高应变法检测桩身完整性的分析
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。
桩基低应变高应变简介
桩基低应变及高应变检测一、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。
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。
本方法对桩身缺陷程度只做定性判定，尽管利用实测曲线拟合法分析能给出定量的结果，但由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应、高频波的弥散、滤波等造成的实测波形畸变，以及桩侧土阻尼、土阻力和桩身阻尼的耦合影响，曲线拟合法还不能达到精确定量的程度。
对于桩身不同类型的缺陷，低应变测试信号中主要反映出桩身阻抗减小的信息，缺陷性质往往较难区分。
例如，混凝土灌注桩出现的缩颈与局部松散、夹泥、空洞等，只凭测试信号就很难区分。
因此，对缺陷类型进行判定，应结合地质、施工情况综合分析，或采取钻芯、声波透射等其他方法。
高应变法检测桩身完整性的分析
高应变法检测桩身完整性的分析高应变检测桩身完整性分析中，除按照桩身完整性系数判定类别外，如何结合实际经验来综合判定成为重点，并且也是难点。
文章结合一些工程实例来对高应变法检测桩身完整性进行分析。
重点分析多节预制桩接头水平焊接缝的完整性与桩周土软弱土层对桩身完整性的影响。
标签：高应变法；桩身完整性；桩周土层反应引言在前期基桩的动力检测中，高应变法主要提供基桩的竖向抗压承载力，桩身完整性检测一般都作为附带的功能，低应变才是桩身完整性判别的主要手段。
然而在一些特殊情况下，如工程中采用超长桩、预制多节桩等工艺，高应变法检测桩身完整性相对于低应变的优点就突显出来。
随着时代的发展，这些超长桩、预制多节桩在工程中使用得也越来越广泛，在这些基础面前，低应变检测桩身完整性的方法就显得有些力所不及。
在这基础之上，高应变检测桩身完整性的这一作用得以体现，甚至部分地区将高应变检测多节预制桩的桩身完整性列入了地区规程中。
高应变检测桩身完整性的分析应注意以下几种情况：（1）一般桩身缺陷；（2）预制桩中的接头水平焊接缝；（3）桩侧土层反应的鉴别。
1 高应变法简介高应变法，是指所有能使桩土间产生永久变形（或较大动位移）的动力检测基桩承载力的方法。
常用的两种高应变动力试桩方法为CASE法和CAPWAP法。
现场在桩顶下一定距离对称安装一对加速度计和应变计，通过重锤冲击桩头，产生沿桩身向下传播的应力波和一定的桩土位移，记录冲击波作用下的加速度和应变，传输至基桩动测仪并储存下来。
然后采用不同软件分析计算得出基桩的承载力和质量完整性系数。
CASE法由于分析时主要影响承载力的因素就一个CASE 系数，可现场提交结果，因此称波动方程实时分析法；而拟合法因要进行大量拟合反演运算，只能编程计算，一般在室内进行，常用此方法为基桩提供竖向抗压承载力。
高应变完整性检测分析过程中，只需要CASE法分析就能得出桩身完整性的判别。
（图1）图1 高应变动力测试现场示意图2 Case法检测基本原理2.1 基本模型基桩模型：case法将桩视为一维均质（等截面尤佳）连续的弹性体，基本上不考虑桩身缺陷影响，应变与质点速度之间满足协调方程。
灌注桩 高应变
有关“灌注桩高应变”的介绍
灌注桩高应变检测是一种常用的桩基检测方法，主要用于评估单桩的承载力和完整性。
通过在桩顶施加冲击力，测量桩身的应变和加速度等参数，推断桩身内部的应力分布和完整性情况。
有关“灌注桩高应变”的优点如下：
1.快速准确：高应变检测可以在短时间内完成对单桩的全面检测，得到准确的承载力和完
整性评估结果。
2.适用范围广：高应变检测适用于各种类型的桩基，包括预制桩、灌注桩等。
3.检测精度高：高应变检测通过测量桩身的应变和加速度等参数，能够精确地推断桩身内
部的应力分布和完整性情况。
4.可重复性好：高应变检测可以对同一根桩进行多次重复检测，以评估桩身的长期稳定性。
在实际应用中，高应变检测需要注意以下几点：
1.测试前需要对桩顶进行处理，保证桩顶平整、干净，无杂物和油污。
2.测试时需要将传感器安装牢固，避免出现松动或脱落现象。
3.测试过程中需要保持安静，避免干扰测试结果。
