低应变基桩完整性检测培训.pptx
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基桩检测低应变培训课件
② 扩颈后再缩颈时的曲线形态：缺陷处曲 线先产生正反射波，然后出现负反射。
③ 缩颈的二次及多次反射的曲线形态：缺陷处 曲线先产生正反射波，然后在间隔从桩头到缺 陷位置的时间产生第二次正反射，第三次正反 射…。
④ 扩颈的二次及多次反射的曲线形态：扩颈处 曲线先产生负反射波，然后在间隔从桩头到缺 陷位置的时间产生第二次正反射，…第三次负 反射…负正反射间隔出现。
（2）《建筑地基基础工程施工质量验收 规范》（GB50202-2002）： 桩身质量应进行检验。对设计等级 为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠 性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数 的30％，且不应少于20根；其他桩基工 程的抽检数量不应少于总数的20％，且 不应少于10根；对地下水位以上且终孔 后经过核验的灌注桩，检验数量不应少 于总数的10％，且不应少于10根。每个 柱下承台不得少于l根。
（1）桩身阻抗不发生变化
图10 桩身阻抗不发生变化
（2）桩身存在一个阻抗变化界面 桩身的中间存在一个界面。 阻抗变化越 大，反射回来的波幅就越强，反之则越弱
（3）桩身存在两个界面 桩身中存在两个界面。
桩身存在两个阻抗界面
2.4 典型信号 （1）完整摩擦桩 实测速度曲线上反射波与入射波同向起 跳。
低应变检测
牡丹江科研建筑工程质量 检测有限公司 徐福贵
一、一般原则
1.1 检测目的
1.1.1检测目的
完整性是指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。完 整性检测的目的是发现某些可能影响单桩承载 力的缺陷，最终仍是为减少安全隐患、可靠判 定工程桩承载力服务。所以，基桩质量检测时， 承载力和完整性两项内容密不可分。
低应变检测图解ppt课件
（3）测试中手锤均在桩顶中心敲击部位混凝 土应平整、坚硬，手锤应与桩顶垂直，避免含 有水平分量。
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23
（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有 效位数和计量单位均以国际标准为准。
（5）低应变动力信号处理
信号叠加平均应选择重复性好的信号，其次还要除 去基线漂移大的信号。
低应变激振时桩土体系只产生弹性响应，而要达到 极限状态需使桩周土产生弹塑性响应，因此低应变法 不能提供桩的承载力。
3
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4
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5
基桩检测
1.2主题内容与适用范围
为了确保现场低应变动力检测的正常 进行，取得正确可靠的检测数据，使低 应变动力检测工作规范、有序，特制定 基桩低应变检测作业指导书。
本作业指导书适用于检测各类预制桩 和混凝土灌注桩的桩身质量，推定缺陷 类型，性质及其部位。
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Ⅳ
2L/c时刻前出现严重缺陷反射 波或周期性反射波，无桩底反射 波；
缺陷谐振峰排列基本等间距， 相邻频差Δf’>c/2L，无桩底 谐振峰；
或因桩身浅部严重缺陷使波形 呈低频大振幅衰减振动，完无整桩版课底件 反射波。
或因桩身浅部严重缺陷只出现 单一谐振峰，无桩底谐振峰。28
三角观测法
超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩
低应变一般适用桩的长/径比在30以内，此时，可
得到明显桩底反射，但以下情况除外。
i应力波的衰减程度主要不是桩长/径比，而主要是
由桩土的刚度比决定的，桩土刚度比愈大，应力波衰
减程度就愈小，因此，当细长桩具有较强的摩擦时，
应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。
完整版课件
24
基桩检测
ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将 大量被吸收。
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（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有 效位数和计量单位均以国际标准为准。
（5）低应变动力信号处理
信号叠加平均应选择重复性好的信号，其次还要除 去基线漂移大的信号。
低应变激振时桩土体系只产生弹性响应，而要达到 极限状态需使桩周土产生弹塑性响应，因此低应变法 不能提供桩的承载力。
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完整版课件
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基桩检测
1.2主题内容与适用范围
为了确保现场低应变动力检测的正常 进行，取得正确可靠的检测数据，使低 应变动力检测工作规范、有序，特制定 基桩低应变检测作业指导书。
本作业指导书适用于检测各类预制桩 和混凝土灌注桩的桩身质量，推定缺陷 类型，性质及其部位。
