低应变检测原理
低应变和声波透射法比例
低应变和声波透射法比例
摘要：
一、引言
二、低应变和声波透射法的定义与原理
三、低应变和声波透射法在工程中的应用
四、低应变和声波透射法的优缺点分析
五、结论
正文：
一、引言
随着我国基础建设的快速发展，对于工程质量和安全性的要求越来越高。
在土木工程中，为了检测混凝土的质量和强度，常常使用低应变和声波透射法。
本文将对这两种方法进行详细的介绍和分析。
二、低应变和声波透射法的定义与原理
1.低应变法：低应变法是通过测量混凝土在受到外力作用时的应变变化，来推断混凝土的强度和质量。
2.声波透射法：声波透射法是通过分析声波在混凝土中的传播速度和反射情况，来判断混凝土的质量和强度。
三、低应变和声波透射法在工程中的应用
1.低应变法：在桥梁、建筑等混凝土结构的施工过程中，通过低应变法可以实时监测混凝土的应力和变形情况，以确保工程质量和安全。
2.声波透射法：在混凝土构件的检测和评估中，声波透射法可以快速、准
确地测量混凝土的质量和强度，为工程提供可靠的数据支持。
四、低应变和声波透射法的优缺点分析
1.低应变法：优点是实时监测，能及时发现和预警工程中的问题；缺点是对设备和操作人员的技术要求较高。
2.声波透射法：优点是检测速度快、精度高，不受混凝土本身的性质和状态影响；缺点是不能实时监测，对于深层混凝土结构的检测效果较差。
五、结论
总的来说，低应变和声波透射法都是混凝土质量检测的有效手段。
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。
低应变检测原理
第三章 现场测试技术 波形读取
选文件夹
选文件名
单击完成读取
第三章 现场测试技术 波形处理
单击进入处理界面
第三章 现场测试技术 波形处理
原始波形
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：
其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度
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
T
V
自动化出的缺陷示意图
完整性的评价
单击进入打印界面
第三章 现场测试技术 波形打印
点击打印后出的打印信息预览界面
单击进行打印
第三章 现场测试技术 波形打印
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
T
V
L
L1
L2
T1
T2
T3
T4
整桩平均波速C： C=2L÷T4－T1 扩径位置L1： L1=C×T2－T1÷2 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
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 采集仪
RSM—24FD分体机
第二章 低应变检测系统 采集仪
低应变法 桩基长度 误差
低应变法桩基长度误差桩基长度的准确测量对于工程结构的设计和施工至关重要。
低应变法是一种常用于测量桩基长度的方法之一，其基本原理是通过检测桩基中的应变变化来推导桩基的长度。
然而，在实际应用中，由于多种因素的影响，低应变法测量桩基长度可能存在一定的误差。
本文将对低应变法在桩基长度测量中可能产生的误差进行分析。
一、低应变法桩基长度测量原理1.1 低应变法基本原理低应变法是通过在桩基中安装传感器，检测桩基中的微小应变变化，从而推导出桩基的长度。
在桩基受到外部力的作用下，桩基中会发生微小的应变，这种应变与桩基的长度变化呈正比关系。
1.2 传感器类型低应变法中常用的传感器包括应变片、光纤传感器、电阻应变计等。
这些传感器能够将微小的应变变化转换为电信号或光信号，通过测量这些信号的变化来推导桩基的长度。
二、低应变法桩基长度测量误差来源2.1 土壤性质的影响桩基周围土壤的性质对低应变法的测量结果有较大的影响。
土壤的变形特性、密实度、含水量等因素都可能引起应变的变化，从而导致桩基长度测量的误差。
2.2 外部环境因素外部环境因素如气温、湿度、风力等也会对低应变法的测量结果产生一定的干扰。
温度变化可能导致传感器材料的膨胀或收缩，湿度的变化可能影响土壤的含水量，都可能引起应变信号的变化。
2.3 传感器精度和安装误差传感器的精度和安装位置的准确性直接影响测量结果的准确性。
传感器的校准和安装需要专业的技术和仪器，若存在误差可能导致桩基长度测量的不准确。
2.4 土壤-桩基交互作用桩基与土壤之间的相互作用是导致误差的另一个重要原因。
土壤-桩基界面的摩擦、土压力的变化等因素都会对桩基的应变产生影响，从而影响长度测量的准确性。
三、误差控制和校正方法3.1 误差控制为了控制误差，首先需要选择合适精度的传感器，并在实际安装中注意传感器的准确位置和方向。
此外，对周围土壤的性质要有清晰的认识，通过实地调查和实测数据来减小土壤因素的干扰。
3.2 校正方法校正是对测量误差进行修正的关键步骤。
2022年低应变检测方法怎么样？检测基桩多少钱？
2022年低应变检测方法怎么样？检测基桩多少钱？低应变检测是基桩缺陷检测中常用的检测方法，该方法在2022年检测中是否依旧适用我们除了需要了解相应的基桩检测标准外，还应该详细的了解该方法的检测原理、检测目的、检测优缺点、检测费用等因素。
对此，笔者根据对行业内2022年低应变检测业务的统计，综合数据了解到一般低应变检测的费用为检测一根桩60元。
一、检测原理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。
二、应用范围1、低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定，如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
2、低应变检测法过程检测中，由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响，应力波传播过程，其能力和幅值将逐渐衰减，往往应力波尚未传到桩底，其能量已完全衰减，致使检测不到桩底反射信号，无法判定整根桩的完整性。
根据实测经验，可测桩长限制在50m以内，桩基直径限制在1.8m之内较合适。
三、检测目的1、检测桩身缺陷及扩颈位置。
根据波形特点无法判定缺陷性质，无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别，要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉，并结合个人工程经验进行大概的估计，估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
2、判定桩身完整性类别。
所谓完整性类别就是缺陷的程度，缺陷占桩截面多大比例，会不会影响桩身结构承载力的正常发挥，但是目前缺陷程度只能定性判断，还不能定量判断。
四、检测优缺点低应变检测法检测简便，且检测速度较快。
低应变检测原理及方法
低应变检测原理及方法低应变检测原理及方法1、检测原理检测方法采用低应变法，混凝土桩的物理强度远大于桩周土的物理强度，在桩顶沿垂直方向激发的弹性应力波基本上是沿桩周传播的，由于桩底持力层及桩身质量缺陷位置上的波阻抗与正常混凝土波阻抗存在差异，因而：（1）通过分析缺陷反射波a．相位变化、频率变化、多次反射性可判断桩基的缩颈、扩警、松散、夹泥、离析、断桩等质量缺陷现象。
b．振幅的大小可判断缺陷的程度。
c．桩身缺陷位置应按下式计算：x?1??tx?c 2000x?c/2?f'其中：x——桩身缺陷至传感器安装点的距离（m）；； ?tx——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（ms）c——受检桩的桩身波速（m/s），无法确定时用cm值替代；。
