桩基检测中低应变反射波法-静载及钻芯法综合应用论文
浅谈桩基检测中低应变反射波法\静载及钻芯法的综合应用摘要:笔者结合工程实例对基桩检测工程中低应变反射波法、静载及钻芯法三种检测方法的综合应用进行了阐述,同时对基桩质量问题的出现原因及处理方法和过程进行讨论。
关键词:基桩检测低应变反射波法静载试验钻芯法
引言
目前,建筑工程基桩检测中,低应变反射波法因其检测速度快,
费用低,检测覆盖面广而得到广泛应用,静载试验与钻芯法也因其
自身特点,在检测中应用普遍,桩基是隐蔽的地下物体,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,一旦基础失稳,势必造成整体建筑物破坏。因此,桩基的质量是建筑物安全与可靠的先决因素,桩基检测也就显得尤为重要,常见的基桩检测方法主要有静载试验、高应变法、低应变法、声波透射法和钻芯法等。根据本工程实际情况,按照《建筑基桩检测技术规范》(jgj106–2003)规定,最终采用了低应变法和静载试验综合检测钻孔灌注桩的质量,并使用钻芯法对问题桩的质量加以验证。
1工程概述
某工程项目2＃、3＃楼为小区高层住宅楼。拟建建筑设计为地下1层,地上23层,箱筏基础,剪力墙结构,±0.00相当于黄海高程3.61m,基础埋深5.50m。由于基底以下地基持力层承载力特征值为190～230kpa,如果采用天然地基,则建筑物沉降和变形不能满足设计要求,因此,2＃、3＃楼均采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。
基 桩 钻 芯 检 测 报 告
桩身完整性 检测报告 报告编号：S2014003 工程名称：商丘市百合谷住宅小区 检测方法：基桩钻芯法 检测单位公章：商丘公正建筑工程质量检测有限公司报送时间：2014年1月10日
工程名称：商丘市百合谷住宅小区 工程地点：商丘市长江路与中州大道交叉口西北角委托单位：省计量认证评审组 建设单位：商丘市哈林置业有限公司 设计单位：商丘市兴业建筑设计有限公司 监理单位：河南天安工程监理有限公司 勘察单位：河南华兴地质工程有限公司 施工单位：河南省天虹建设集团有限公司 主要检测人： 报告审核人： 报告批准人： 提交单位： 单位地址： 邮编： 电话： 传真： 声明： 1．本报告涂改、错页、换页、漏页无效； 2．检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效； 3．本报告无检测、审核、技术负责人签字无效； 4．本报告未经书面同意不得复制或作为他用；
5．如对本检测报告有异议或需要说明之处，可在报告发出后15天内向本检测中心书面提出，本检测中心将于7日内给予答复 目录 一、前言 (3) 二、工程概况 (3) 三、钻芯取样情况 (3) 四、芯样检测 (4) 五、结论 (6)
一、前言 商丘市公正建筑工程质量检测有限公司受省计量认证评审组的委托，于2014年1月02日对商丘市百合谷住宅小区的桩基础进行了钻芯检测。检测桩号为：26#-2，检测数量1根。 本次桩基钻芯设备采用长沙探矿机械厂生产的GY－1型液压钻机，直径91mm的人造金钢石钻头钻进。现场钻芯工作从2014年1月2日进场准备至2014年1月4日完成，历时3天，混凝土钻芯总进尺26.50m。 现场采取混凝土芯样4组进行了单轴抗压强度试验，混凝土芯样的选取工作由建设单位、监理单位、施工单位及商丘市建筑工程质量检测负责同志在现场共同完成。 二、工程概况 26#-2桩基类别为摩擦桩，成孔方式为钻孔灌注桩，设计桩径1.5m，设计桩长26.00m。混凝土设计标号为C30，卵石最大粒径为31.5mm，配合比为水泥：砂：卵石：水：外加剂=366:719:1253:127: 3.66，整个基桩于2014年11月15日灌注结束。 三、钻芯取样情况 依据《建筑桩基检测技术规范（JGJ106-2003）》和《钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS 03：2007）》对基桩进行钻芯检测。
桩基检测方法及目的
