低应变桩基检测
高应变低应变桩基检测
高应变低应变桩基检测一、定义根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第2.1.6条，低应变：采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励，实测桩顶速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判断的检测方法。
第2.1.7条，高应变：用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。
高大钊版的《土力学与地基基础》关于大小应变的定义大应变：指激励能量足以使桩土之间发生相对位移，使桩产生永久贯入度的动测法小应变：指在激励能量较小，只能激发桩土体系（甚至只有局部）的某种弹性变形，而不能使桩土之间产生相对位移的动测法。
桩达到极限承载力时，即为桩周土达到塑性破坏。
唯有大应变才能使桩产生一定的塑性沉降（贯入度），所测的土阻力才是土的极限阻力；小应变只能测得桩土体系的某些弹性特征值，而土的弹性变形与其强度之间并没有确定的关系。
因此从理论上讲，小应变不能提供确切的单桩极限承载力，只能用于检验桩身质量。
二、何种桩需要检测建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第3.3.3条，单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定：1 施工质量有疑问的桩；2 设计方认为重要的桩；3 局部地质条件出现异常的桩；4 施工工艺不同的桩；5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩；6 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
解释：对于基桩的检测包括单桩承载力及桩身完整性两个部分，这两个部分要求检测的数量不同。
三、低应变与高应变适用范围低应变：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。
低应变法的理论基础以一维线弹性杆件模型为依据。
因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5，设计桩身截面宜基本规则。
另外，一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以，对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用。
桩基小应变
桩基低应变检测技术要求
本要求适合于不设置声测管的低应变桩基检测。
1、检测前准备工作
1.桩顶凿至新鲜混凝土面，并用打磨机测点和激振点磨平，点半径不小于10cm。
2.测量记录桩顶截面尺寸。
3.技术人员准备好桩基检测记录表，内容包含设计桩长，灌注日期，检测日期等。
2、传感器安装
1.传感器安装在桩顶面，安装点附近不得有裂缝或浮动砂粒存在。安装采用石膏、黄油、橡皮泥等材料作为粘结剂与桩顶面粘结牢固，并与桩顶面垂直，且紧贴桩顶表面。
2.传感器宜安装在距桩中心2/3半径处。
3、激振时应符合下列规定
1.激振点宜在桩顶中心部位。
2.采用力棒激振时，应自由下落；采用力锤敲击时，应使其作用力方向与桩顶面垂直。下附示意图：
低应变桩基检测
目录摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论 (5)引言 (5)桩基分类 (6)桩基工程的常见质量问题 (8)基桩动测法的发展 (11)第二章应力波与桩的完整性 (13)基本概念 (13)桩身完整性 (14)桩身完整性的定义 (14)桩身完整性指标 (15)桩身缺陷指标 (15)第三章低应变反射波法的基本原理 (17)一维波动理论 (17)杆的纵向波动方程 (17)杆的纵向波动方程解答 (19)别离变量法求解波动方程 (19)采用行波理论求解波动方程 (21)3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射 (23)3.3.1 应力波的相互作用 (23)3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射 (24)第四章测试系统 (26)激振设备 (26)瞬态激振设备 (26)稳态激振设备 (27)传感器 (29)压电式加速度传感器 (29)速度传感器 (33)放大器 (36)信号采集分析仪 (36)第五章测试方法及数据处理 (37)5.1 测试方法 (37)测试参数的选择 (37)测试仪器和激振设备的选择 (39)桩头处理 (40)传感器安装和激振操作 (41)现场测试要点 (42)测试结果的计算分析 (43)信号后分析 (43)时域分析 (45)频域分析 (48)各类缺陷〔或桩底〕的波形特征 (49)工程应用 (50)工程及检测概述 (51)第六章反射波法的使用总结 (56)摘要桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力〔动荷载〕，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、频域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性，推断单桩承载力。
随着我国国民经济与工程建设的快速发展，基桩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。
在各种检测方法中，反射波法目前应用最广泛、使用最便捷，理论与实践发展也比较成熟，有比较先进的仪器设备及应用分析软件。
低应变桩基检测规范
低应变桩基检测规范
答：
《建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2014》
《公路工程基桩动测技术规程JTG/T F81-01-2004》
《铁路工程基桩检测技术规程TB 10218-2008》
2、低应变是不是小应变?
