低应变检测基桩完整性
基桩完整性检测(低应变)作业指导书
基桩完整性检测（低应变法）1适用范围本作业指导书适用于基桩完整性现场检测。
2 执行标准JTG- F81-01-2004《公路工程基桩动测技术规程》3仪器设备基桩动测仪。
4检测目的检测桩身缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。
5资料收集在检测前，应该收集以下资料：1.工程名称、桥梁名称及平面布置图；2.建设、设计施工及监理单位名称；3.基桩的设计桩长、桩径、混凝土强度等级、桩顶及桩底标高；4.施工记录等相关资料；6现场检测6.1检测前准备工作应符合下列规定：1、被检工程应进行工程调查，搜集其工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等，了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况。
2、根据现场实际情况选择合适的激振设备、传感器及检测仪，检查测试系统各部分之间是否连接良好，确认整个测试系统处于正常工作状态。
3、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。
4、应测量并记录桩顶截面尺寸5、混凝土灌注柱的检测宜在成柱14d以后进行。
6、打入或静压式顶制桩的检测应在相邻桩打完后进行。
6.2传感器安装应符合下列规定：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。
2、对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心12-2/3半径处，且距离桩的主筋不宜小于50mm。
当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点；当桩径大于1000mm时不宜少于4个测点。
3、对混凝土预制桩当边长不大于600mm时不宜少于2个测点；当边长大于600mm时不宜少于3个测点。
4、对预应力混凝土管桩不应少于2个测点。
6.3激振时应符合下列定：1、混凝土灌注桩、混凝土预桩的激振点宜在桩顶中心部位；预应力混凝土管桩的激振点和传感器安装点与桩中心连线的夹角不应小于45o。
2、激振和激振参数宜通过现场对比试验选定。
短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤短脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷的桩宜采用重锤宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。
基桩低应变完整性试验
低应变测试仪PIT 测定桩身完整性试验一、实验目的：1. 掌握低应变测试仪PIT 基本使用方法；2. 掌握低应变测试仪PIT 测定桩身完整性的方法；二、实验内容：用低应变桩身完整性。
三、实验仪器及检测评定标准：1. 美国PDI 公司生产的低应变桩身完整性测试仪PIT ；2. 试验桩；3.《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004四、现场检测检测流程本次检测，严格依据桩基动测规程执行。
被检测桩均应凿去浮浆及破损部分，露出新鲜密实的混凝土；每根桩布置2～4个检测点，每个检测点记录的有效信号数均大于3。
现场检测示意图如图1。
图1 基桩反射波法现场检测示意图判断标准1、波速计算：tL c ∆=2 or f L c ∆⋅=2 式中(图2)：c—桩身材料的一维应力波纵波波图2完整摩擦桩纵波波速计算示意图速（m/s ），简称波速；L —测点下桩的长度（m ）；Δt —桩底反射波峰值与入射波峰值的时刻差（s ）； Δf ——幅值谱上完整桩相邻峰值间的频率差（Hz ）。
被检工程的桩身材料平均波速值m c 为5根以上完整桩的波速平均值。
2、完整性类别划分：Ⅰ类桩：桩身结构完整。
桩底反射合理，实测波速在合理范围内，桩底反射波到达前，无同相反射波发生。
Ⅱ 类桩：桩身结构基本完整，存在轻微缺陷。
桩底反射基本合理，实测波速在合理范围之内缺陷反射波幅值相对较弱。
Ⅲ 类桩：完整性介于Ⅱ类和Ⅳ类之间，一般存在明显缺陷，宜采用钻芯法或声波透射法等其它方法进一步判断或直接进行处理。
记录到多个同相反射信号，形成复杂波列,且无合理的桩底反射信号。