冲孔桩检测方法及检测依据 一、低应变反射波法； 1低应变动力检测方法原理 反射波法是建立在一维弹性杆波动理论基础上，在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异界面时（如桩底断桩和严重离析部位、缩径、扩径）将产生反射现象，经接收放大滤波和数字处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，利用波在桩体内传播的速度和相位变化判定桩身质量和缺陷位置。 2测试系统包括激振设备（手锤）、磁电式速度传感器、信号采集分析仪（RS-1616K(S)高低应变基桩动测仪），该系统经检定在有效检定期内。 3保证措施： ①桩头位置：桩顶面平整、密实，并与桩轴线基本垂直。 ②传感器安装应与桩顶面垂直，用耦合剂粘结时，具有足够的粘结强度。 ③激振位置：实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位 置为距桩中心2/3半径处。 ④激振方式为锤击方式。 4现场测试步骤：桩头处理－>用黄油安装传感器－>调试动测仪参数（采样间隔、增益等）－>激振、接收信号－>重复激振，直至信号一致性良好－>进行下一根桩检测。 二、高应变检测； 高应变原理为：用重锤(重量大于预估单桩极限承载力的 1.0～1.5%)锤击桩顶，检波器测出桩顶的力和速度随时间变化的曲线，利用实测的力(或速度)曲线作为输入的边界条件，通过波动方程数学求解，反算桩顶的
速度(或力)曲线。如果计算的曲线与实测的曲线不吻合，说明假设的模型及参数不合理，应有针对性地调整桩土模型及参数，再行计算，直至计算曲线与实测曲线的吻合程度良好，且难以进一步改善为止。利用假设的模型及参数计算基桩的竖向承载力。 三、单桩竖向抗压静载试验 1）工艺流程；选桩→裁桩→桩头处理→试验设备安放→加载→卸载 2）桩头处理； 2.1与地坪标高大致相同的桩无需进行裁桩处理； 2.2高于地坪标高的桩，应在施工方裁桩后打磨平整； 3）试验设备安放 试验设备安装时遵循先下后上、先中心后两侧的原则，安放承压板，然后放置千斤顶于其上，再安装反力系统，最后安装观测系统。设备安装时的几个要点： 3.1要求压板底高程与基础底面设计高程大致相同，压板下铺放纸板。3.2安放承压板或千斤顶时平置轻放，尽量一次置于桩中心； 3.3确保反力系统、加荷系统和承压板传力重心在一条垂线上，各部件牢固连接； 3.4安装观测系统的观测支架和仪表等部件时，保证各部件之间有足够的连接强度。 4）反力；本次试验采用锚桩作为反力。 5）加载和卸载 本次单桩竖向抗压静载试验按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003执行，采用慢速维持荷载法，用液压千斤顶进行加载，荷载大小由0.4级
反射波法基本测试原理与波形分析
一. 反射波法基本测试原理与波形分析 1．广义波阻抗及波阻抗界面 设桩身某段为一分析单元，其桩身介质密度、弹性波波速、截面面积分别用ρ，C ，A 表示，则令 Z =ρCA （7-1） 称Z 为广义波阻抗。当桩身的几何尺寸或材料的物理性质发生变化时，则相应的ρ、C 、A 发生变化，其变化发生处称为波阻抗界面。界面上下的波阻抗比值为 2 2211121A C A C Z Z n ρρ== （7-2） 称n 为波阻抗比。 2．应力波在波阻抗界面处的反射与透射 设一维平面应力波沿桩身传播，当到达一与传播方向垂 直的某波阻抗界面（如图7-2所示）时。根据应力波理论，由连续性条件和牛顿第三定律有 V I +V R =V T （7-3） A 1（σI +σR ）=A 2σT （7-4） 式中，V 、σ分别表示质点振动的速度和产生的应力，下标I 、R 、T 分别表示入射波、反射波和透射波。 由波阵面的动量守恒条件导得 σI =－ρ1C 1V I σR =ρ1C 1 V R σT =-ρ2C 2V T 代入式（7-4），得 ρ1C 1A 1（V I －V R ）=ρ2C 2A 2V T （7-5） 联立式（7-3）和（7-5），求得 V R =－FV I （7-6a ） V T =nTV I （7-6b ） 式中 n n F +-=11 称为反射系数 （7-7a ） n T +=12 称为透射系数 （7-7b ） 式（7-6）是反射波法中利用反射波与入射波的速度量的相位关系进行分析的重要关系式。 