低应变法和声波透射法检测灌注桩桩身完整性效果分析
浅议声波透射法与低应变法在桩身完整性检测中的异同
浅议声波透射法与低应变法在桩身完整性检测中的异同发表时间：2009-08-18T14:13:44.733Z 来源：《中华建设科技》2009年第7期供稿作者：姚占伟，杨晓东，田庆水，张玉录，秦希俊（河南省地球物理工程勘[导读] 本文结合工程实例对这两种方法的异同点进行了论述。
【摘要】声波透射法与低应变法是桩身完整性检测中的比较常用的两种方法，本文结合工程实例对这两种方法的异同点进行了论述。
【关键词】声波透射法；低应变法；桩身完整性On the similarities and differences of crosshole sonic logging and low strain integrity testing in pile integrity Yao Zhan-wei, Yang Xiao-dong, Tian Qing-shui,Zhang Yu-lu,Qin Xi-jun(Henan academy of geophysical and engineeting explorationZhengzhouHenan450053 )【Abstract】Crosshole sonic logging and low strain integrity are two commonly used methods in pile integrity ,this article discussed the similarities and differences between the two methods with project instance.【Key words】Croshole sonic logging;Low strain integrity;Pile integrity1. 前言随着混凝土桩基础应用领域的拓宽，基桩完整性检测已经成为基桩质量检测中的一项重要内容。
作为基桩完整性检测中最常用的声波透射法和低应变法，根据我们多年的测桩经验，对两种方法的异同有以下看法。
声波透射法检测混凝土灌注桩桩身完整性
孔时间过短，孔底沉渣太厚，将影响桩端承载力发挥。 7. 水下混凝土必须具备良好的和易性，否则易产生离析现象。 8. 导管连接密封要好，一旦漏水将形成断桩。
灌注方式2 — 干孔灌注
桩在工作时要承受上部结构的竖向荷载，以及上部结 构因风力、水流、撞击等横向推力产生的侧向荷载或 弯矩，承受在地震状态下的复杂应力
一、桩式基础与分类
桩质量对建筑结构物的安全起决定性作用
工程桩—隐蔽工程，不确定因素很多：复杂地 层，技 术水平、施工中人为因素等造成桩身完 整性难于保证，桩基工程质量影响建筑结构正 常安全使用
声波透射法检测混凝土灌 注桩桩身完整性
目录
第一部分 桩基检测技术综述 第二部分 声波透射法检测桩身完整性检测仪器 第三部分 判断桩身完整性的声学参量与测试 第四部分 现场检测技术 第五部分 数据处理技术与判定方法 第六部分 声波透射法检测桩身完整性工程实例 第七部分 桩基完整性声波三维测试方法 第八部分 桩基的相关声波检测技术
按成桩工艺分： 预制桩、原地灌注桩
按桩土相互作用形式： 摩擦桩、端承桩、摩擦-端承桩
二、 灌注桩的承载模式
竖向抗压承载力：竖向受压荷载作用下的最大荷载， 决定于桩身材料强度和地基对桩的极限支承力（主要 因素） 端承桩—桩尖嵌入基岩，将上部压力通过桩身传 入基岩，一般不考虑桩侧摩阻力 摩擦桩—依靠桩壁与土层的摩擦力，将上部压力 逐渐分散传递给土层，桩尖部分承受荷载很小，一 般不超过10% 端承摩擦桩—侧壁摩擦力先发挥，先达到极限， 桩端阻力后发挥，后达到极限，最常见
钻（冲）孔灌注桩-机械成孔，泥浆护壁，放置钢筋笼，灌注混凝土 人工挖孔灌注桩—人工成孔，砖护壁或不护壁，放置钢筋笼，短粗桩 其他方式（静压桩、碎石桩、搅拌桩等）
建筑基桩检测技术规范
6 当进行钢筋应力测试并由此计算桩身弯矩时，应包括传感器类型、安装位置、内力计算方法以及本规范第 条要求的计算结果。对水平位移不敏感的建筑物取lOmm。
（38） 本方法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性。当采用本方法判定或鉴别桩端持力层岩土性状时，钻探深度应满足设计要求。
（27） 单桩竖向抗压承载力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力的50% 取值。
（28） 检测报告除应包括本规范第 条规定的内容外，尚应包括下列内容:
1 受检桩桩位对应的地质柱状图;
2 受检桩和锚桩的尺寸、材料强度、配筋情况以及锚桩的数量;