依反射信号和提供桩长计算的波速明显偏离同类完整桩平均波速，或时域信号存在较强的异常同相反射。
嵌岩端承型桩虽有明显的桩底反射，但反射波却与入射波相位相同。
Ⅳ 类桩：桩身结构存在严重缺陷,就其结构完整性而言不能使用。
未见桩底反射。
出现多次幅值较强的同相、等间距反射信号，或信号幅值明显较强并以大低频形式出现，当振源脉冲宽度极窄时，同时伴有连续的t ∆很小的同相反射（频域为双峰），此为典型的浅部断桩特征。
低应变基桩完整性检测培训
低应变基桩完整性检测培训一、背景介绍低应变基桩作为一种常用的地基处理方式，广泛应用于建筑工程中，因其承载能力高、施工便捷等优势受到工程界的青睐。
然而，低应变基桩的完整性检测对于确保其结构的良好、稳定运行至关重要。
因此，有必要进行相关培训，以提高工程人员对低应变基桩完整性检测的认识和技能，减少工程事故的发生。
二、培训目的本次培训旨在为参与者提供低应变基桩完整性检测的基本理论知识和实际操作技能，使其能够准确、高效地进行低应变基桩的完整性检测，确保工程质量和安全。
三、培训内容1. 低应变基桩完整性检测的意义和作用2. 低应变基桩完整性检测的标准和规范3. 低应变基桩完整性检测的常用方法和工具4. 低应变基桩完整性检测的实际操作技能5. 低应变基桩完整性检测的数据分析和报告编写四、培训具体安排1、理论课程1）低应变基桩完整性检测的意义和作用：介绍低应变基桩完整性检测对工程质量和安全的重要性，及其在工程中的实际应用。
2）低应变基桩完整性检测的标准和规范：主要介绍相关的国家标准和规范，包括检测方法、仪器设备、检测步骤等内容。
3）低应变基桩完整性检测的常用方法和工具：介绍低应变基桩完整性检测的常用方法，包括声波检测、电磁波检测、地震技术等，以及用于检测的工具和设备。
4）低应变基桩完整性检测的实际操作技能：包括现场操作、数据采集、分析等实际操作技能的培训。
5）低应变基桩完整性检测的数据分析和报告编写：对检测数据进行分析和处理，编写检测报告的方法和要求。
2、实践操作培训人员将分批到现场进行实际操作，熟悉仪器设备的使用和数据采集方式，提升实际操作能力。
五、培训对象1. 企业工程技术人员：包括工程监理、工程设计、勘察等相关人员；2. 地基处理施工单位负责人、技术负责人；3. 地基检测机构技术人员。
六、培训效果评估1. 参训人员通过理论课程和实践操作的学习，能够掌握低应变基桩完整性检测的基本理论和实际操作技能；2. 参训人员能够独立进行低应变基桩完整性检测，并编写符合规范要求的检测报告。
低应变法在基桩完整性检测中应注意影响精度的几个问题
2023-10-26
contents
目录
• 低应变法简介 • 影响精度的因素 • 提高精度的措施 • 工程实例分析 • 结论与展望
01
低应变法简介
低应变法的基本原理
01
低应变法是一种基桩完整性检测方法，其基本原理是通过在桩顶施加激振信号 ，使桩身产生振动，然后利用加速度传感器或速度传感器捕捉桩身的振动信号 ，再对信号进行处理和分析，以判断桩身的结构完整性和承载能力。
桩身材料性质
桩身材料性质的不均匀性也会对检测结果产生影 响。
桩身完整性
桩身存在裂缝、空洞等缺陷时，会对低应变法的 检测结果产生不利影响。
环境因素
温度
温度变化会影响桩身材料的性 质和仪器的工作性能，从而影
响检测结果。
湿度
湿度过大时，仪器信号容易受到 干扰，从而影响检测结果的准确 性。
风力
风力过大时，会影响仪器的稳定性 ，进而影响检测结果。
应用范围
低应变法不仅可用于预制桩，还 可用于灌注桩、地下连续墙等其 他形式的基桩。
提高精度的意义与重要性
精度对检测结果的影响
精度的高低直接影响到低应变法在基桩完整性检测中的准确性，高精度能够提高 检测的准确性，更好地判断桩的完整性。
重要性
在低应变法检测中，提高精度意味着能够更准确地识别桩的问题，避免误判和漏 检，对确保工程质量具有重要意义。
数据处理
采用合适的信号处理方法，如滤波、去噪等，以 提高检测结果的精度和可靠性。
04
工程实例分析
工程实例一：仪器选择对精度的影响
仪器型号选择
不同型号的仪器具有不同的频率响应和动态范围，选择适合的仪 器可以提高检测精度。
低应变法在基桩完整性检测中的运用浅析
低应变法在基桩完整性检测中的运用浅析摘要：基桩是建筑工程的基础性结构，其强度、稳定性直接决定了项目质量。
当前我国建筑领域的科学技术发展迅速，越来越多先进技术都被广泛应用到基桩的完整性检测中，其中低应变法具有经济性、检测效率高等优势，应用十分普遍。