答：低应变是官方叫法，小应变是通俗叫法。
3、桩基低应变检测数量
答：1、地基基础设计等级为甲级的桩基，低应变检测数量为100%。
2、地基基础设计等级为乙级和丙级的桩基，评价混凝土灌注桩桩身完整性采用低应变时，抽检数量不应少于同条件下总桩数的50%，且不得少于20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承台的工程，抽检数量还不应少于相应桩数的50%。
评价预制桩桩身完整性采用低应变时，抽检数量不应少于同条件下总桩数的30%，且不得少于20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承台的工程，抽检数量还不应少于相应桩数的30%。
低应变法检桩
低应变法检桩低应变法（Low strain method）是一种常用于桩基检测的无损检测方法。
该方法基于桩与周围土体之间的互作用，并通过测量桩体表面产生的应变来评估桩的质量和完整性。
下面将介绍低应变法的原理、设备以及在桩基工程中的应用。
1. 原理：低应变法是基于桩体与周围土体之间的相互应变影响的原理。
当施加一个小幅度的交变载荷时，桩体表面出现微小的应变变化。
这些变化将沿着桩体传播到土体中，并通过受土体约束的地表上产生的应变信号进行检测和分析。
通过分析这些信号的特征，可以评估桩的质量和完整性。
2. 设备：低应变法的主要设备包括振动器、传感器和数据采集系统。
振动器用于施加小幅度的交变载荷到桩体上，通常通过压电元件或振动器激励器来实现。
传感器用于测量桩体表面产生的应变信号，常用的传感器有应变计和纤维光栅传感器。
数据采集系统用于记录和分析传感器捕获到的数据，通常由计算机软件和硬件组成。
3. 应用：低应变法在桩基工程中有广泛的应用。
它可以用于评估桩的质量、完整性和嵌入深度。
以下是低应变法在桩基工程中的几个常见应用：a. 桩基质量评估：通过监测桩体表面的应变信号，可以评估桩的质量和完整性。
当桩体有缺陷或损坏时，应变信号会显示出特定的图案，可用于判断桩的质量状况。
b. 桩身变形识别：低应变法还可以用于监测桩身在荷载作用下的变形情况。
通过比较不同荷载条件下的应变信号，可以确定桩体的变形特征，并评估其变形性能。
c. 桩基嵌入深度确定：利用低应变法可以确定桩体的嵌入深度。
通过测量桩体表面的应变信号，可以确定桩体与土体之间的互作用区域，并进一步确定桩体的嵌入深度。
d. 桩基施工质量监控：低应变法还可以用于监控桩基施工质量。
在桩基施工过程中，通过实时监测桩体的应变信号，可以及时发现施工质量问题，并采取相应的措施进行调整。
综上所述，低应变法是一种常用的桩基检测方法，通过测量桩体表面产生的应变信号来评估桩的质量和完整性。
它在桩基工程中可以广泛应用于桩基质量评估、桩身变形识别、桩基嵌入深度确定和桩基施工质量监控等方面。
基桩低应变检测技术.
基桩低应变检测技术（祝龙根，同济大学） 2008/11/18一、引言1. 建筑基桩检测的现行技术规范（1）上海市工程建设规范《建筑基桩检测技术规程(DGJ08-218-2003)》，2003年（2）上海市工程建设规范《地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）》，1999年（3）中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范(JGJ06-2003)》，2003年2. 建筑基桩（桩基中的单桩）的主要检测内容如下：(1) 桩基的承载力，包括：竖向抗压承载、抗拔承载力和水平承载力。
(2) 基桩的完整性。
3. 何谓基桩的完整性？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指标。
4. 检测基桩完整性的常用方法(1) 低应变法；(2) 高应变法；(3) 超声波透射法；(4) 钻孔取芯法等。
5. 何谓低应变法？在桩顶施加低能量的荷载，实测桩顶速度（或同时实测力）的响应，通过时域或频域分析，判定桩身完整性的检测方法。
6. 低应变法检测桩身完整性的主要方法(1) 弹性波反射法；(2) 机械阻抗法；(3) 超声波透射法。
7. 何谓弹性波反射法？根据反射波与入射波的波形特征、幅值、相位、频率的比较，对混凝土桩的完整性作出判别的一种方法。
8. 弹性波反射法检测桩身完整性的检测仪器布置框图P35 图8.3.29. 低应变法检测桩身完整性的适用范围（1）本方法适用于在上海地区应用的各种混凝土预制桩、灌注桩的完整性检测，判定桩身是否存在缺陷、缺陷程度及其位置；（2）本方法检测缺陷的有效深度，40m以上的长桩宜按长径比不大于50控制，对任何类型超长桩，宜慎重使用；（3）不能检测桩基承载力、桩身混凝土强度、桩长。
10. 低应变法检测桩身完整性最终提示的检测成果P7, 3.0.7条二、弹性波反射法1. 桩身完整性时域检测方法(1) 弹性波在桩内的传播规律 1) 阻抗、界面的基本概况 a) 阻抗阻抗ρ⋅⋅=C A Z )/(m S kN ⋅式中：A ——桩身横截面积)(2m ；ρ——桩身质量密度(342/,/m kg m S kN ⋅)；gr =ρ； r ——桩身的重度)/(3m kN ； g ——重力加速度()/2S m ；C ——纵波在桩身内传播速度)/(S m 。
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法)
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。
桩基低应变检测.doc
桩基低应变检测一说到低应变桩基检测，相关建筑人士还是比较陌生的，什么是低应变桩基检测？桩基低应变检测常见问题有哪些？以下是为建筑人士整理相关低应变桩基检测基本资料，具体内容如下：为了便于建筑企业施工人员的了解低应变桩基检测的相关内容，下面收集梳理相关知识点，具体内容如下：采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励，实测桩顶速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判断的检测方法。