?f'——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（HZ）（2）当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于5根Ι类桩的桩身波速值按下式计算其平均值：1ncm??ci ni?1ci?2000L ?Tci?2L??f其中：cm——桩身波速的平均值（m/s）；，且ci?cm/cm?5%； ci——第i根受检桩的桩身波速值（m/s）L ——测点下桩身长（m）；?T——速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms）；?f——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（HZ）；n——参加波速平均值计算的基桩数量（n≥5）。
2、现场测试方法①把混凝土桩顶灌浆部分凿去凿平，使桩顶出露新鲜表面，为减少杂波干扰，此表面必须平整干净，出露的钢筋不应有较大晃动；②传感器应稳固地粘放在桩顶上，并进行敲击测试；③每根桩测试曲线如出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试的不良因素后再重复测试；④其测试方框图如下：3、检测仪器及设备①检测仪器的主要技术性能指标应符合《基桩动测仪》JG/T 3055的有关规定，且应具有信号显示、储存、和处理分析功能。
②瞬态激振设备应包括能激发宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫；力锤可装有力传感器；稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为10～2000HZ的电磁式稳态激振器。
浅谈基桩低应变检测的工作原理及局限性
浅谈基桩低应变检测的工作原理及局限性陈济敬福建九鼎工程质量检测有限公司摘要：低应变法是目前工程桩完整性检测中最为常见和应用广泛的检测方式，本文介绍低应变检测的规定与原理，分析因桩身或周土波阻抗差异而引起的反射波相位符号的相应变化的影响，并结合工程桩在实际检测过程中遇到的一些情况，分析低应变检测法的局限性。
关键词：低应变;一维波动理论;阻抗;反射波；局限性1桩基检测的一般规定桩身完整性检测的数量的要求，根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）3.3.3规定：1、建筑桩基设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩工程，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，检测数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根；2、每个柱下承台检测桩数不应少于1根。
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）4.4.10规定：砼灌注桩10%，不少于5根；《建筑地基检测技术规程》（DBJ/T13-146-2012）12.1.2规定：复合地基竖向增强体10％，不少于10根，柱下承台不少于1根。
根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）3.2.5规定：基桩检测开始时间应符合规定：当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应该低于15MP。
灌注桩低应变检测前，首先应保证检测桩面为图纸上的桩顶设计面标高，桩面保证干净、无积水、平整、混凝土密实，其桩头表面的松散、空洞部分应该凿开，然后可采用砂轮机磨平并尽量使检测面光滑。
保证桩面与桩中心轴线基本垂直；预应力管桩低应变检测前，如果桩头法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密，不必处理，否则应将桩头锯平、清洁干净。
为保证低应变检测的准确性和规范性，检测现场需提供有桩号的桩位平面图，当桩基出现质量问题避免因桩号的不准确性而影响桩基工程的加固效果；需提供准确的桩长施工记录、桩身混凝土设计强度、工程岩土地质报告与施工技术资料，从而对桩身完整性和缺陷程度才能更加全面的分析。
低应变法检测基桩完整性
桩身完整
Ⅱ 射波，有桩底反射波
频差Δf c/，轻微缺陷产生的谐振峰与桩 桩身有轻微缺陷 底谐振峰之间的频差 Δf´>c/
Ⅲ
有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间
桩身有明显缺陷
/c时刻前出现严重缺陷反 缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频
射波或周期性反射波，无 差 Δf´>c/无桩底谐振峰；
桩底反射波；
目录
1 、概述 2、反射波法检测原理 3、现场检测 4、桩身完整性的判定
1、检测依据
《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014
2、适用范围
本方法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。桩的有效检测桩长范围 应通过现场试验确定。
对桩身截面多变且变化幅度较大的灌注桩，应采 用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。
每个检测点记录有效信号数不少于3个。
检测流程
桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设置 手锤锤击 信号采集 信号分析 结果打印
类别 时域信号特性
幅频信号特征
分类原则
/c时刻前无桩底反射
频差Δf c/
/c时刻前出现轻微缺陷反 桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻
低应变法基本原理是基于一维杆的波动理论，将 桩等价于一维杆，在桩顶初始扰力作用下产生的 应力波沿桩身向下传播，并且满足一维波动方程：
2u t 2
c2
2u x 2
式中： u -- s方向位移；
c -- 桩身材料的纵波速度。
弹性波沿桩身传播过程中，当遇到密度、截面积变化时波阻抗 将发生变化，产生反射与透射，采用高灵敏传感器及配套的波形 记录仪器，即可记录反射波在桩身中传播的波形，通过对反射波 曲线特征的分析研究，即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判 定，测定桩身混凝土纵波波速。
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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
V
T
桩 截 面 增L 大 并 嵌 岩
实用文档
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
扩径 反射， 与入 射波 反相
应力波在波阻抗增大桩中的传播
应力波在自由端完整桩中的传播
T
V
入射波 与反射 波同相
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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 在 自 由 端
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桩底 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
应力波在固定端完整桩中的传播
实用文档
第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
实用文档
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：
2uc2 2u 0
t2
x2
C E 0 其物理意义就是应力波在桩身中的传播速度。
u
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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