检测人员要在工程实践中积累丰富的经验，牢固理论知识储备，并参照实际情况来对结果进行合理判断。
基于此，本文对低应变法在基桩完整性检测中的运用进行了分析。
关键词：低应变法；基桩；完整性检测引言：近些年我国城镇化进程正深入推进，基础设施建设正不断区域完善，高层建筑、桥梁、道路、工厂等建设规模越来越大，项目数量也持续扩增。
部分地区受到地理位置、地质条件等因素的影响，基础性结构的强度和承载力严重不足，比如软土地基、膨胀土等。
为了提升土壤结构的稳定性，基桩得到了广泛应用，其具有强大的抗变形能力，而且可适用于不同的地形环境。
但是基桩作为隐蔽性工程，往往埋设在地下环境中，如果在施工完成之后对其质量进行检验，钻芯取样环节就会对其钢筋和结构造成较大破坏。
在承载力检测方面，一般会应用到静载试验法、高应变法等；如果想要检测基桩的完整性，目前低应变法是最有效、最直接的手段。
但是在应用过程中，需要考虑到地质条件、施工工艺等因素，以免影响到检测结果。
因此，对低应变法在基桩完整性检测中的应用进行分析具有重要意义。
1 低应变法的检测原理低应变法的检测是以弹性传播理论为重要依据的，在对基桩完整性进行检测时，可假设桩身是连续弹性的一维均质杆件，在不断对基桩桩顶位置进行锤击之后，桩身会在外力作用下产生不同程度的震动，震动产生的应力波会顺着桩顶向下进行传播；如果在传播过程中，应力波遇到的阻碍发生了明显变化，那么就表明基桩存在缺陷。
在桩身材质均匀的情况下，应力波会发生透射与反射，并且会带动桩身质点进行振动；反射波会以桩身为介质传递到桩顶，利用传感器接收之后，可对波形进行分析和推测，从而准确掌握桩身缺陷的类型、位置等，便于施工人员及时采取有效策略进行应对，以全面提升工程质量。
浅谈基桩低应变完整性检测的时间效应
浅谈基桩低应变完整性检测的时间效应工程基桩完整性检测开始时间应满足规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2022）的要求，同时还要根据现场施工条件。
现在地下室工程越来越多，基坑开挖需要较长时间，就造成基桩施工完成后，很长时间不能进行完整性检测，只能等基坑开挖后，基桩截至设计标高后进行，现在就简单的谈谈基桩施工完成后检测时间不同对桩身完整性的影响。
1 相关规范的规定《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2022）对采用低应变法桩身完整性检测开始时间的要求：1.1 3.2.6.1规定：当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于15MPa。
1.2 3.2.7规定：施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。
当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。
2 检测时间不同，桩身完整性恶化的案例随着社会发展，地下室的出现就越来越多，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。
从基桩施工完成到基坑开挖结束这段时间，基桩的桩身完整性就可能发生较大变化。
2.1 基坑开挖过程中由于多方原因，会对桩身不同程度造成侧向压力。
众所周知，预应力管桩抗水平推力的能力较差，当出现极限水平推力后，就能造成桩身出现裂缝或断裂，使得桩身完整性恶化，这种情况下往往出现的数量较大，危害较大，特别是对于沿海软土地区，经常出现几十根甚至上百根桩断裂，对社会造成极大浪费。
2.2 现阶段基坑开挖多数采用大型机械开挖，大型机械开挖过程中，对桩身的碾压、碰撞等也很容易造成桩身完整性恶化，这种情况只要稍加注意，现场控制严格，不会造成大量桩桩身完整性恶化的情况。
2.3 基坑开挖卸荷还会对桩身造成上拔力，对于多节预应力挤土桩，这种影响也非常明显，当基坑开挖深，卸荷大时，就能把桩拉断。
以上三种情况均为随检测时间不同而桩身完整性恶化的情况，以第一种情况和第三种情况危害最大。
下面就简单的介绍一个实例。
低应变法检测基桩完整性
桩身完整
Ⅱ 射波，有桩底反射波
频差Δf c/，轻微缺陷产生的谐振峰与桩 桩身有轻微缺陷 底谐振峰之间的频差 Δf´>c/
Ⅲ
有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间
桩身有明显缺陷