3 加载反力种类，堆载法应指明堆载重量，锚桩法应有反力梁布置平面图;
（13） 对设计有抗拔或水平力要求的桩基工程，单桩承载力验收检测应采用单桩竖向抗拔或单桩水平静载试验，检测数量应符合本规范第 条的规定。
（14） 单孔钻芯检测发现桩身混凝土存在质量问题时，宜在同一基桩增加钻孔验证，并根据前、后钻芯结果对受检桩重新评价。
（15） 对低应变法检测中不能明确桩身完整性类别的桩或三类桩，可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等方法进行验证检测。
3 地基条件复杂、基桩施工质量可靠性低;
4 本地区采用的新桩型或采用新工艺成桩的桩基。
（5） 施工完成后的工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性检测。
（6） 检测方案的内容宜包括:工程概况、地基条件、桩基设计要求、施工工艺、检测方法和数量、受检桩选取原则、检测进度以及所需的机械或人工配合。
（7） 基桩检测开始时间应符合下列规定:
（39） 每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置，应符合下列规定:
1 桩径小于 的桩的钻孔数量可为1 个~2 个孔，桩径为~ 的桩的钻孔数量宜为2 个孔，桩径大于 的桩的钻孔数量宜为3 个孔;
低应变法桩身完整性检测波速与桩身混凝土抗压强度的关系研究
R E A L E S T A T E G U I D E |85低应变法桩身完整性检测波速与桩身混凝土抗压强度的关系研究齐鹏辉 (北京环安工程检测有限责任公司 北京 100020)[摘 要] 低应变法㊁声波透射法等,是基桩完整性检测常用检测方法㊂基桩施工质量受混凝土强度㊁材质㊁施工工艺等因素影响,其中混凝土的实际强度是影响桩身完整性检测波速值的重要因素,桩身的实际混凝土强度因养护条件㊁龄期㊁工艺影响,给桩身完整性类别的判定带来一定程度上的困扰㊂本文主要论述低应变法与桩身混凝土抗压强度之间的相对关系,同时对低应变法与声波透射法桩身完整性检测波速值之间的关系进行了说明;通过低应变法桩身完整性检测波速与桩身混凝土抗压强度的关系研究,为基桩施工质量检测判定提供科学㊁可靠的依据㊂[关键词] 基桩完整性检测;混凝土抗压强度;低应变法;声波透射法;波速[中图分类号]T U 473.16 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2023)08-085-03在工程建设中,桩基础具有承载力高㊁弹性压缩变形小㊁良好的稳定性及抗震性等优点,尤其在我国软土地区得到广泛应用㊂低应变法㊁声波透射法桩身完整性检测具有经济㊁快捷㊁可靠等特点,能够科学㊁客观地反映桩基的施工质量㊂基桩波速测试值与混凝土抗压强度之间有一定的关联性㊂在基桩工程桩身完整性检测时,受检桩波速存在超出混凝土抗压强度合理范围,更有甚者检测波速值出现明显不合理的情况,而检测时的混凝土实际强度又难以用简便方法予以确认,为更好地对基桩质量做出科学㊁有效的评价,充分理解波速测试值与混凝土抗压强度之间相对关系显得尤为重要㊂1 检测方法简介根据介质质点的振动方向与传播方向相对关系将波分为横波㊁纵波㊁面波等,纵波是质点的振动方向与传播方向一致的波,主要涉及的参数有振幅㊁频率㊁周期㊁波长㊂低应变法运用的是纵波在桩身混凝土中传播㊂低应变法桩身完整性检测以一维连续弹性杆平面应力波波动理论为基础,当低频纵波在桩身传播过程中,遇到波阻抗差异界面将产生反射,不同的阻抗界面性质产生不同的信号特征,通过对时域及频域曲线进行综合分析,最终确定桩身完整性㊂波阻抗Z 受混凝土密度ρ㊁横截面尺寸A ㊁波速V 的影响,即波阻抗为Z =ρC A ,检测波速计算V=2L /t (L 为基桩施工桩长;t 为传播时间)㊂声波透射法桩身完整性检测工作是通过发射换能器发射超声脉冲,脉冲信号在被测介质(灌注桩)中传播发生绕射㊁折射㊁多次反射及衰减,使接收声学信号(时间㊁振动幅度㊁波形㊁主频等)发生变化,接收换能器接收到的信号反应传播介质(即被测桩身混凝土)的声学信息㊂2 影响波速的主要因素弹性波波速在混凝土中传播主要受波的类型(横波㊁纵波等)㊁介质特性(弹性模量㊁密度㊁泊松比)㊁边界条件因素影响㊂低应变法㊁声波透射法基桩的桩身完整性检测均为弹性波,低应变法频率为几百至几千赫兹,声波透射法频率一般为几十千赫兹;基桩的混凝土介质特性受弹性模量㊁泊松比㊁密度的影响,弹性模量越大㊁泊松比越大㊁密度越小,其波速值越大;检测方法的理论模型的边界条件与波本身的波长比值对波速有一定规律的影响㊂不同边界条件下,沿纵波传播方向垂直横截面尺寸与波长的比值增大,其波速值越大㊂在垂直于纵波传播方向的横截面上,横截面几何尺寸用a