4.测试结果需要结合其他检测方法进行综合评估，例如低应变检测、静载试验等。
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。
桩身质量完整性检测常见问题及处理方法探讨
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｉ ＥＣ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ１ ． ４０ Ｎｏ． １ ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ４
・９１・
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ ・ ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） １ ２ － ０ ０ ９ １ — ０ ２
Ｅ Ａ， ｃ Ｕ’ ９ ７ ４ ｋ Ｎ — ａ ／ ｍ ２ ８ ． ０ｍ
１ ． １ 缺 陷 漏 判
如顺 德某 工地 高应变 检测 ， 所检 测 的 ０ ０高强 预应力 管桩
高应 变信号见图 １ ａ ） ， 由力曲线可见桩身可 能存 在一定缺 陷 ， 但检 测数据显示 ： 桩身完 整性系数 ＝１ ０ ０ ％， Ｌ Ｔ Ｄ＝ ０ ； 这说 明由于冲击 脉 冲较 宽 ， 导致 缺陷被 掩盖 。当采用 冲击 能量 较 小 ， 脉 冲较低 的 低应变 检测 ， 检测信 号见图 １ ｂ ） ， 可见在 １ ０ ｍ附近 同向反 射明显 ，
６ ． ９ ｍ附近 ； 但 采用低脉 冲 的低 应变 检测 ， 检测 信 号见 图 ２ ｂ ） ， 可
自的优点 ， 也有各 自的局限性 。因此 ， 实 际检 测工 作 中应 根据 检
测 的 目的、 检测方法 的适 用范 围和 特点 ， 综合 考虑 各种 因素 的影
响， 合 理选 择检测 方法 ， 实现 各种 方法 合理搭 配 、 优 势互 补 ， 使 各
一
１ ． ２ 桩 身浅部缺陷位置不够准确
缺陷， 但仅根 据该 低应变信号无 法揭示桩身 下部 的缺陷情 况。进 步通 过声波透射法进行验证 （ 如图 ３ ｂ ） 所示） ， 可见在该 桩桩 身 高应变信 号见图 ２ ａ ） ， 由该 ，曲线 可见桩 身存 在严 重缺 陷 ， 但 ６ ｍ附近存在轻微缺 陷 ， 桩底存在 明显缺 陷， 进一步抽芯验证也 证
低应变法和高应变法在桩基检测中的结合运用及实例分析
低应变法和高应变法在桩基检测中的结合运用及实例分析摘要：随着我国社会经济的进步与发展，城市化进程的加快使我国建筑工程大量增加，在建筑行业中大量使用桩基础，并且得到了较好的应用。
基于此，本文以低应变法和高应变法作为研究对象，通过当前建筑工程中桩基检测中存在的问题进行分析，分别从低应变法和高应变法两方面详细阐述各自的实际概况和基本使用步骤，并结合实例分析低应变法和高应变法在桩基检测中的运用分析，从而保障工程的质量，提高工程施工的效率。
关键词；低应变法；高应变法；桩基检测引言建筑工程施工中，桩基作为建筑结构物中重要的组成部分，起到承重的作用，桩基质量的好与坏会直接关系到建筑结构物使用的时间与安全性能，桩基在建筑工程中是一项比较隐蔽的工程，经常受到水文或者地质情况的影响，因此，结合实际情况分析，采用低应变法和高应变法进行桩基检测，根据检测的结果采取积极的解决措施，从而保证建筑工程施工安全。
1.建筑工程中桩基检测存在的问题研究当前建筑工程施工中，桩基工程检测工作存在以下几点问题：（1）建筑桩基工程质量检测报告不够规范，呈现的内容不够详细，报告形式不符合国家的要求，因为建筑工程的桩基检测报告会反映出很多与工程实际有关的信息，关系到桩基的质量与建筑的实际安全情况。
部分质检人员在编写桩基检测报告时只为了走形式，报告较为简单，数据的准确性无法保证，导致相关质检部门无法根据桩基质检报告的结果，对该工程的桩基检测情况进行科学评估。
（2）桩基工程质量检测市场运行机制存在问题，运行系统不够标准，我国近些年来颁布了多个质检测量规范标准，但是依旧有不具备检测能力的企业和单位由于利益的原因，没有根据国家的标准进行桩基检测，导致工程完成桩基步骤后却存在安全隐患。