/c时刻前出现严重缺陷反 缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频
射波或周期性反射波，无 差 Δf´>c/无桩底谐振峰；
桩底反射波；
目录
1 、概述 2、反射波法检测原理 3、现场检测 4、桩身完整性的判定
1、检测依据
《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014
2、适用范围
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。桩的有效检测桩长范围 应通过现场试验确定。
对桩身截面多变且变化幅度较大的灌注桩，应采 用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。
每个检测点记录有效信号数不少于3个。
检测流程
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
类别 时域信号特性
幅频信号特征
分类原则
/c时刻前无桩底反射
频差Δf c/
/c时刻前出现轻微缺陷反 桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻
低应变法基本原理是基于一维杆的波动理论，将 桩等价于一维杆，在桩顶初始扰力作用下产生的 应力波沿桩身向下传播，并且满足一维波动方程：
2u t 2
c2
2u x 2
式中： u -- s方向位移；
c -- 桩身材料的纵波速度。
弹性波沿桩身传播过程中，当遇到密度、截面积变化时波阻抗 将发生变化，产生反射与透射，采用高灵敏传感器及配套的波形 记录仪器，即可记录反射波在桩身中传播的波形，通过对反射波 曲线特征的分析研究，即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判 定，测定桩身混凝土纵波波速。
桩身完整性判定.
低应变检测桩身完整性
《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003第8.4.3条规定，低应变检测中的桩身完整性分为四类：
桩身完整性通常的判别标准如下：
Ⅰ类桩桩身结构完整；
Ⅱ类桩为基本完整桩，不影响桩身结构承载力的正常发挥；
Ⅲ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响；
Ⅳ类桩为严重缺陷桩，应进行工程处理。
即Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩，Ⅲ类、Ⅳ类桩为不合格桩。
检测过程中区分Ⅰ类、Ⅱ类桩的实际意义不大，只要工程中无Ⅲ类、Ⅳ类桩即可认为工程质量无隐患。
一般情况下，预制管中桩身完整性较好，检测单位判为Ⅰ类桩比例较大；灌注桩桩身完整性相对预制桩差一些，检测单位判为Ⅱ类桩比例较大。
场地地层的软硬变化也会引起低应变时域信号曲线畸变，从而判定Ⅱ类桩的比例偏大。
低应变基桩完整性检测报告
低应变基桩完整性检测报告检测执行标准：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）报告编号：Z 080421-1工程名称：xx市xx县xx一中科技办公楼主楼建设单位：xx省xx县第一中学工程地点：xx市xx县城东开发区检测性质：委托检验检测方法：低应变基桩完整性检测检测桩型：预应力混凝土管桩检测日期：xx报告日期：xxxx工业大学科技开发公司建设单位：xx省xx县第一中学设计单位：xx省汇华建筑设计有限公司监理单位：xx建设监理公司工勘单位：xx省建设工程勘察设计院施工单位：宣城兴鼎建筑安装有限责任公司检测单位：xx工业大学科技开发公司主要检测人：报告编写人：报告审核人：报告批准人：声明：1、报告无检验专用章及检验单位公章无效。
2、复制报告未重新加盖检验专用章及检验单位公章无效。
3、报告无审核、批准人签章无效。
4、报告涂改、换页、无骑缝章无效。
5、检测结果表无检验专用章无效。
6、对检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检测单位提出。
目录一、前言 (3)二、工程地质概况 (3)三、基桩设计与施工概况 (5)四、桩位平面示意图 (6)五、测试技术原理 (7)六、测试技术方法 (7)七、低应变检测仪器及设备 (8)八、测试系统框图 (8)九、基桩低应变检测成果表 (9)十、结论与建议 (16)附图：低应变检测时域曲线图一、前言受xx省xx县第一中学的委托，由xx工业大学科技开发公司对其在建的xx市xx县xx一中科技办公楼主楼182根预应力混凝土管桩进行现场低应变反射波法检测，以确定工程桩的桩身完整性。
