低应变测桩的注意事项课件
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
低应变检测前准备工作须知
低应变检测前准备工作须知
1、凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，露出坚硬的混凝土表面。
2、桩顶表面应平整干净且无积水。
3、在桩顶表面打磨出平整光滑的检测面（检测面约为：
10cm~15cm），面内不得有气孔及松动区域，并保持检测面的
干燥。
打磨传感器激振点示意图如下：
4、测试时桩头不得与混凝土承台或垫层相连，而将其与桩侧断开。
5、检测时间：桩砼龄期7天以上。
6、提供工程地质勘察报告、施工记录及所需测桩桩号、设计桩长、
实际桩长、桩径、灌注日期、成孔工艺（钻孔或挖孔或其它）、桩类型，并对资料的真实性负责。
7、准备传感器耦和剂（黄油或建筑胶等）。
低应变注意事项
一、低应变反射波法的基本原理低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。
将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。
桩身波阻抗Z由桩的横截面积A、桩身材料密度ρ等决定:Z=ρCA假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面，界面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1，上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。
①当Z1=Z2时，表示桩截面均匀，无缺陷。
②当Z1>Z2时，表示在相应位置存在截面缩小或砼质量较差等缺陷，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致。
③当Z1<Z2时，表示在相应位置存在扩径，反射波与入射波速度信号相位相反。
当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t和桩身传播速度C来推算缺陷位置Lx: Lx=△t²C/2二、低应变反射波法的几个建议1、桩头直接在素混凝土（浮浆）上进行测试，结果无论怎么改变传感器以及传感器的安装，无论怎么改变振源，测试信号都不理想，往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲。
一般情况下，桩头的处理以露出新鲜含骨料的混凝土面为止，而且要尽量平整、干净（桩头不要破碎、不要有杂物、不要有水）；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帮忙进行桩头处理，这样有利于传感器的安装和力棒的锤击。
2、传感器传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。
所有动测均要求如此。
对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3～3/4半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。
传感器的安装技巧以及耦合剂的选择对加速度计和高阻尼速度计很重要。
低应变检测图解ppt课件
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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
（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
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。
一、低应变法检测的概念 二、低应变法的现场检测 三、 检测数据的分析和结果判断
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基桩检测
一、低应变法检测的概念 1 .1目的 根据国家行业标准《建筑基桩检测技
术规范》JGJ 106-2003、J256-2003对低应 变工程检测做必要的细化和补充。
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3.6 低应变检测法试验报告包括下内内容：
i工程名称、工程地点、试验目的和试验日期。
ii施工单位、设计单位、拟建上部建筑结构形式。
iii试验场地的工程地质概况，试桩平面图。
iv试验仪器设备以及对试验过程中出现的异常现象
的说明。
v实测波形，试验数据整理，分析方法，拟合波形
低应变测桩方法及技巧
低应变测桩方法及技巧1.基本原理和假设将桩视为一维弹性杆件，当桩顶受到一瞬态激劢（脉冲力）时，由桩头激发产生的弹性波沿桩身往下传播。
当遇到桩身阻抗Z(z= ρ·AC)变化界面时，要产生反射和透射。
弹性波在桩身内传播遇到桩身阻抗界面时是垂直入射和反射的。
假定桩界面上段的阻抗为Z１，下段的阻抗为Z２，且不考虑桩周土阻力的影响。
根据桩在界面上位移和速度的连续条件，力与应力和位移的关系，可推导出在桩身阻抗变化处的反射系数Rf关系式：式中：Rf－反射系数；Z１、Z２－分别为桩身材料上、下界面的广义波阻抗；ρ、A、C－分别为桩身材料的质量密度、桩身截面积及应力波速。
根据反射系数Rf的正、负来确定桩身阻抗的变化情况：当RF＞0时，反射波与入射波同相位，表示桩身界面阻抗由大变小，如缩径、离析、断桩及桩底反射等；反之，Rf＜0时，反射波与入射波反相位，表示桩身界面阻抗由小变大，如扩径、端承桩桩底反射情况。
桩截面完整性系数可用基桩上、下界面的阻抗Z１、Z２之比来表示：以桩身结完整性系数的办法来评价桩的缺陷程度，对桩身结构完整性进行分类评价。
在一些地方被认为是一种可用的方法。
其具体做法将桩身反射波与入射波振幅之比值、计算完整性系数，来确定桩的类别。
但笔者认为仍是一种定性而不能定量的方法，因为，这种入射、反射波的幅值影响因素较多，如传感器的阻尼系数，缺陷在桩身不同深度、缺陷断面的变化率等等，都对缺陷反射的幅值有限大影响。
桩身缺陷性质和位置这是评价桩身完整性的重要依据，知道桩身缺陷的性质及严重程度，就可以分析桩身的结构强度能否承受桩上部荷载的要求。
缺陷的位置以摩擦桩的载力不够，浅部影响大，深部的影响不大，但浅部容易作接桩形曲线的分析，可以判断桩身缺陷的性质并估计严重程度，同时可以推断缺陷的位置。