（3）相关质检人员的专业水平和素质比较低，我国地大物博，各个地区之间有着不同的水文与地质情况，建筑工程施工中，桩基工程的技术和工艺较为复杂，因此桩基检测就必须要有较高的检测水平，但是部分质检人员不具备扎实的理论经验基础，也没有足够的桩基检测水平，质检过程中只是敷衍了事，桩基检测的质量无法保证，从而影响工程的实际施工质量[1]。
桩基高应变完整性检测
桩基高应变完整性检测引言基础工程是建筑工程的主要组成部分，地基质量直接关系到整个建筑物的机构安全，直接关系到人民生命财产安全。
桩基础是主要的基础形式之一，随着高层建筑的层高增加，结构体型复杂、层数相差悬殊的建筑以及地下空间的开发利用越来越广泛，桩基础是许多高层建筑的首选或必选基础形式。
而桩基础单桩承载力的测试是保证桩基隐蔽工程的重要保证之一。
而高应变检测结合了低应变检测和静载荷实验的功能，既能检测桩基的完整性，又能检测桩基的承载力，高应变检测方法填充了静载荷实验的缺点。
技术原理高应变检测的目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性，并对桩基的质量进行评价。
其基本原理是：用重锤冲击桩顶，使桩—土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端承载力，通过安装在桩顶以下转身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判断桩的承载力和评价桩身质量完整性。
由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生十分复杂的透射和反射，因此，将桩身内运动的各种应力波划分为上行波和下行波。
由于下行波的行进方向和规定的正向运动方向一致，在下行波的作用下，正的作用力（压力）将产生正向的运动，而负的作用力（拉力）将产生负向的运动。
上行波则正好相反，上行的压力波将使桩产生负向的运动，而上行波的拉力则产生正向的运动。
由于锤击所产生的压力波向下传播，在有桩侧摩阻力或桩截面突然增大处会产生一个压力回波，这一压力回波回到桩顶，将使桩顶处的力增加，速度减少。
同时，下行的压力波在桩截面突然减少处或有负摩阻力处，将产生一个拉力回波，将使桩顶处的力减小，速度增加。
通过这一基本概念就可在实测的力波曲线和速度曲线中根据二者变化关系来判断桩身的各种情况。
布置方案图1 高应变动力测桩示意图检测的工作面要求：（1）为确保试验时吹激力的正常传递和提高工作效率，应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土，对灌注桩、桩头严重破损的混凝土预制桩和桩头已出现屈服变形的钢桩，试验前应对桩头进行修复或加固处理。
9 高应变法
9高应变法9.1适用范围9.1.1本方法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
【条文说明】高应变法的主要功能是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
这里所说的承载力是指在桩身强度满足桩身结构承载力的前提下，得到的桩周岩土对桩的抗力（静阻力）。
所以要得到极限承载力，应使桩侧和桩端岩土阻力充分发挥，否则不能得到承载力的极限值，只能得到承载力检测值。
与低应变法检测的快捷、廉价相比，高应变法检测桩身完整性虽然是附带性的。
但由于其激励能量和检测有效深度大的优点，特别在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度。
当然，带有普查性的完整性检测，采用低应变法更为恰当。
高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的，试打桩和打桩监控属于其特有的功能，是静载试验无法做到的。
9.1.2进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。
【条文说明】灌注桩的截面尺寸和材质的非均匀性、施工的隐蔽性（干作业成孔桩除外）及由此引起的承载力变异性普遍高于打入式预制桩，导致灌注桩检测采集的波形质量低于预制桩，波形分析中的不确定性和复杂性又明显高于预制桩。
与静载试验结果对比，灌注桩高应变检测判定的承载力误差也如此。