xx市xx县xx一中科技办公楼主楼为11层框架结构，由xx省汇华建筑设计有限公司设计，工程地质由xx省建设工程勘察设计院勘察，桩基由宣城兴鼎建筑安装有限责任公司施工，由xx建设监理公司承担建设监理。
二、工程地质概况根据xx省建设工程勘察设计院2008年7月14日提交的《xx县一中新校区岩土工程勘察报告》，勘察场地中部有一水渠从南至北贯穿场地，地貌单元为漳河一级阶地。
低应变法检测基桩完整性的试验及其应用
低应变法检测基桩完整性的试验及其应用摘要：文章主要分析了低应变试验法在基桩完整性检测中的应用。
包括基桩完整性检测中的低应变试验，以及基桩完整性检测中的低应变法实际应用。
希望通过本次的分析，可以为低应变试验检测法的合理应用以及建筑工程基桩完整性测试质量的提升提供一定参考。
关键词：建筑工程；基桩完整性；低应变试验检测法前言：就目前的建筑工程建设施工而言，桩基础是最为关键的一项施工内容。
只有确保桩基础的建设施工质量，使其达到工程设计标准，才可以实现建筑工程地基的有效处理，从而为后续的建筑工程建设施工及其应用提供有效的质量与安全保障。
基于此，在实际的建筑工程建设施工项目中，相关单位一定要通过合理的措施来检测桩基础的完整性。
就目前来看，低应变检测法是建筑工程基桩完整性检测中常用且有效的无损检测方法，通过该方法的合理应用，便可对桩基础完整性做出科学评定，以此来及时发现其中存在的质量缺陷，为后续的桩基础处理和建筑工程施工提供有力的技术支持。
一、基桩完整性检测中的低应变法试验（一）主要原理低应变试验检测法主要是通过低能量瞬态激振的方式在基桩弹性范围内进行低振幅振动，借助于加速度或速度传感器来接收检测中的初始信号源以及反射信号，将接收到的信号作为依据，结合波动理论，对基桩完整性做出科学判断。
其中，最基本的应力波特征是基桩中的弹性波传播及其反射情况。
具体检测中，因为基桩的长度较其直径大很多，所以可将其看做一个一维杆件来测量。
当基桩顶端出现瞬时激振的情况下，应力波将在激发作用下沿着基桩朝下方传递，因基桩和周边土体之间具有较大的波阻差异性，所以大量的能量波将会继续在基桩内部传递[1]。
而对于桩身的弹性波，检测时，可通过一维波动方程进行计算。
图1为一维波动方程计算示意图：图1-一维波动方程计算示意图假设L为基桩长度；A为基桩横截面积；E为弹性模量；ρ为质量密度；c 为弹性波速度；Z为广义波阻抗，且有。
将dx单元作为对象，在x方向上建立以下的平衡方程：（1）根据材料力学理论可得出以下方程：（2）[1]将方程（2）代入到方程（1）中可得出以下方程：（3）令，便可得出以下的一维波动方程：（4）（二）基本假设在通过低应变法进行基桩完整性检测时，通常需要做出以下假设：1）假设基桩为均匀、连续的一维介质。
低应变法检测桩基完整性分析
反射 波特 征 曲线
完整 曲线
图 １为完整 曲线 。 １ 图 ａ为端承桩 的反射 波特 征 曲
线， 桩底 反射 波 与入 射 波反 相 位 ； １ 图 ｂ为 摩擦 桩 的 反 射波特 征 曲线 ， 底反 射波 与入 射波 同相位 。 桩
图 ５ 桩 底 沉 渣 曲 线
低 应变 法检 测 桩 基 完整 性 分析
口 文 ／ 雪梅 靳
摘
要 ： 了保 证 桩 基 的安 全 ， 用 简便 快 捷 的检 测 法对 更 多 的桩 进 行桩 身 质 量 检测 显 得 尤 为 为 采
重要 。文 中介 绍 了低应 变 法检测 基桩 完 整性 的基本 原 理 ， 出了各种 反射 波 的理论 特征 给 曲线 并通 过 实例 对各种 波 形 曲线进 行分 析 ， 出低 应 变检 测基桩 完 整性 的不 足之处 。 指 关键 词 ： 应 变法 ； 基 检测 ； 整性 低 桩 完
Ｒ ＜ ， 射波 与入射 波 反相 。 ，０ 反
以上 ３种情 况 表 明 ，反射 波 相位 与 入射 波 相位 的
天 建 科 ２０ Ｏ 阳 津 设 技 ０・． １Ｎ Ｊ
关系 ， 判别桩 身质量 的依据 。 是
桩底 沉渣 曲线
图 ５为桩 底 沉渣 曲线。桩 底反射 与入射 波 同相位 ，
桩 基 工程 是 地 下 隐 蔽 工 程 ， 工 难 度 大 、 施 工序 多 。
一
透 射 波 系数 尺 为
尺 ＝ ｌ 三二
１｝ ．－ － Ｚ２