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Ⅳ
2L/c时刻前出现严重缺陷反射 波或周期性反射波，无桩底反射 波；
缺陷谐振峰排列基本等间距， 相邻频差Δf’>c/2L，无桩底 谐振峰；
或因桩身浅部严重缺陷使波形 呈低频大振幅衰减振动，完无整桩版课底件 反射波。
或因桩身浅部严重缺陷只出现 单一谐振峰，无桩底谐振峰。28
三角观测法
超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩
低应变一般适用桩的长/径比在30以内，此时，可
得到明显桩底反射，但以下情况除外。
i应力波的衰减程度主要不是桩长/径比，而主要是
由桩土的刚度比决定的，桩土刚度比愈大，应力波衰
减程度就愈小，因此，当细长桩具有较强的摩擦时，
应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。
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基桩检测
ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将 大量被吸收。
低应变反射波法基桩检测培训课件
传感器 安装
使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好
现场检测技术
检测流程
程序设置
在开始检测之前必须根据不同桩 的情况对程序进行设置，下面给 出一个例子来学习整个的检测过 程的软件操作，注意：以下只讲 解了在检测过程中常用的功能， 其他功能及程序中出现的参数请 仔细阅读软件操作说明书，这里 不一一详细说明。
点击打印后出的打印信息预览界面
现场检测技术
打印确 定后出 来的打 印提示， 当分析 完四根 桩的波 形后并 都打印 确定后 打印机 才开始 输出
检测流程 波形分析
现场检测技术
选择打印的内 容和输出方式
检测流程 波形分析
指定每页打 印几个波形
打印输出格式由设置界面中打 印信息栏和打印高级设置决定
现场检测技术
扩径 反射， 与入 射波 反相
基本概念及检测原理
扩径 反射， 与入 射波 反相
应力波在波阻抗增大桩中的传播
T V
桩底 反射， 与入 射波 同相
桩 扩L 径
缩径 反射， 与入 射波 同相
基本概念及检测原理
T1 T2
V
T3 T4
T
L1
L
L2
整桩平均波速C：
C=2L÷（T4－T1）
扩径位置L1：
L1=C×（T2－T1）÷2
预设桩长 预设波速： C25：3300 C30：3600 C35：3800 C20：3000
单击进入主 操作界面
桩长=12米；混凝土标号：C30；桩径：1米 用速度传感器进行检测
现场检测技术
检测流程
手锤锤击
手锤垂直与桩面，锤击点平 整，锤击干脆，形成单扰动
现场检测技术
检测流程
低应变检测图解ppt课件
三角观测法
超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩
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29
基桩检测
3.3在检测过程中发现生异常现场时的处理方法
在检测过程中出现异常波形时，应在现场及时研
究，排除影响测试的不良因素后再重复测度。重复测
试的波形与原波形应具有相似性。
3.4在检测过程中发生意外事故时的处理方法
A: 正在检测过程因外界干扰和其它不可预见的事故时， 应关机停止检测。若发生干扰影响测试结果，则应重 新检测；若干扰消除后不影响试验结果，则可继续测 试。
应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。
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基桩检测
ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将 大量被吸收。
iii桩截面变化不规则使波的能量在末及桩底前被大
量反射。
iv同时判别一个以上的桩身非常困难，因为靠上的
第一个缺陷已将大部分波的能量被反射的问题。
v当桩径较大或脉冲宽度过窄时，部分锤击能量将
（动载荷），动态力可以是瞬态冲击力或稳态 激振力。桩－土系统在动态力的作用下产生动 态响应，采用不同功能的传感器在传感器的桩 顶量测动态响应信号（如位移、速度、加速度 信号），通过对信号的时域分析或传递函数分 析，判断桩身结构完整性。用反射波法，对每 一根被检测的单桩均应进行二次以上重复测试； 对同一根基桩，三次锤击所形成的三条波形曲 线在形态、振幅及相位上应基本一致，采集数 据方算合格。
（3）测试中手锤均在桩顶中心敲击部位混凝 土应平整、坚硬，手锤应与桩顶垂直，避免含 有水平分量。
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（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有 效位数和计量单位均以国际标准为准。
（5）低应变动力信号处理
低应变桩身完整性检测PPT72页
END
低应变桩身完整性检测
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
Hale Waihona Puke 16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
低应变基桩完整性检测课件
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）
.