所以，反射波法能较好的评价桩身的完整性。
桩身缺陷离桩顶的位置可按下式计算：×C式中：Δt －桩顶与桩身缺陷反射波达到的时间差；Ｃ－取该工地五根以上正常桩的平均波速。
低应变测桩的注意事项课件
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31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
二、传感器安装
传感器不要用手扶，耦合剂用公司买的橡皮泥， 不要买市场上出售的弹性好的玩具橡皮泥。对实心桩， 传感器安装位置宜为距桩心2/3半径处；对空心桩的 测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上， 且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为 桩壁厚的1/2处。
在盲区内存在缺陷，则在脉冲宽度内，缺陷产生的上行反
射信号将与距离较大的入射波混叠在一起，在实测信号中
很难识别桩身浅部缺陷，波形特征往往表现为较宽的入射
脉冲波形在整体上呈波浪式波形振荡，幅值大，延续时间
长，若使用同一力锤敲击同一批桩，入射脉冲的宽度相差
不大，这一点常被用来判断桩是否存在浅部缺陷。
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32 震源特性
为获取良好的测试信号，注意震源特性，记住：
①材质越软，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄
②激振锤越重，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄
③接触面积越大，，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄
④常规的敲击条件下，自由下落的高度越低，脉宽て虽有
变宽的趋势，但并不十分明显。
⑤不同的敲击形成（自由落体，垂直敲击，斜击）将影响
31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
一、桩头处理
在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。在检测中，一定要注意桩头是否存在 浮浆、低强度混凝土、疏松、破碎，有时桩头被水或 淤泥等覆盖，检测时应凿去表面浮浆，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。
一、大低频
大低频预示浅部有严重缺陷，特别当曲线呈∧形时。 缺陷更为严重。这可能是桩顶激振后没有形成质点的 压缩波动而是浅部缺陷块体的振动，实测曲线为传感 器与块体的共振曲线。
低应变检测省培训PPT课件
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
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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
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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。
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二 理论基础
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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。
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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
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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。
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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
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31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
32 震源特性
3 大低频、反冲低频和阻尼振荡曲线
34 Ⅲ类桩开挖验证
35 盲区
36 嵌岩桩的反射
37 资料收集
38 有效测试深度 39 管桩的完整性判别 130 低应变测桩不宜用来推定砼的强度和计算桩长
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结合多种资料综合分析 整理ppt
造成波速偏大，或把原本合格的桩判为桩长不够或存
在缺陷。
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36 嵌岩桩的反射 例：
（桩长19.0ｍ.8.575ｍｓ误判为桩底反射时间，求的桩 身波c=4431ｍ/ｓ不合理。10.12ｍｓ为实际桩底反射 时间，由此c=3754ｍ/ｓ，将 8.575ｍｓ处判为缺陷也 是误判。
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37 资料收集
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36 嵌岩桩的反射
①当桩底的岩石与桩身砼波阻抗相差不大 （Z1=Z2）时，即使桩较短，桩底反射也难以辨认。 如果同一场地中其他桩桩底反射不明显，而有些桩有 明显的桩底反射，则应怀疑桩底有沉渣。
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36 嵌岩桩的反射