因此，积累灌注桩现场测试、分析经验和相近条件下的可靠对比验证资料，对确保检测质量尤其重要。
9.1.3对于大直径扩底桩和预估Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。
【条文说明】除嵌入基岩的大直径桩和纯摩擦型大直径桩外，大直径灌注桩、扩底桩（墩）由于尺寸效应，通常其静载Q-s曲线表现为缓变型，端阻力发挥所需的位移很大。
另外，在土阻力相同条件下，桩身直径的增加使桩身截面阻抗（或桩的惯性）与直径成平方的关系增加，锤与桩的匹配能力下降。
高应变法检测
⑴传感器应分别对称安装在距桩顶不小于2D的桩侧表面处(D 为受检桩的直径或边宽)，条件允许时，应尽量往下安装；对于 大直径桩,传感器与桩顶之间的距离可适当减小,但不得小于1D。 安装处的材质和截面尺寸应与原桩身相同，传感器不得安装在 截面突变处附近。
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⑵应变传感器与加速度传感器的中心应位于同一水平线上； 同 侧 的 应 变 传 感 器 与 加 速 度 传 感 器 的 水 平 距 离 不 宜 大 于 80mm （60～80mm）。传感器的中心轴应与桩中心轴保持平行。
2、桩的基本假定
在以下假定的条件下，将桩在冲击荷载作用下的运动简化为一 维的线性波动力学问题。
⑴假定桩身材料是均匀的和各向同性的，并且服从虎克定律。 ⑵假定桩是线弹性杆件。 振动位移相当微小，对动力激发的反应总是线弹性的，所有的 输入和输出都可以进行简单的叠加。 ⑶假定桩是一维杆件。 桩身每个截面上的应力应变都是均匀的，可以用它的平均应力 应变来加以描述而不必研究其在桩身截面上的分布。 ⑷假定纵波的波长比杆的横截面尺寸大得多，横向位移对纵向 运动的效应可以忽略不计。 ⑸假定破坏只发生在桩土界面 可以只把桩身取作隔离体来进行波动计算，桩周土的影响都以 作用于桩侧和桩端的力来参与计算。如果破坏发生在桩周土的土 体内部，则把部分土体看作是桩身上的附加质量。
且桩头截面尺寸应与桩身截面尺寸相同； ③桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应 在同一高度上。 ④距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为35mm的钢板围裹或距 桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于100mm。桩顶应 设置钢筋网片2～3层，间距60～100mm。 ⑤桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1～2级。 ⑷向建设方或监理方申报人工地基检测现场告知书。
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高应变法检测桩身完整性的分析作者：张高其来源：《科技创新与应用》2015年第16期摘要：高应变检测桩身完整性分析中，除按照桩身完整性系数判定类别外，如何结合实际经验来综合判定成为重点，并且也是难点。
文章结合一些工程实例来对高应变法检测桩身完整性进行分析。
重点分析多节预制桩接头水平焊接缝的完整性与桩周土软弱土层对桩身完整性的影响。
关键词：高应变法；桩身完整性；桩周土层反应引言在前期基桩的动力检测中，高应变法主要提供基桩的竖向抗压承载力，桩身完整性检测一般都作为附带的功能，低应变才是桩身完整性判别的主要手段。
然而在一些特殊情况下，如工程中采用超长桩、预制多节桩等工艺，高应变法检测桩身完整性相对于低应变的优点就突显出来。
随着时代的发展，这些超长桩、预制多节桩在工程中使用得也越来越广泛，在这些基础面前，低应变检测桩身完整性的方法就显得有些力所不及。
在这基础之上，高应变检测桩身完整性的这一作用得以体现，甚至部分地区将高应变检测多节预制桩的桩身完整性列入了地区规程中。
高应变检测桩身完整性的分析应注意以下几种情况：（1）一般桩身缺陷；（2）预制桩中的接头水平焊接缝；（3）桩侧土层反应的鉴别。
1 高应变法简介高应变法，是指所有能使桩土间产生永久变形（或较大动位移）的动力检测基桩承载力的方法。
常用的两种高应变动力试桩方法为CASE法和CAPWAP法。