般在 地 下或 水下 进 行施 工 ， 工过 程 很难 进 行 监测 。 施
（） １
（） ２
由于 受 水 渗 流 、 砂 层 、 泥 层 等 不 良地 质 影 响 ， 引 流 淤 易 起 塌孔 和 缩孔 等缺 陷 ； 在混 凝 土 灌注 过 程 中 ， 出现 停 如 顿 、 管过 快或 导 管拔 空等 现 象 ， 拨 易产 生 离析 、 夹泥 、 断 桩、 缩径 、 松 不 密实等 缺 陷 。这 些缺 陷将 直 接导 致 桩 疏
低应变基桩完整性检测
V
入射波 与反射 波同相
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
桩
桩底
在
反射， 与入
自
射波
由
同相
端
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
应力波在固定端完整桩中的传播
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
应力波在固定端完整桩中的传播
T V
入射波 与反射 波反相
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
一维杆应力波波动方程
方程：
2u c2 2u 0
t 2
x 2
C E 0 其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。
u
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
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
第二章 低应变检测系统
目录
第一节 传感器 第二节 采集仪器 第三节 软件简介
第二章 低应变检测系统
传感器
速度传感器
加速度传感器
第二章 低应变检测系统
组合手锤
第二章 低应变检测系统
第三章 现场测试技术
桩侧土影响
桩在空气中
第三章 现场测试技术
桩侧土影响
桩在土中
第三章 现场测试技术
桩侧土影响
桩在土中
第三章 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
桩基完整性(低应变试验)试验方法
桩基完整性(低应变试验)试验方法1.1 基础完整性检测（低应变试验）1.1.1 适用范围低应变反射波法适用于混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩和CFG桩。
对于桩身截面多变且变化幅度较大的灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。
受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70％，且不应低于15MPa。
1.1.2 检测原理低应变反射波法是目前国内普遍采用的低应变法。
它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5.1.1.3 检测方法及工艺要求1.1.3.1 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，施工单位需做好以下准备工作：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。
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。
低应变法检测基桩完整性
桩顶面应平整、密实，并与桩轴线垂直。
时域信号记录的时间段长度应在2L/C时刻后 延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上 限不应小于2000Hz。 安装传感器部位的混凝土应平整，传感器安装 应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足 够的粘结强度。 桩头处理 耦合剂可选择黄油、橡皮泥、口香糖等
根据桩径大小，桩心对称布置2个~4个安装传感 器的检测点：实心桩的激振点应选择在桩中心， 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处，激振点和检测 点与桩中心连线形成的夹角宜为90°。
桩身完整
Ⅱ 射波，有桩底反射波