ˑb 表示,纵波波长为λ,当同一介质中当a ㊁b 均远大于λ时,边界条件可视为无限大,此时波速最高;当一个几何尺寸远小于λ,另外一边的尺寸大于λ时,边界条件视为薄板,其波速值小于无限大边界条件下的波速;当a ㊁b 均远小于λ时,边界条件可视为一维杆件,此时波速最小㊂低应变法的理论模型为一维连续弹性杆,波速V p 可根据下列公式确定㊂V p =EρE 为混凝土弹性模量;ρ为混凝土密度㊂声波透射法桩身完整检测弹性波在混凝土中传播可视为三维空间,边界条件为无限大,波速V p '可根据下列公式确定㊂V p '=Eρˑ1-μ(1+μ)ˑ(1-2μ)μ为混凝土泊松比(一般取值0.2.0.3)㊂由于混凝土泊松比一般为0.2.0.3,则1-μ(1+μ)ˑ(1-2μ)>1,即低应变法测试波速值V p 小于声波透射法桩测试波速值V p'㊂当在同一工况下,钢筋混凝土桩低应变法与声波透射法波速之间存在以下关系㊂V p '=V p ˑ1-μ(1+μ)ˑ(1-2μ)3 混凝土抗压强度测试基桩混凝土抗压强度现场检测通常采用回弹法㊁超声回弹综合法㊁钻芯法等㊂回弹法是一种无损检测混凝土强度方法,通过回弹仪对混凝土表面的强度进行检测,由于混凝土表面硬度与抗压强度存在一定相关性,结合碳化深度测试结果进而确定其混凝土强度值,其测定强度为推定值,精度相对不高㊂该方法检测主要适用于普通混凝土抗压强度检测,不适用表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土和特种成型工艺制作的混凝土检测㊂超声回弹综合法采用超声仪和回弹仪,在基桩混凝土86 |R E A L E S T A T E G U I D E同一测区分别测量波速值和回弹值,通过修正后的波速㊁回弹值建立测强公式推算测区混凝土强度的一种无损检测方法㊂该方法虽然解决了单一物理指标评价局限性,提高了结果的准确性,但混凝土自身材质㊁均匀性的差异,导致弹性波的离散,不能较好地建立波速与强度之间的关系(f c =A V b R c)㊂钻芯法是一种局部破损的桩身混凝土强度检测方法,通过钻机钻取桩身混凝土芯样,通过无限抗压强度试验确定混凝土芯样试件抗压强度检测值㊂该方法检测混凝土强度准确度高,由于对原有结构造成局部破坏㊁检测效率低等原因,常作为一种补充㊁验证检测方法㊂4 混凝土抗压强度与纵波波速的相对关系目前被广泛认可的观点为:因混凝土龄期㊁养护环境㊁配合比㊁施工工艺等的差异性,波速与混凝土抗压强度整体趋势呈正向,在此状态下尚不能建立明确的公式关联;当在同一工况下,根据波动理论其波速与混凝土抗压强度的关系可由下式表示㊂f =4.18e 0.49VV 为桩身混凝土纵波波速;f 为混凝土抗压强度㊂在实际检测工作中,混凝土龄期直接影响到混凝土抗压强度,不同行业检测规范也对低应变法㊁声波透射法桩身完整性检测的基桩龄期㊁混凝土最低强度作出相应的规定㊂由于实际工况的不同,混凝土施工龄期与混凝土抗压强度间的相对关系差异性较大,但也有一定的规律可循,一般可用下列公式进行预估判定㊂f '=f 28l og n28f '为检测实施时混凝土抗压强度;f 28为预估或已确定的28天混凝土抗压强度;n 为检测实施时混凝土龄期㊂混凝土抗压强度受影响因素较多,通过大量数据统计混凝土抗压强度等级相对低应变法纵波波速范围参考值见下表㊂混凝土抗压强度等级相对应波速范围参考值表混凝土强度等级C 15C 20C 25C 30C 35ȡC 40波速范围值(m /s )2500~31003000~35003500~38003700~40003900~42004100~4500根据混凝土抗压强度与纵波波速的相对关系,可以建立科学㊁有效的低应变数据分析流程㊂5 实际工程案例分析某建筑工程,基础采用钢筋混凝土灌注桩,桩基设计参数:桩径800mm ,混凝土强度等级C 30,有效桩长28.50m ㊂设计要求通过对该工程灌注桩进行低应变法㊁声波透射法进行完整性检测㊂根据基桩完整性检测结果,受检桩中存在测试波速值较低以及桩底局部严重离析情况,为进一步明确检测结果的准确性,选取5根有代表性的基桩进行钻芯法验证性试验,并对钻芯芯样进行无侧限抗压强度测试㊂5根桩中1#~4#桩施工龄期均大于28天,5#桩施工龄期为5天㊂验证性试验桩结果如下表㊂钻芯法验证试验桩结果桩号低应变法桩身波速测试值(m /s)声波透射法桩身波速平均值(m /s)钻芯法桩身完整性验证说明1#39684126Ⅰ类2#39654125Ⅰ类3#40264183Ⅰ类4#44214084(不含桩身缺陷区域)Ⅳ类桩钻芯法结果表明距桩底标高以上2.9m 范围为沉渣缺陷R E A L E S T A