②大多数情况下嵌岩桩嵌入岩层（1—3）D，桩 端嵌岩部分与岩石构成一体，相当于桩的截面积变大。 波阻抗类型增大。应力波传入基岩面，会出现与入射 波反相的类似于扩颈的反射，这一反射波并非桩底而 是基岩石反射引起的，当桩嵌入的岩层较硬，入岩深 度较大时会出现这类曲线形态。出报告时一定要核对 桩的嵌岩深度和波形曲线是否吻合。
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32 震源特性
为获取良好的测试信号，注意震源特性，记住： ①材质越软，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄 ②激振锤越重，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄 ③接触面积越大，，脉冲宽度て越大，主瓣δ越窄 ④常规的敲击条件下，自由下落的高度越低，脉宽て虽有 变宽的趋势，但并不十分明显。 ⑤不同的敲击形成（自由落体，垂直敲击，斜击）将影响 波形形态，自由落体和垂直敲击可获得好的桩基动测效果。 ⑥加速度计的安装谐振在4.5kHZ以上。 ⑦极窄的脉冲必导致震荡信号，不推荐钢管、钢杆、钢钎。 所采用加速度计可采用板斧+钢锤+铁锤。最好采用小板斧 （て=1.1ｍｓ）。基测试波形是正常的如用0.94㎏的尼龙 锤（て=1.0），效果可能更好。
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36 嵌岩桩的反射
③先反向反射后同向反射。
若桩嵌入的岩层相对较软，入岩深度较小，有可
能出现相同的桩底反射，即先反向后再同向。因应力
波在基岩石发生反向反射后，进入嵌入岩层中的桩身
砼后，由于桩周岩层的密度相对均匀，压缩波阻抗减
小，导致入岩反射后的曲线从零线下方升至零止误判桩底反射，
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31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
二、传感器安装
传感器不要用手扶，耦合剂用公司买的橡皮泥， 不要买市场上出售的弹性好的玩具橡皮泥。对实心桩， 传感器安装位置宜为距桩心2/3半径处；对空心桩的 测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上， 且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为 桩壁厚的1/2处。
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31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
三、锤击点的选择
锤击点对于灌注桩尽量选择在桩中心附近，管桩 宜多次试验合理选择。敲击力要集中、铅直、使激振 模式单一；激振能量要适当；脉冲宽度要适中。
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31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
四、还应注意
①浅部有无明显缺陷，缺陷部位是否在设计标高之 上。 ②截桩后的桩是否满足设计要求。如果桩长明显偏短， 应判为Ⅳ类型。
①施工桩长，对管桩应收集管桩施工资料，接头的位 置；对复合载体桩应收集桩身长和桩长，对钻孔灌注 桩，应确定是否进行了压浆，对夯扩桩应收集扩大头 的设计直径。 ②岩土工程勘察报告，应收集各层土的物理学性质， 土层描述，地质年代，当桩端持力层为岩层时，应收 集岩层天然抗压强度标准值。 ③对载体桩应收集填料的种类，最后三击贯入度
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35 盲区
浅部缺陷（断裂，裂缝，桩头疏松，夹泥等）从应力 波传播的角度看，手锤对桩顶的敲击可作为振源，敲击后 产生一个半球面波，直到传击到一定程度后，球面波才近 似的看作平面波，满足平面假设，在此深度内，应力波传 播很复杂，信号干扰严重，这个区域一般称为波的盲区。 盲区的范围为2m左右，由于激励脉冲有一定的宽度，如果 在盲区内存在缺陷，则在脉冲宽度内，缺陷产生的上行反 射信号将与距离较大的入射波混叠在一起，在实测信号中 很难识别桩身浅部缺陷，波形特征往往表现为较宽的入射 脉冲波形在整体上呈波浪式波形振荡，幅值大，延续时间 长，若使用同一力锤敲击同一批桩，入射脉冲的宽度相差 不大，这一点常被用来判断桩是否存在浅部缺陷。
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38 有效测试深度
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3 大低频、反冲低频和阻尼振荡曲线
一、大低频
大低频预示浅部有严重缺陷，特别当曲线呈∧形时。 缺陷更为严重。这可能是桩顶激振后没有形成质点的 压缩波动而是浅部缺陷块体的振动，实测曲线为传感 器与块体的共振曲线。
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3 大低频、反冲低频和阻尼振荡曲线
二、反冲大的低频曲线和阻尼振荡曲线
31 桩头处理、传感器安装、锤击点的选择
一、桩头处理
在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。在检测中，一定要注意桩头是否存在 浮浆、低强度混凝土、疏松、破碎，有时桩头被水或 淤泥等覆盖，检测时应凿去表面浮浆，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。
①传感器与桩头藕合不好 ②桩头清理不好 ③桩头质量不好，例：浮浆多 ④桩头某一处断裂，块体振动，得到的为块体共振曲 线 ⑤桩头直径过大，此时应做好记录并拍照，出报告时 作为参考依据
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34 Ⅲ类桩开挖验证
低应变如果判为Ⅲ类桩后开挖或抽芯验证。检测单 位应全程跟踪。 当开挖后桩为扩缩径，并且缩径最小值大于设计值时该 桩可判为二类桩，或者抽取芯样基本完整也可判为二类 桩，报告上必须要有验证说明并附图。当委托方把三类 桩缺陷位置截除后应对截除后的桩进行低应变检测，复 测的结果为报告结果并在报告中做出两次检测说明。