现场在桩顶下一定距离对称安装一对加速度计和应变计，通过重锤冲击桩头，产生沿桩身向下传播的应力波和一定的桩土位移，记录冲击波作用下的加速度和应变，传输至基桩动测仪并储存下来。
然后采用不同软件分析计算得出基桩的承载力和质量完整性系数。
CASE法由于分析时主要影响承载力的因素就一个CASE系数，可现场提交结果，因此称波动方程实时分析法；而拟合法因要进行大量拟合反演运算，只能编程计算，一般在室内进行，常用此方法为基桩提供竖向抗压承载力。
高应变完整性检测分析过程中，只需要CASE法分析就能得出桩身完整性的判别。
（图1）图1 高应变动力测试现场示意图2 Case法检测基本原理2.1 基本模型基桩模型：case法将桩视为一维均质（等截面尤佳）连续的弹性体，基本上不考虑桩身缺陷影响，应变与质点速度之间满足协调方程。
桩周土动力模型：为排除动力试桩过程中土体的动力效应，case法假定土的动阻力全部集中于桩尖，且与桩尖速度和广义波阻抗（Z=ρCA）成正比。
桩周土静力模型：case法为确保波动方程解耦，得到半经验解析解，将桩侧速度与动阻力分离，同时将桩身位移与静阻力分离。
假定土的静力模型为理想刚塑性体，一旦扰动发生，阻力即达到极限值。
显然，这只能在桩土间超过一定变形时才适用。
2.2 计算方法与桩身完整性判定（1）Case法承载力计算，文章略。
（2）桩身完整性系数β值计算式中β-桩身完整性系数；t1-速度第一峰对应的时刻（ms）；F（t1）-t1时刻的锤击力（kN）；V（t1）-t1时刻的质点运动速度（m/s）；Z-桩身截面力学阻抗（kN·s/m）；tx-缺陷反射峰对应的时刻（ms）；x-桩身缺陷至传感器安装点的距离（m）；Rx-缺陷以上部位土阻力的估计值，等于缺陷反射波起始点的力与速度乘以桩身截面力学阻抗之差值，取值方法见图2。
（3）桩身缺陷位置x计算（4）桩身完整性类别判定等截面桩的桩身完整性判定：根据桩身完整性系数β值大小并结合经验，将桩身完整性类别分为四类。
Ⅰ类：β=1.0；Ⅱ类：0.8≤β3 高应变检测桩身完整性分析3.1 一般桩身缺陷正常情况下，高应变在检测桩身完整性的过程中，桩身缺陷的判定根据桩身完整性系数β值的大小来定量描述，并判定桩身完整性类别。
完整性类别的判定与基本原理中描述的一致。
唯一值得注意的是软件分析过程中β值的计算值，由于采集曲线信号时外界干扰的因素，曲线桩顶到2L/C时段反应桩身明显没有缺陷，但因桩顶前或2L/C时段后的曲线计算出β计算值并不为1.0，而是稍微小于1.0，如0.99、0.98，应结合曲线上没有缺陷反应判定为I类。
在桩顶到2L/C时段，除依据β值外，需要根据现场实际的情况来综合判断，究竟需要综合哪些要素呢？主要分为两类需要值得关注：一类是桩身结构自身的局限性，如预制桩中有焊接接缝；另一类是桩周土的影响，特别是存在明显的软弱夹层时所产生的假缺陷反射法。
3.2 预制桩中焊接接缝桩身完整性的分析预制桩在施工过程中，由于焊接、锤击施工等因素，可能造成接头之间形成水平缝，可以通过多次的连续采样，来判断水平缝的发展情况。
（1）有明显施工焊缝反射波，桩身基本完整的情况由于焊接原因造成的接头之间的施工焊缝，在桩身周围焊接牢固，在多次的锤击情况下，β值基本会维持在一个小范围内波动。
速度力曲线和应力曲线相交的范围维持在一个特定的范围内，力和速度曲线可以向下传递。
这种情况下桩身完整性如果依然按照β值的大小来判定，显然是不准确的。
在能清晰看到桩底反射情况下，可认为对桩身承载力无影响，存在桩身接头缺陷，桩身基本完整。
如×××录安洲港区4号泊位的D-16#桩，型号为PHC-1000（130）-C80，桩长45米，打桩船为浙普工51型，锤型D138。
由于沉桩过程中地质条件与勘探成果相差较大，无法沉桩到设计标高，故采用高应变法检测基桩竖向承载力。
此桩共采集信号35锤，从图3中可以看出桩身传感器以下桩长19.5米位置第2击的β值为0.52，第10击β值为0.53，第20击β值为0.53，第35击β值为0.54。
从锤开始到收锤结束，β值均是在0.52～0.54之间小幅度的波动，桩底承载力从曲线分离程度看也不小。
因此认为此缺陷为预制桩焊接接头缺陷，且对桩身承载力无影响，可认为桩身基本完整。