低应变桩基检测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。
该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
桩基低应变检测出现问题包括：多次变径多次反射互相干扰低应变反射波法不是精确测试数值积分导致消息损失等内容：具体内容如下：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。
低应变反射波法不是精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，高频分量不足，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论 (5)1.1引言 (5)1.2桩基分类 (6)1.3桩基工程的常见质量问题 (8)1.4基桩动测法的发展 (11)第二章应力波与桩的完整性 (13)2.1基本概念 (13)2.2桩身完整性 (14)2.2.1桩身完整性的定义 (14)2.2.2桩身完整性指标 (15)2.2.3桩身缺陷指标 (15)第三章低应变反射波法的基本原理 (17)3.1 一维波动理论 (17)3.1.1 杆的纵向波动方程 (17)3.2 杆的纵向波动方程解答 (19)3.2.1 分离变量法求解波动方程 (19)3.2.2 采用行波理论求解波动方程 (21)3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射 (23)3.3.1 应力波的相互作用 (23)3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射 (24)第四章测试系统 (26)4.1激振设备 (26)4.1.1瞬态激振设备 (26)4.1.2稳态激振设备 (27)4.2传感器 (29)4.2.1压电式加速度传感器 (29)4.2.2速度传感器 (33)4.2.3放大器 (35)4.2.4信号采集分析仪 (36)第五章测试方法及数据处理 (37)5.1 测试方法 (37)5.1.1测试参数的选择 (37)5.1.2测试仪器和激振设备的选择 (38)5.1.3桩头处理 (40)5.1.4传感器安装和激振操作 (41)5.1.5现场测试要点 (42)5.2测试结果的计算分析 (43)5.2.1信号后分析 (43)5.2.2时域分析 (45)5.2.3频域分析 (48)5.3各类缺陷（或桩底）的波形特征 (49)5.4工程应用 (51)5.4.1工程及检测概述 (51)第六章反射波法的使用总结 (56)摘要桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力（动荷载），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、频域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性，推断单桩承载力。
随着我国国民经济与工程建设的快速发展，基桩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。
在各种检测方法中，反射波法目前应用最广泛、使用最便捷，理论与实践发展也比较成熟，有比较先进的仪器设备及应用分析软件。
但是总体而言，基桩检测技术在我国的应用发展时间不长，许多测试方法不仅理论上不够完善，实际应用中也存在一些问题。
在基桩完整性检测中，利用低应变法可确定桩身缺陷位置、判断缺陷的类型和缺陷的严重程度。
本文主要做了一下工作：介绍低应变的基本原理、适用范围及优缺点，一维波动理论基本方程和解答，低应变桩基检测的现场注意事项，传感器的类型，时域和频域曲线的分析等。
关键字：低应变；反射波法；一维波动理论；基桩完整性。
AbstractPile foundation dynamic testing refers to the pile top places a dynamic force (load), the dynamic force can be transient impact or steady vibration force. Pile - soil system in dynamic force produced under the action of dynamic response, the different function of sensors at the top of the pile dynamic response signal measured (such as displacement, velocity and acceleration signals) , by analyzing the signal of time domain, frequency domain analysis or transfer function analysis, determine the structural integrity of pile, the bearing capacity of single pile.Along with our country national economy and the rapid development of engineering construction, foundation pile detection as an important part of the concealed engineering acceptance, to ensure the safety of the engineering