T E G U I D E |875#34653712Ⅰ类芯样抗压强度23.2M P a,混凝土强度尚未达到C 30;低应变法㊁声波透射法测试波速值均较低㊂钻芯法桩身完整性试验结果:确定了各桩的实际有效桩长㊁严重缺陷位置以及混凝土无侧限抗压强度㊂依据试验结果,可通过低应变法㊁声波透射法测试波速值以及钻芯试件无侧限抗压强度值,建立桩身混凝土抗压强度与波速之间的相互关系,见下表㊂桩身完整性检结果及波速换算表|桩号低应变法桩身波速测试值(m /s)声波透射法桩身实测波速平均值(m /s)依据低应变法桩身波速换算声波透射法桩身波速平均值(m /s)混凝土芯样试件抗压强度检测值(M P a)低应变法波速混凝土抗压强度的换算值σ=4.18e 0.49V(M P a)1#39684126418331.829.22#39654115417930.729.23#40264183424432.030.14#44214084(不含桩身缺陷区域)466030.536.55#34653712365223.222.8根据桩身完整性检结果及波速的换算,分析如下㊂(1)1#~3#桩均为Ⅰ类桩㊂纵波波速均在混凝土强度等级相对应波速参考值范围;实测声波透射法桩身波速平均值与边界条件换算的声波透射法桩身波速值基本一致;芯样混凝土抗压强度与低应变法波速换算混凝土抗压强度值一致性较好㊂(2)4#桩为Ⅳ类桩㊂声波透射法检测结果为距桩底标高以上2.9m 范围内声学参数严重异常;钻芯法试验结果为距桩底标高以上2.9m 范围内为沉渣缺陷㊂声波透射法测试结果中剔除严重缺陷段,其平均波速值与1#~3#桩波速值基本一致,低应变法桩身波速换算声波透射法桩身波速平均值与其相差较大㊂低应变法波速换算混凝土抗压强度值与混凝土试件抗压强度存在较大偏差㊂低应变法检测结果曲线虽然波形形态正常㊁桩底反射信号明显,但波速4421m /s 远超出C 30正常波速范围,验证试验表明低应变法测试纵波波速为异常值㊂4#桩仅通过低应变法进行桩身完整判定时,其测试波形形态㊁桩底反射信号不能完全反映桩基施工质量,应更全面考虑测试波速值合理性,进而给予合理的判定结果㊂(3)5#桩为Ⅰ类桩㊂由于实施桩身完整性检测时施工龄期为5天,未达到混凝土设计强度值,低应变法桩身波速㊁声波透射法桩身实测波速值明显低于其他受检桩,实测低应变法桩身波速值在混凝土试件抗压强度对应的波速范围值内㊂实测声波透射法桩身波速平均值与边界条件换算的声波透射法桩身波速值基本一致;芯样混凝土抗压强度与低应变法波速换算混凝土抗压强度值一致性较好㊂通过以上工程实例结果表明:同一工况下低应变法㊁声波透射法波速之间的关系换算,符合纵波在介质中传播的边界条件理论;低应变法检测波速换算混凝土强度值与混凝土芯样试件抗压强度值一致性较好,其换算关系对强度值的估算具有较高的参考价值,对异常波速测试值的合理性提供了可靠理论依据㊂结束语低应变法桩身完整性检测是一种高效㊁快捷㊁可靠的基桩施工质量的试验方法,桩身完整性类别需依据实际工况并结合测试应力波参数进行综合判定㊂桩身完整性类别判定时,若仅依据各行业标准方法中规定的 完整性判定表 ,即域信号特征㊁幅频信号特征(测试波形形态㊁桩底反射信号等信息)进行判定,对标准中的规定理解不够透彻而忽略波速值对结果判定的影响,很可能得到错误的判定结果㊂充分考虑波速值与混凝土强度之间的相互关系,通过波速与混凝土强度之间的换算可有效验证低应变法波速值的合理性,为综合判定基桩桩身完整性提供更加科学有效的依据㊂波速值与混凝土强度之间关系的建立能够提高检测技术人员对低应变法检测波速值的认识,更客观地对桩基工程施工质量进行评价㊂参考文献[1] J G J 106-2014,建筑基桩检测技术规范[S ].[2] J G J /T 23-2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S ].[3] 陈凡,徐天平,陈久照,关立军.基桩质量检测技术[M ].第二版,北京:中国建筑工业出版社,2014.。
超声波透射法与低应变法在基桩检测中的对比分析
超声波透射法与低应变法在基桩检测中的对比分析摘要：现阶段我国建筑工程上最为常见且重要组成部分之一就是基桩施工。
在建筑工程基桩工程建设上属于隐蔽型施工，相对其他施工环节难度较大、控制较为困难。
在建筑工程建设上质量与安全是否符合工程设计规划与成桩建设有着密不可分的关系，本文通过介绍超声波透射法与低应变法在建筑工程基桩检测中的对比，以基础原理为切入点，利用实例对两种检测方法做对比分析，以此提高基桩检测结果精准性，希望为相关基桩建设检测技术人员提供帮助。
关键词：超声波透射法；低应变法；基桩检测；对比分析改革开放以来，随着建筑工程行业的迅猛发展，基桩在建筑施工上起着重要作用，尤其在如桥梁建设、高层建筑、重型厂房等城市建设基础工程上尤为重要。