（2）有明显施工焊缝，桩身结构已破坏另一种施工过程中，预制桩桩身出现水平裂缝或接头脱落，也是通过多次锤击来判断，这时候β值会在连续的锤击过程中不断减小，速度力曲线和应力曲线相交的范围逐渐增大，甚至达到速度曲线尾端向上，这样情况说明桩身结构已受到破坏，可根据β值并参考有无桩底反射，判定桩身完整性类别。
如×××芜湖海螺水泥有限公司专用码头14-C#桩，型号为600×600预制方桩，桩长41米，打桩船柴油锤型D100。
该桩因沉桩到位会贯入度突然增大，故采用高应变法检测基桩竖向承载力及桩身完整性。
此桩共采集信号12锤，从图4中可以看出桩身传感器以下桩长31米位置第1击β值为0.59，第2击β值为0.45，第8击β值为0.41，第12击β值为0.37。
从总共12击的锤击情况可以得出，β值从0.59下降到0.37，最后几击速度力（ZV（t））曲线基本上都上扬到应力F（t）曲线之上，桩底也无法分辨有无承载力。
因此说明桩已严重破损。
严重影响桩身承载力的发挥，按β值最后0.37判Ⅳ类桩，所出具基桩竖向极限承载力仅供参考。
3.3 桩周土层存在软弱夹层时桩身完整性分析在高应变检测桩身完整性的分析过程中，还可能存在一种桩周软弱土层，尤其是上下土层土性差异明显，分界线明显的情况下，如风化岩层上的软流塑状态粘土或粉质粘土，会形成速度波上拉，应力波下拉的假桩身缺陷反射，严重影响对桩身完整性的判断，这时候需要认真地阅读地质勘探报告，认真分析在桩身该位置有无软弱夹层的可能。
预制桩施工的时候，在可能存在软弱夹层影响时，应对怀疑的基桩进行复打，等有足够的土阻力恢复龄期后复测看是否缺陷指示程度有所变好，从而正确的对桩身完整性进行判别。
如×××郑浦港一期工程，桩型为PHC-1000（130）-C80，桩长39米，打桩船采用D125柴油锤，两根基桩施工参数及检测情况如表1。
基桩所对应钻孔地质情况如图5所示。
其中⑤层为中密粉砂夹薄层粉土，N=27击；⑥层为冲积淤泥质粉质粘土夹粉砂、薄层，N=4，呈软～流塑状态，基桩所在位置层厚约1.80m；⑦层为密实粉砂，N=32～57击，为桩端持力层。
两根桩在沉桩当天测试过程中，由于锤击对桩周土⑥层扰动破坏严重，导致高应变测试采集的信号中在桩身传感器以下30.5米左右，即桩底以上5.5米左右，出现假桩身缺陷反射（如图6）。
根据地质资料显示，此位置正处于第⑥层软弱土层中，且该层上下土层力学性质均非常好，形成桩周土性的突变。
故怀疑此处的缺陷反射为桩周软土的反映，等待桩周土有一定恢复时基桩复打进行验证。
三天后基桩复打测试的结果表明，桩周土⑥层经过振动破坏后土性重组，土阻力得到了较大的提高，再次锤击测试所获得的曲线上已无明显的缺陷反射波，所测基桩的桩身完整。
验证了初打时的缺陷反射应为桩周软弱土层的反射波，同时也说明桩周软弱土层的反射波对桩身完整性判别有较大的干扰。
在桩身完整性的分析过程中，当所测多根基桩在同一位置上有相同的缺陷反射波时，应对提供的地质资料和施工记录进行综合的考虑，着重关注桩周土中是否有软弱夹层等情况。
4 结束语低应变法简单快捷且易用廉价，在其能够胜任的范围内优先采用低应变法测试，因此高应变法检测桩身完整性的应用范围受到限制。
正是因为这样的限制，高应变法检测桩身完整性的应用中，基桩的自身结构都比较复杂，一般都是超长桩或多节预制桩，抑或是基桩桩身有不明缺陷需要用高应变法进行完整性或承载力校核。
高应变法分析桩身完整性具有其自身无可替代的优点，由于其应用的场合一般都具有复杂性，因此对基桩完整性判定过程也相对困难。
这就要求在高应变法分析桩身完整性的过程中，除了对桩身完整性系数和缺陷所反应的曲线形态熟练掌握外，还需要分析基桩自身结构构成、施工工艺及过程、基桩所对应位置的地层资料，正确识别出是否有桩周软弱土层反应影响对桩身完整性的判断，必要时采用多次锤击看缺陷发展情况进一步确定桩身完整性。
参考文献[1]中华人民共和国建设部. JGJ106-2014.建筑基桩检测技术规范[S].2014.[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].2013.[3]罗骐先.桩基工程检测手册（第二版）[M].人民交通出版社，2004，4.[4]工程地质手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2009，11.[5]王珊.岩土工程检测、试验与监测新技术应用手册[M].中国科技文化出版社.。