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：加速度计与桩面用什么方法 耦合较好？ A: 由于桩面凹凸不平，且有砂 石，再加上电缆线的拉作用， 用黄油往往达不到好的耦合效 果。在桩头滴少许502胶，再 将指头大小、粘性较好的橡皮 泥压入桩面，然. 后再将加速度
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：脉冲频率或滤波频率较低队浅 部缺陷判断有无影响？
A: 当桩身浅部有缺陷，其反射 波的频率较高。若桩身深部也 存在缺陷，其反射波在桩端面 反后经浅部缺陷处又会产生反 射。当脉冲频率或滤波频率较 时，高频反射波部分会丢失，
.
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：反向过冲较大是否信号较差？
采集仪
RSM—24FDN一体机
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
主操作界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
设置界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
打印高级设置界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
波形处理界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
打印信息预览界面
.
第三章 现场测试技术
目录
第一节 第二节 第三节
.
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
低应变所能检测到的现象
.
第一章 基本概念及检测原理 检测原理
低应变不能检测到的现象
.
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
低应变检测的优点
解决方案：
1. 利用指数放大 2. 了解土层参数（或地质资料）
.
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：加速度计与桩面用什么方法 耦合较好？ A: 由于桩面凹凸不平，且有砂 石，再加上电缆线的拉作用， 用黄油往往达不到好的耦合效 果。在桩头滴少许502胶，再 将指头大小、粘性较好的橡皮 泥压入桩面，然. 后再将加速度
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：脉冲频率或滤波频率较低队浅 部缺陷判断有无影响？
A: 当桩身浅部有缺陷，其反射 波的频率较高。若桩身深部也 存在缺陷，其反射波在桩端面 反后经浅部缺陷处又会产生反 射。当脉冲频率或滤波频率较 时，高频反射波部分会丢失，
.
第三章 现场测试技术
疑问解答
Q：反向过冲较大是否信号较差？
采集仪
RSM—24FDN一体机
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
主操作界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
设置界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
打印高级设置界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
波形处理界面
.
第二章 低应变检测系统
软件简介
打印信息预览界面
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第三章 现场测试技术
目录
第一节 第二节 第三节
.
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
低应变所能检测到的现象
.
第一章 基本概念及检测原理 检测原理
低应变不能检测到的现象
.
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
低应变检测的优点
桩基低应变完整性检测
桩基低应变完整性检测 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】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C=√E关系，其ρ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。
低应变基桩完整性检测
T
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
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
低应变检测省培训PPT课件
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四 现场检测
抽样规则与抽检数量：
➢ A）柱下三桩或三桩以下承台抽检桩数不得少于1根； ➢ B）30％且不得少于20根；一般项目20％且不少于10根; ➢ C）地下水位以上终孔且持力层通过核验的人工挖孔桩、单节
混凝土预制桩，不少于总桩数的10％且不应少于10根。 ➢ D) 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120－2012，砼灌注桩
一维线弹性杆件模型（材质均匀、截面恒定、弹性杆 面积A 弹模E 密度ρ 波速c）
理论基础是一维波动理论
σ
x
dx
σ+ dx x u
2u x2
1 c2
2u t2
9
二 理论基础
Z1 Va ↓ Vb ↑ Fa ↓ Fb ↑