construction stability plays a very important role. Among various kinds of detection methods, reflection wave method is the most widely used, use the most convenient, theory and practice of development is more mature, more advanced instrument equipment and application analysis software. But, overall, pile testing technology application development time is not long in our country, many test method is not only imperfect in theory, there are some problems in actual application.In foundation pile integrity testing, use to determine the defect position of pile low strain gauge, judging defect types and severity of. This paper mainly do the job: This article introduces the basic principle of low strain, applicable range and advantages and disadvantages, and one dimension wave theory basic equations and solutions, low strain pile foundation inspection of the matters needing attention, the types of sensors ，analysis of time domain and frequency domain curves, etcKey words: Low strain; The reflected wave method; A one-dimensional wave theory; Foundation pile integrity.第一章绪论1.1引言桩基础是一种古老的基础形式。
早在新石器时代，人类就开始使用木桩搭建住所。
我国汉朝时期己经将木桩应用于桥梁建筑中，到宋代桩基础技术已比较成熟。
从20世纪初钢筋混凝土预制构件问世以来，钢筋混凝土预制桩和钢筋混凝土灌注桩就得到了广泛的应用。
20世纪50年代初，随着大型钻孔机械的发展，我国的铁路和公路桥梁就开始大量采用了混凝土钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。
至今，桩基础已是建筑物最广泛采用的基础形式之一。
桩基工程是隐蔽工程，特别是在地质条件复杂、地下水变化较大的现场钢筋混凝土灌注桩，出现的问题最多，造成的后果也最为严重。
现场钢筋混凝土灌注桩经常出现的缺陷主要有:扩颈、缩颈、离析、断桩，此外还有混凝土强度不足、断裂、孔底沉渣，也有可能存在因施工人员素质低下，偷工减料而产生夹泥夹石等现象。
如果在基桩质量检测过程中没有检测出来，对今后建筑物的使用会产生很大的安全隐患，甚至会造成重大安全事故。
因此，选择合适的方法对桩基质量进行检测，是一项重要的工作。
目前成桩质量检测的主要方法有钻芯法、低应变法、声波透射法，另外高应变法也能够辅助性的检测桩身的完整性。
其中桩基低应变动力检测是以应力波在桩身中的传播特征作为理论基础的一种方法，主要用于判断桩身结构的完整性，由于其快速、轻便、易操作等特点越来越受到广大工程人员的欢迎，已广泛应用于工程实践中。
但是，由于低应变测试是基于一维线弹性理论，结合了部分工程实际数据，遇到复杂的地质条件，往往要凭借工程实际经验，可能会出现误判。
实际测试过程中，如果桩身参数，地质条件也发生变化，采用锤击时脉冲波的频率又不确定，对测试结果的判别将会产生极大的影响。
不仅地质条件和地下水位变化较大，而且施工过程中经常遇到溶洞、断层以及海水潮汐等不利条件，都会对桩身质量有很大的不利影响。
另外，低应变法只能定性的确定基桩的损坏类型，无法定量的研究缺陷的损坏程度。
如何确定出影响应力波传播的敏感因子，使缺陷量化，是国内外相关研究人员关注的热点问题之一。
1.2桩基分类桩的种类五花八门，如果考虑用复合地基的各种柔性桩（如粉喷桩、碎石桩、CFG桩等）和近年来发展起来的异型桩（如树根桩、支盘桩、后压浆桩等），据沈保汉统计，竟有三百多种，如不考虑尺寸影响，根据不同目的，我们可以按不同的分类法对刚性桩以如下方式进行分类。
1.按成桩方法对土层影响进行分类不同成桩方法对周围土层的扰动程度不同，这种不同将直接影响基桩承载能力发挥和计算参数的选用。
一般可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类：（1）挤土桩，也称排土桩。
桩周土被压密或挤开，土的工程性质出现很大的变化，主要有打入和压入式预制木桩、混凝土桩、打入式封口底钢管桩和混凝土管桩、以及就地沉管灌注桩等。
（2）部分挤土桩，也称微排土桩。
桩周土体仅受轻微扰动，土的原状结构和工程性质变化不明显，主要有打入式小界面I型和H型钢桩、钢板桩、开口式钢管桩（管内土挖除）、螺旋桩等。
（3）非挤土桩，也称非挤土桩。
将与桩体体积相同的土挖出，因而桩周土体扰动较少，但应力松弛现象，主要有各种形式的挖空或钻孔桩等。
2.桩材分类根据桩的材料，可分为木桩（包括竹桩）混泥土桩（含钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和组合桩。