在建筑工程基桩基础建设上，建设方法通常以混凝土灌注桩应用最为普遍，基桩建设作为基础且重要施工环节，由于其属于隐蔽型工程，施工难度较大，施工技术复杂，对安全质量要求就尤为较高。
并且由于基桩施工受到工程实际情况、施工地质提环节、施工条件、施工技术等外在因素影响，导致基桩施工过程中混凝土灌注桩极易出现质量问题。
而基桩质量对工程整体质量起着关键作用，是关系人身财产安全的基础保障，为此对基桩质量、安全性、稳定性等检测要极为重视，而在检测阶段采用的检测方法对质量判定非常重要，本文针对超声波透射法与低应变法在基桩检测中做对比分析，找到更为符合工程建设的基桩检测方法。
1、超声波透射法与低应变法原理简述1.1 超声波透射法超声波透射法原理是利用对声测管的提前埋设，在基桩中（两侧）用作发射和接收超声波信号的作用，在通过发射探头将其电能转换成为机械能，利用机械能将超声波信号实现穿透砼桩效果，再将接收的超声波信号转变成为电信信号。
由于两根管间的距离可以直接测出，测得超声波传递时间可算出其在砼中两管间的速度，从而判断桩身砼的整体质量。
在应用过程阶段，砼密实度越高，声速会越大，与之相反的砼密实度低且伴有如松散、裂缝等情况，超声波声速会随之降低，以此来检测砼桩质量和完整性。
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法) 2
桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。
（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。
（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 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，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆，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（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)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tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。
灌注桩桩身完整性检测方法
灌注桩桩身完整性检测流程及方法选择好合理的检测方法，需按照下图的检测程序进行桩基检测。
1、钻芯法钻孔取芯法主要是采用钻孔机（一般带10mm内径）对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。
目的测检灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端持力层岩土性状，判定桩身完整性类别。
低应变检测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号，频率信号，从而获得桩的完整性。
目的检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。
3、高应变法高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap-wape法。
目的判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；分析桩侧和桩端土阻力；进行打桩过程监控。
声波透测法是在灌注桩基混凝土前，在桩内预埋若干根声测管，作为超声脉冲发射与接收探头的通道，用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数，然后对这些测值采用各种特定的数值判据或形象判断，进行处理后，给出桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。
目的检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。
5、静载试验法静载试验是利用接近于桩的实际受力状况，分级在桩顶施加荷载，通过观测桩顶的位移沉降，根据一定的判别标准获得单桩的承载力的方法。
是目前检测单桩的承载力最可靠的方法，当采用其他间接方法获得检测结果有争议时用它来进行仲裁。