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
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
检测流程 影响测试的因素 疑问解答
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第三章 现场测试技术
检测流程
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 第七步 第八步
桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设置 手锤锤击 信号采集 信号分析 结果打印
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。
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
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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
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第三章 现场测试技术
桩头处理
•凿掉浮浆 •打磨平整 •桩头干净干燥
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第三章 现场文源档接线
第三章 现场测试技术
仪器连接
分体机后面板接线 实用文档
第三章 现场测试技术
仪器连接
加速度传感器连接 实用文档
第三章 现场测试技术
仪器连接
速度传感器连接 实用文档
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
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第二章 低应变检测系统
目录
第一节 第二节 第三节
传感器 采集仪器 软件简介
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第二章 低应变检测系统
传感器
速度传感器
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加速度传感器
第二章 低应变检测系统
组合手锤
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第二章 低应变检测系统
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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
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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
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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
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第一章 基本概念及检测原理
采集仪
RSM—实2用4文F档D分体机
第二章 低应变检测系统
采集仪
RSM—24FDN一体机 实用文档
第二章 低应变检测系统
软件简介
主操作界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
设置界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
打印高级设置界面
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第二章 低应变检测系统
软件简介
波形处理界面
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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
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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L 岩
桩底 反射， 与入 射波 反相
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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
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
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
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
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
应力波在波阻抗减小桩中的传播
入射波 与反射 波同相
桩 截 面 减 小
V L
T
桩底 反射
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
缩径 反射， 与入 射波 同相
桩 缩 径
应力波在波阻抗减小桩中的传播
T V
L
扩径 反射， 与入 射波 反相
桩 底 反 射
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第一章 基本概念及检测原理 应力波在桩中的传播
第三章 现场测试技术
仪器连接
一体机速实用度文传档 感器连接
第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器放置距桩心2/3 ~3/4R处且安装位置 要求平整尽可能使传感器垂直与桩头平面
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第三章 现场测试技术
传感器安装
传感器耦合
黄油耦合 橡皮泥耦合 口香糖耦合
使传感器与桩头粘合在一起，要求越紧越好
实用文档
实用文档
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。
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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
低应变基桩完整性检测
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低应变基桩完整性检测
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第一章 第二章 第三章 第四章
基本概念及检测原理 检测系统 现场检测技术 实测波形汇编
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第一章 基本概念及检测原理
目录
第一节 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
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第一章 基本概念及检测原理
基本概念
第三章 现场测试技术
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。