Vc ↓ Fc ↓ Z2
桩截面变化情况
桩截面变化处平衡 相容条件：
1 位移连续条件 2 力连续条件 3 速度连续条件 4 应力应变关系
7
二 理论基础
测试原理：
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）或桩身截面积变化（如缩 径或扩径）部位，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， 从而判定桩身完整性情况。
8
二 理论基础
5
一 低应变概念
桩身完整性：①桩身截面尺寸相对变化
②桩身材料密实性
③桩身材料连续性。
桩身缺陷：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。
桩身缺陷指标：位置、类型（性质）和程度。
6
一 低应变概念
低强度桩：
在复合地基中，采用刚性桩或半刚性桩设计的桩身强度为8～ 15MPa的有粘结强度增强体成为低强度桩。（《建筑地基检 测技术规程》DBJ/T13－146－2012）
四 现场检测
抽样规则与抽检数量：
➢ A）柱下三桩或三桩以下承台抽检桩数不得少于1根； ➢ B）30％且不得少于20根；一般项目20％且不少于10根; ➢ C）地下水位以上终孔且持力层通过核验的人工挖孔桩、单节
混凝土预制桩，不少于总桩数的10％且不应少于10根。 ➢ D) 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120－2012，砼灌注桩
一维线弹性杆件模型（材质均匀、截面恒定、弹性杆 面积A 弹模E 密度ρ 波速c）
理论基础是一维波动理论
σ
x
dx
σ+ dx x u
2u x2
1 c2
2u t2
9
二 理论基础
Z1 Va ↓ Vb ↑ Fa ↓ Fb ↑
Vc ↓ Fc ↓ Z2
桩截面变化情况
桩截面变化处平衡 相容条件：
1 位移连续条件 2 力连续条件 3 速度连续条件 4 应力应变关系
7
二 理论基础
测试原理：
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）或桩身截面积变化（如缩 径或扩径）部位，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， 从而判定桩身完整性情况。
8
二 理论基础
5
一 低应变概念
桩身完整性：①桩身截面尺寸相对变化
②桩身材料密实性
③桩身材料连续性。
桩身缺陷：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。
桩身缺陷指标：位置、类型（性质）和程度。
6
一 低应变概念
低强度桩：
在复合地基中，采用刚性桩或半刚性桩设计的桩身强度为8～ 15MPa的有粘结强度增强体成为低强度桩。（《建筑地基检 测技术规程》DBJ/T13－146－2012）
低应变桩身完整性检测.桩基优质PPT
8） 对于钢筋混凝土灌注桩，传感器安装时应 符合下列规定：
(1) 传感器安装点及其附近的表面应平整， 其周围不得有缺损或裂缝；
(2) 当锤击点不在桩顶中心时，传感器安 装点与锤击点的距离不应小于桩半径的二分之 一。
激振设备
• 瞬态激振操作应通过现场试验选择不同材质 的锤头或锤垫，以获得低频宽脉冲或高频窄 脉冲；工程塑料、尼龙、铝、铜、铁、橡胶
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36 36 36 36
36 36
2008-04-23 PIT- W? 2003- 2
G6A
2008-04-21 15:49:25
40
44 m
V 1.451 cm/s (1.445)
G6B
2008-04-21 15:49:44
40
44 m
V 0.501 cm/s (0.501)
测点，每个测点记录的有效信号数不宜少于3个； （2）不同测点所得到的信号一致性差时，
应分析原因，增加检测点数量。
5) 检测时应随时检查采集信号的质量，可根据 缺陷所在位置的深浅，及时改变锤击脉冲宽度。 当检测长桩的桩底反射信息或深部缺陷时，冲 击入射波脉冲应较宽；当检测短桩或桩的浅部 缺陷时，冲击入射波脉冲应较窄，同时采样时 间间隔应较小。
e d
f
2).测试曲线及分析2.2 测试曲线及分析
Earth Products China Limited
KHJD
C:\Documents and Settings\z hs\My Documents\ 郑 州 考 核 \低 应 变 考 核 \考 核 基 地 PIT\PitW1.PIT
低应变检测 ppt课件
一般桩身混凝土的泊桑比σ＝（0.2～0.25）
Vp =(1.05 ～ 1.1)VB
VB =(0.9 ～ 0.95) Vp
这是超声波所测声速大于反射波所测声速的原因
1.4 桩土体系内声波传播规律
入射的半球面波有一些是 斜入射的，根据折射定律 ，在桩身侧面将产生折射纵波PP和 折射横波PS，使一部分能量由桩身 折射扩散进入地层。折射入地层的 能量与斜入射的折射系数 RT 有关
B 参数设置： 传感器类型: 速度型、加速度型 激振器：冲击锤、力锤（带传感器的锤）
采样间隔、采样点数： 决定了每次采样的记录时间长度，一般采样长度设置为
1024个点，采样间隔5μs～50μs 举例说明 显示时间：1024×10μs≈10000μs ＝10ms 假设V＝4km/s , 可测桩长L＝4km/s×10ms÷2＝10m
不同材质的锤头激励脉冲宽度和主频相关关度 (m)
估算主频 （Hz）
铁头
0.5
1.0
1000
铝头
0.75
1.5
666
尼龙头
1.1
2.0
455
聚四氟乙烯 1.3
2.5
385
桩力长 棒 5m 110m.5 20m 330m.0 40m 36000m ΔF（Hz 400 200 100 67 50 33
低应变反射波法 基桩完整性检测技术
第三章 反射波法检测技术