最大的优点在于方法准确可靠，但是做起来费时费钱，检测数量少，代表性差，而且大吨位基桩由于加载设备限制很难进行。
桩的低应变检测判断题
桩的低应变检测判断题判断题（正确打T，错误打F）：1 、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%，且不小于10Mpa。
……………………………………( )2、低应变法检测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。
……………………………………( )3、时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于10ms ；幅频信号分析的频率范围上限不应小于3000Hz。
…………………( )4、设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积。
…………………( )5、采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不宜少于2048点。
…………………( )6、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180°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。
…………………( )7、瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫，宜用窄脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用宽脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。
…………………( )8、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。
…………………( )9、为保证基准检测数据的准确可靠性和可追溯性，检测所用计量器具必须送至法定计量检测单位进行定期检定，且使用时必须在计量检定的有效期之内。
…………………( )10、检测机构应通过计量认证，并具有基桩检测的资质。
经国家计量行政部门计量认证的检测机构，国家授予CMA计量认证标志，加盖在检测报告左上角。
…………………( )11、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30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20根。
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１ 概
述
透 射法 的灵 敏 度 高 ， 对 声 测 管 附近 的 （ 小 范 围 的夹 泥、 离析 ） 缺 陷反 应较 为 敏 感 ， 但 它 对 桩 身上 的检 测 为 点测 ， 对桩 身上 轻微 的开 裂不 能完整 反 映 。因此 ， 声 波透 射法 也有 其不 足 之 处 ， 完 全 有 必 要将 声 波 透 射法 和 低 应 变 法 相 结 合 来 评 定 灌 注 桩 的 桩 身 完
身 中浅 部 的 桩 身 质 量 ， 但对深 部缺陷反应不灵 敏。 当桩直 径过 大 或桩 长过 长 （ Ｌ ／ Ｄ ＞３ ０ ） 时， 往 往 最 有
２ 低 应 变 反 射 波 法 和 声 波透 射 法方 法原 理
及 技 术
２ ． １ 低 应 变反 射 波 法 原 理 ［ 训
第３ ４卷
顶 质点 因受 迫而 振 动 ， 产 生 的应 力 波 沿 桩 身 向下 传
具体说是由一声源信号发生器（ 压电材料制成的发 射换能器） 发射一电脉 冲， 激励晶片振动， 发射 出超 声波在混凝土中传播 ， 后经接收换能器接收 ， 把声能 转换成微弱的电信号发送至接收系统， 经信号放大后 在屏 幕上显 示 出波形 图 ， 从 图 中读 出首 波 幅值 （ ｄ Ｂ）
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇｒ ａｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃａ ｉ ｓ ｓ ｏｎ Ｐｉ ｌ ｅ Ｆｕ ｓ ｔ ｂ ｙ
Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｌ ｏ ｗ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