频差Δf c/，轻微缺陷产生的谐振峰与桩 桩身有轻微缺陷 底谐振峰之间的频差 Δf´>c/
Ⅲ
有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间
桩身有明显缺陷
/c时刻前出现严重缺陷反 缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频
射波或周期性反射波，无 差 Δf´>c/无桩底谐振峰；
桩底反射波；
2015.6.25
目录
1 、概述 2、反射波法检测原理 3、现场检测 4、桩身完整性的判定
1、检测依据
《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014
2、适用范围
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。桩的有效检测桩长范围 应通过现场试验确定。
对桩身截面多变且变化幅度较大的灌注桩，应采 用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。
或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐 桩身存在严重缺
Ⅳ
或因桩身浅部严重缺陷使 振峰，无桩底谐振峰
陷
波形呈现低频大振幅衰减
振动，无桩底反射波
注：对同一场地、地基条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力 层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底发射波的其他桩实测 信号判定桩身完整性类别。
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。
基桩完整性(低应变法)检测评分标准
4
缺陷类型判定
1）缺陷类型判错，扣10分；
2）缺陷严重程度判错，扣10分；
3）缺陷类型、严重程度都不判定，扣15分。
15
5
桩身完整性类别判定
1）Ⅰ类桩判定为Ⅱ类桩扣5分；Ⅱ类桩判定为Ⅰ类桩扣5分；
2）Ⅱ类桩判定为Ⅲ类桩扣10分；Ⅲ类桩判定为Ⅱ类桩扣10分；
3）Ⅲ类桩判定为Ⅳ类桩扣10分；Ⅳ类桩判定为Ⅲ类桩扣10分；
2）误差在1m~1.5m范围内，扣5分；
3）误差大于1.5m，扣10分。10来自2缺陷数量判定
1）少判一个轻微缺陷，扣10分；
2）少判一个严重缺陷，扣15分；
3）少判缺陷数量大于1个，扣20分；
20
3
缺陷位置判定
1）误差小于0.5m，不扣分；
2）误差在0.5m~1m范围内，扣5分；
3）误差大于1m，扣10分。
低应变基桩完整性检测评分标准
组号：姓名：开始时间：结束时间：
序号
项目
内容及要求
分值
扣分
一、仪器准备（3分）
1
信号采集及处理仪
有检定证书或检定标识，并在有效期内。
2
2
激振设备
根据桩型和检测目的，选择不同材质和质量的力锤或力棒，以获得所需的激振频率和能量。
0.5
3
其他
耦合剂、钢尺、画线笔、毛刷等。
0.5
4）越级判定扣10分。（如Ⅰ类判为Ⅲ类）
10
6
应力波采集
应力波数量、质量不利于基桩完整性判定，扣10分。
10
五、其他（4分）
1
报告填写
正确填写检测报告
2
2
上交资料
原始记录（1分）；检测报告（1分）
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低应变检测基桩完整性分类的
定量判读标准
王海英
（天津市勘察院300191）
一、前言
在低应变反射波法检测基桩完整性中，工程技术人员根据中华人民共和国行业标准《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）的规定描述，对基桩进行完整性分类，因无量化参数作为分类依据，对基桩的桩身完整性分类判断往往带有人为因素及不确定性。
本文引入振速反射系数Rv为反射系数Rv为反射振速与入射波振速成之比），对基桩的桩身完整性量化分析进行初步的探讨。
二、原理
低应变反射波法检测桩身完整性的工作方法是在桩顶施加一个初始扰动力（用特制的力锤敲击），由此激发的弹性波从桩顶往桩底传播。
同光线在非均匀介质中传播一样，弹性波在遇到弹性分界面时也要产生反射和透射，其反射和透射会产生与入射波波型相同的同类波和与入射波波型不同的转换波。