1 声学基础
1.1反射波的基本原理
在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下 传播，在桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断桩 或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或 扩径）部位，将产生反射波。反射波经接收、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。据此计算桩身波速、判断桩身缺陷的程度 及位置。
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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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T1 T2
T3 T4
T V
整桩平均波速C：
L1
C=2L÷（T4－T1）
扩径位置L1：
L1=C×（T2－T1）÷2
L
L2
扩径范围（L2－L1）：
（L2－L1）= C×（T3－T2）÷2
第一章 基本概念及检测原理
检
测原理
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。
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
应力波在固定端完整桩中的传播
T V
桩嵌岩
桩底
反射，
与入
射波
L
反相
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗减小桩中的传播
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗减小桩中的传播
低应变动力测试
低应变基桩完整性检测
目录
第一章 基本概念及检测原理 第二章 检测系统 第三章 现场检测技术 第四章 实测波形汇编
第一章 基本概念及检测原理 第目一录节 应力波基本概念
第二节 应力波在桩中的传播
第三节 低应变的检测原理
低应变动力测试相关 规定
主要依据规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
入射波
V
与反射
波同相
T
桩底 反射
桩截面减小
L
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗减小桩中的传播
缩径
反射，
V
与入
射波
同相
T
扩径 反射， 与入 射波 反相
桩缩径
L
桩 底 反 射
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩应中力的波传在播波阻抗增大桩中的传播
第一章 基本概念及检测原理 应力波 在桩中的传播
应力波在波阻抗增大桩中的传播
桩截面增大并嵌岩
V L
T
桩底 反射， 与入 射波 反相
扩径 反射， 与入 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
应力波在波阻抗增大桩中的传播
扩径
反射，
V
与入
射波
反相
T
桩底
反射，
与入
射波
同相
桩扩径
L
缩径 反射， 与入 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
（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。
第一章 基本概念及检测原理
基
本概念
应力波基本概念
应力波：当介质的某个地方突然受 到一 种扰动，这种扰动产生的变形会沿着介质 由近及远传播开去，这种扰动传播的现象 称为应力波。
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
加速度传感器
速度传感器
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
桩底 反射， 与入 射波 同相
桩在自由端
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
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。
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.
一、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2003规定 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于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。
二、低应变法的仪器设备主要由低应变激振设备和基桩动测仪 组成。 三、低应变动力检测方法包括反射波法和机械阻抗法。 四、桩身缺陷有三个指标：位置 、 类型（性质）、 程度。 五、低应变激震设备分为 瞬态 和 稳态 两种。
第一章 基本概念及检测原理
检测原理
引起反射波的原因
•桩底 •截面发生变化 •夹泥 •离析 •混凝土质量变 化 •土层变化
第一章 基本概念及检测原理 检测原理
低应变所能检测到的现象
第一章 基本概念及检测原理 检 测原理低应变不能检测到的现象
第一章 基本概念及检测原理 检测原理
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
波阻抗： Z CA
：密度；C：应力波速；A：桩横截面积。
一维直杆：d<<L的杆件
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