和初 至时 间（ ￡ ） ， 由已知 的探测距 离 （ ） 便可 计算 出超
播， 根据弹性波动理论 ， 弹性波在桩体 中传播时 ， 桩
身 的某 些 缺 陷会 造 成 Ｐ（ 密度 ） 、 Ｉ ｓ （ 面积） 、 （ 波速 ）
中任意变化而引起 ｚ（ 波阻抗） 差异 ， 在此波阻抗差 异面将发生反射 ， 并沿反方 向传播 至桩顶 。检测过 程 中， 在桩顶安置高灵敏度传感器 ， 接受桩顶质点的 振动信息 ， 通过分析反射波的相位、 振幅及频率等参 数， 取得 反 射波 的旅 行 时 间 ， 综 合 判 别 桩 的完 整 性 、 质量及 缺 陷 的部位 及 程 度 ， 对 桩 结 构 完 整 性 及 质 量 作 出综合评价 。其时域 曲线见图 １ 。
浙江建筑， 第３ ４ 卷， 第３ 期， ２ ０ １ ７ 年 ６月
Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｖ ｏ １ ． ３ ４ ， Ｎ ｏ ． ３ ， Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ７
低 应 变 法 和 声 波 透 射 法 检 测 灌 注 桩 桩 身 完 整 性 效 果 分 析
低 应变 反射 波法 的理 论依 据是 弹性 波理 论 。桩
的动 力特性 满 足一维 波 动方程 ：
０ ２ ／ Ｚ
： ～ ２ 。
效 的方 法就 是采用 预 埋 管超声 法来 检测 桩身 质量 。 声 波透 射法 检测 具有 仪器 轻便 、 抗 干扰 能力 强 、 观 测准 确度 高 、 结果 直观 可靠 等优 点 ， 还 可 以在桩 身 中上下 移动 测试 ， 详 细查 明桩 内部 缺 陷号 ｌ 生质 、 深度 位置、 范 围大小 、 严重 程度 等情 况 ， 因此 ， 超声 法检 测
嵌入土（ 岩） 中的基 桩 ， 可视 为 在 阻尼 介 质 中 的
维 弹性杆 件 ， 当桩 顶 受一 冲击 力 Ｆ（ ｔ ） 作用时 ， 桩
作者简介 ： 刘轩雄 （ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 浙江兰溪人 ， 工程 师， 从 事物探 、 桩基检测等工作 。
３ ０
浙
江建筑 ２ Nhomakorabea０ １ ７年
刘轩雄
Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｕ ａ ｎ ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ
（ 浙江有色地球物理技术应 用研究 院， 浙江 绍兴 ３ ２ １ ０ ０ ０）
摘
要： 结合 ２ 个大直径混凝土灌注桩 的工程实例 ， 分析了声波透射法 和低 应变反射波法 在实际应用 中的准确性 ， 比较 了两 种
方法的优缺点 ， 提出应采用多种方法 相结合进 行桩 身完整性判断 ， 以确保判定结果 的准确性和科学性。 关键词 ： 低应变法 ； 声波透射法 ； 灌注桩 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． １ ４ 文献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ８— ３ ７ ０ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３— ０ ０ ２ ９—０ ６
程 中出现停 顿 、 拔管 过快 或导 管拔 空等 原 因 ， 使 桩容 易 产生 离析 、 夹泥、 断桩 、 疏松 不 密实等 桩 身缺 陷 。 为 了确 保 工程 桩 的施 工质 量 ， 目前 常 采 用低 应 变 反射 波法 进行 质 量 检 测 ， 低 应 变 法 能有 效 控 制 桩
大 直径深 长 桩应 该是 最切 实可 行 的方法 。 由于声 波
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７— ０ ２—１ ７
一
ｃ
Ｏ ｔ
（ １ ） ／
式（ １ ） 中 Ｃ是 弹性 波 纵 波 传 播 速 度 ， 它 是 由材 料 常数 Ｐ和 Ｅ所决定 的常值 ：
。
ｃ
＝
Ｅ ／ ｐ
（ ２ ）
整性 。
随着 国家 基础 建设 的快 速 发展 ， 众多 的高 楼 、 桥 梁 等基 础 工程 采用 大直 径钻 孔灌 注 桩 的地基 基础 形
式 。此 类桩 由于是 在 水 下 钻 孔 和灌 注 混凝 土 ， 在 施 工 过程 中经 常 遇到 工 程 地 质 问 题 如 地 下水 渗 流 、 流 砂层 、 淤泥 层 ， 引起 塌 孔 和 缩 孔 ， 以及 混 凝 土灌 注 过