而低应变反射波法中激发的弹性波是垂直入射的，根据斯奈尔（Snell）定律和诺特（Knott）方程可知，其转换波的反射系数和透射系数均为零，所以不存在转换波，其反射与透射见图1。
图一垂直入射和反射和透射
设上下介质的纵波速度及密度分别为C1，C2，p1，p2，根据弹性为学理论，这三个波在弹性分界面上应满足边界条件：即应力连续和振速连续。
则有：
设应力向下为正，应力向上为负，因为F=Zv，所以
（1）式可化为：
（2）式经整理的有：
Rv即为“振速反射系数”，它是反射波与入射波的振幅之比。
三、分类量化标准
从波动力学的观点看，桩身完整性的问题是桩身阻抗发生的界面问题。
设图2中某一基桩截面的完整性系数β为：
Z1
将式（4）代入式（3）得出：Z2
图2 某基桩截面阻抗变化图
根据中华人民共和国行业标准《基桩高应变动力检测规程》（JGJ106-97）第7、4、
3、1条例中的桩身结构完整性评价表和式（2-5）可推出表1：
表1 桩身结构完整性系数B值和振速反射系数RY对比表
反射波法检测桩身完整性的定性分析有了较长时间的发展，其桩身完整性的分类标准也基本上取得了检测技术人员的普遍认可。
其具体的桩身完整性分类标准如下。
桩身完整性分类标准：
I 类桩：波形规则，桩底反射明显，有缺陷相位出现，但无多次反射出现，则为基本完整桩或轻微缺陷桩；
II类桩：波形较规则，桩底反射明显，有缺陷相位出现，但无多次反射出现，波速正常，则为基本完整桩或轻微缺陷桩；
III类桩：波形很不规则，无桩底反射，缺陷相位出现强烈多次反射波振幅衰减较快或波速偏低，为明显缺陷桩；
IV类桩：波形很不规则，无桩底反射，缺陷相位出现强烈多次反射，且反射波振幅衰减较慢或波速严重偏低，为严重缺陷桩或断桩。
综合表1、上述分类标准及中华人民共和国行业标准《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）第4.4.3-4.8条的规定可推出采用振速反射系数Rv对基桩的桩身完整性进行量化分析的参考值，具体见表2。
表2 桩身完整性情况的定量分析表
四、实例应用
下面以实例来说明表2桩身完整性情况的定量分析表的应用。
1、某基桩为沉管灌注桩，桩型尺寸为0.45X20.75m，波速为3600 m/s，从其曲线形态
（图3）看，波形规则，桩底反射明显，波速正常，无缺陷相位出现，根据桩身完整性分类标准可判断其为完整桩，完整性分类为I类；由于无缺陷相位出现，其Rv 值为零，根据表2桩身完整性情况的定量分析表可判断其为完整桩，完整性分类为I类。
2、某基桩为沉管灌注桩，桩型尺寸为0.45X20.75m，波速为3600 m/s，从其曲线形态
（图4）看，波形较规则，桩底反射明显，有缺陷相位（后基坑开槽发现距桩顶1.5M 左右有轻微缩径）出现，但无多次反射出现，波速、桩长正常，根据桩身完整性分类标准可判断其为基本完整或轻缺陷桩，完整性分类为II类；其距桩顶1.5m左右的缺陷反射波振幅与入射波振幅比Rv约为0.10，根据表2桩身完整性情况的定量分析表可判断其为基本完整或轻微缺陷桩，完整性分类为II类。
3、某基桩为钻孔灌注桩，桩型尺寸为0.6X25.0m，波速为3300 m/s，从其曲线形态（图
5）看，波形不规则，无桩底反射，缺陷相位（后基坑开槽发现距桩顶1.5M左右有夹泥现象）出现二次反射，但反射波振幅衰减较快，根据桩身完整性分类标准可判断其为明显缺陷桩，完整性分类为III类；其距桩顶1.5m左右的缺陷反射波振幅与入射波振幅比Rv约为0.23，根据表2桩身完整性情况的定量分析表可判断其为明显缺陷桩，完整性分类为III类。
4、某基桩为钻孔灌注桩，桩型尺寸为0.6X25.0m，波速为3300 m/s，从其曲线形态（图
6）看，波形很不规则，无桩底反射，缺陷相位（距桩顶4.2M左右的缺陷）出现强烈多次反射，根据桩身完整性分类标准可判断其为严重缺陷桩，完整性分类为IV 类；其距桩顶4.2m左右的缺陷反射波振幅与入射波振幅比Rv约为0.25，根据表2桩身完整性情况的定量分析表可判断其为严重缺陷桩，完整性分类为IV类。
五、讨论
引入振速反射系数Rv ，对基桩桩身完整性进行分类，尤其对于解决介于II、III类桩的判断，给出了一个定量标准，但这一定量标准也有一定的局限性和地区性。
对于基桩桩头的缺陷为低应变反射波法检测盲区，无法分离出桩头缺陷的反射波，仍需靠特性曲线进行判别；对于有多处缺陷的基桩，反射波法记录的是多个相互干涉的反射波组，形成了复杂的波列，此时应仔细甄别，对其波列进行仔细的分析，分离出主缺陷的反射波，才能对其进行量化分析。