混凝土面为止 ,而且要
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桩基低应变检测曲线实例分析
1、完整桩
一般完整桩在时程曲线上的反应：对于摩擦桩和嵌岩桩表现有三种情况：桩底反射与初始入射波同相；桩底反射不明显,以及桩底反射与初始入射波先反相后同相。
如图所示：
预制管桩外径Φ500mm,h=13.3m壁厚100mm,砼强度等级C60,在空气中的反射波曲线
预应力空心管桩,外径Φ500mm,h=12m,壁厚80mm,砼强度等级C80,在空气中的反射波曲线
实例：桩类型：Φ1.2m，H＝38.5m钻孔灌注桩
地点：杭宁高速公路K76+8930-R2/0-R3桩
评价：完整嵌岩桩
该桩径1.2m,桩长38.5m,C30钻孔灌注桩，桩尖进入微风化泥质岩2m，测试波形完整。
纵波速度为3600-3700m/s，桩底反向，说明无沉渣．为完整嵌岩桩.
地层影响的时程曲线桩
桩类型：Φ1200mm，h＝28.4m冲孔灌注桩
地点：诸永高速台州一段25标某桥桩
评价：该桩砼强度c25,采用冲抓钻,12m见基岩后采用冲击钻,一直到桩底,从波形可见进入基岩有明显的反向反射,为地层的反映
特殊桩形的曲线
桩类型：Φ1000mm,L约13m，冲击桩
地点：温州洞头中心渔港石码头
评价：完整桩
该外加5mm壁厚钢护筒至强风化，后变径800嵌岩2D。
故在桩底前同向反映为钢护筒底变径处的部位，经钻孔验证而不是缺陷
2、桩头缺陷桩桩头疏松
桩头浮浆或强度偏低的桩，测试结果无法反映桩的完整性，曲线反应为入射波峰较低而且脉冲较缓，而且后续波形呈低频，此类现象均属桩头强度偏低。
如图所示：桩类型：Φ1.2m,L=18.7m钻孔灌注桩
地点：杭兴高速公路MP14—R3桩
评价：桩头砼强度低
该桩径1.2m,长18.7m,设计混凝土强度等级为C25,测试发现曲线呈低频振荡,判为桩头浅部强度低或局部离柝,经取芯验证,0-1m岩芯松散,1-2.7m岩芯有气孔,强度低,2.7m以后岩芯强度达到要求,芯样完整,要求凿去３m桩头重新接上桩头处理.
3、桩底缺陷桩
桩类型:Φ800,H=19.0m钻孔灌注桩
地点:温州某工地嵌岩桩
评价:桩长明显沉渣
该桩设计桩长19m,单桩承载力3000kN，若按3520m/s计,测试桩底在18m处同向反射明显,取芯后有50cm淤泥沉渣，未进入中风化，后注浆再测也有同向反映，说明效果不明显。
桩类型:Φ800,H=11.2m钻孔灌注桩
地点:杭州某监站围墙桩工地
评价:桩长明显偏短
该桩设计桩长11.2m,测试桩底反射明显,波速达4790m/s,若按3500m/s计,桩仅为8m,明显反映为桩偏短.
4、缩径夹泥桩
缩径桩在时程曲线上的反映比较规则，缩径部位的缺陷呈先同相后反相，或仅见到同相反射的信号，视严重程度，可能有多次反射，此类缺陷桩一般可见桩底信号。
如图所示：桩类型:，桩径0.8m，桩长39.6m钻孔桩，
地点:温州苍南码头桩桩。
评价:该桩第一次测发现5m处明显缩径，后凿去4m再复测表明：因凿不到位，露出部分桩头是缩径处，故形成第二次测试为扩径反映
该桩为钻孔灌注桩，桩长17m，混凝土强度等级为C30，在2.4m处存在明显缺陷经开挖验证，找到一块疯狂的石头。
桩身畸变，呈S形状，由以上曲线也可判断，施工过程中堵管，拒灌，后二次灌注。
桩类型:Φ800mm,H=33m钻孔灌注桩
地点：杭州市下沙高教城职工技术学院
评价：严重夹泥
该桩径0.8m,桩长33m,强度C25,通长钢筋笼，测试在1.5-2m处严重缩径或夹泥，经开挖证实2m处严重夹泥达一半桩径。
经凿除后再进行复测（下图），桩身完整。
5、扩径桩扩径
桩在曲线上反射波形较为规则，扩径处的反射子波呈反相，或先反相后续同相，也可能有多次反射，一般情况看到桩底反射。
如图所示：桩类型:Φ1200mm,L=16.1m钻孔灌注桩地点:温州某大桥桩
评价:扩径桩
上图11m处反向反射明显,为扩径反映属扩径后逐渐回缩。
下图在8m处由反向转同向，属扩径后马上回缩.
6、离析桩
由于离析部位的混凝土松散，对应力波能呈吸收较大，形成的缺陷子波不规则后续信号杂乱，而且频率较低，波速偏小，一般不易见到桩底反射。
如图所示：
桩类型:φ700mm,h=34m，钻孔灌注桩
地点:某大楼工程桩
评价:离析桩
该桩经测试发现在8.6m左右有同相多次低频反射,经钻孔取芯在8.1-9.5m严重离析,无法取到芯样,原因在该处仃灌3小时,在7m处为扩径反映,该处超灌5方混凝土。
7、断裂脱焊脱节桩断裂桩
由于在断裂处波阻抗的突变，故形成以下三种情况：上部断裂往往呈高频多次同相反射、反射波频率值较高，衰减较慢；中部断裂反映为多次同相反射，缺陷的反射波幅值较低；而深部断裂波形，类似摩擦桩桩底反射，但算得的波速明显高于正常桩的波速。
如图所示：桩类型:Φ600mm,H=45.0m钻孔桩
地点：温州某工程二期80#桩
评价：断裂桩
该桩径o.8m,长45.0m,设计强度C25,,因基坑开挖造成部分桩断裂,经测试在近4.2m处断裂，波形呈多次反射,经开挖验证为4.5m断裂凿去断处后重测说明下部桩身完整再进行接桩。
桩类型:φ500mm,h=35mphc空芯管桩
地点:浙江加兴某工地
评价:脱节桩
该桩径500mm,壁厚10mm,桩长35m(12,11,11)phc管桩,由于施工和挤土的原因,造成局部脱焊,或地表第一节上抬,並与下桩脱接
8、脱焊虚焊等不良焊接桩
预制桩和管桩的焊接质量及成桩时由于受损造成焊接处表现为有同相反射，严重时难以见到下部位较大的缺陷或桩底反射。
如图所示：
桩类型:Φ500~600ｍｍh=40m(12+12+11+5)预应力
地点：杭州东新园安居小区
评价：断桩
该桩为pvc500mm空芯管桩,桩间距1.5m，电梯间采用Φ600管桩，用600吨静压桩机压有部分欠压,桩高出设计标高2~3m。
由于一次性开挖（3.5m），造成土体挤压，而使绝大部分欠压桩形成2~5m断裂。
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