3．桩身不同性况下应力波速度量的反射、透射与入射的关系 （1）桩身完好，桩底支承条件一般。此时，仅在桩底存在界面，速度波沿桩身的传播情况如图7-3所示。 因为ρ1C 1A 1>ρ2C 2A 2，所以n = Z 1/Z 2>1，代入式（7-7）得 F <0，（T 恒>0） 由式（7-6）可知，在桩底处，速度量的反射波与入射波同号，体现在V （t ）时程曲线上，则为波峰相同（同向）。典型的完好桩的实测波形如图7-4。 由图7-3、图7-4分析可得激振信号从触发到返回桩顶所需的时间t 1、纵波波速C 、桩长L 三者之间的关系为 Z 1=ρ1C 1A 1 Z 2=ρ2C 2A 2 图7-2 应力波的反射与透射
经典低应变反射波法的基本原理
的1/3乃至1/5以下。以加速度计为例，如其安装谐振频率为14kh，则频率上限只能达到3-4kh。由于桩基动测对幅值的定量要求不高，可以放宽限度，但也绝不能使谐振频率接近甚至位于要求的频率范围内。然而，地震检波器的使用者却不同程度地犯了这个错误，以28hz和38hz的速度检波器为例，研究表明，当锥形杆被手按于混凝土表面，且用铁锤激发时，谐振频率在830hz左右；通过钻孔方式将锥形杆紧紧地全部插入孔中或取下锥形杆用石膏粘固在混凝土表面时，如用铁锤敲击，谐振频率多在1200hz以上，此时如用尼龙锤或铁锤垫橡皮等低频锤敲击则可完全排除安装谐振频率的影响。显而易见，正确安装方式应以后者为宜。 理论推导表明，传感器的安装谐振频率与传感器的安装刚度和传感器底座质量有关。一般可以减化理解为：安装刚度越高，基座质量越小，安装谐振频率就越高，而安装刚度与安装的松紧程度、传递杆（锥形杆）长短有关。正因如此，一般要求取消锥形杆（或全部埋入被测连续介质中），也要求传感器基座越轻越好。 对于位移型惯性传感器而言（如速度计），安装谐振频率有f1，f2两个，f1比传感器的自然谐振频率还低，在40Hz以内，一般对测试没有影响；f2即是所讲安装谐振，处理较好时应在1200Hz以上。加速度型惯性传感器也有两个安装谐振频率，但均位于高频段，引起我们关注的是第一谐振频率，处理较好时在大几千赫兹至几万赫兹变化，但是，如用弹性较好的橡皮泥安装将只有1-2kHz。 在对基桩进行低应变反射波法测试时选用速度或加速度传感器。其中速度计在低频段的幅频特性和相频特性较差，在信号采集过程中，因击振激发其安装谐振频率，而产生寄生振荡，容易采集到具有振荡的波形曲线，对浅层缺陷反应不是很明显。同速度计相比，加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有巨大优势，并且它还具有高灵敏度的优点，因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线，没有振荡，缺陷反应明显。所以建议在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度计检测。 理论上讲位移计型惯性传感器包括速度计（所谓高阻尼速度计和地震检波器）的高频部分是完全满足应力波反射法测试要求的，但由于生产工艺等方面的原因，其高频部分往往受到很大的限制，有的仅几百赫兹，最高一般亦在2kHz左右会掉下来。在现场测桩时，传感器的安装刚度又会导致安装谐振的出现，进一步使传感器的可测范围变窄，那么怎样判断传感器的优劣呢？ 利用牙膏、石膏、黄油、橡皮泥等粘接剂将不含锥形杆的速度计紧紧地粘贴在被正确清理干净，满足测试要求的桩头上或用冲击电锤打孔，将有锥形杆的速度计牢牢地插入孔中，确保安装方法正确后，利用小铁锤直接敲击砼表面，仪器的模拟滤波档置2.5kHz以上。对被测信号进行谱分析，如果此桩两米内没有毛病，其幅值谱最高峰（一般为传感器的安装谐振峰）频率大于1200Hz，此传感器即可满足测试要求。频率越高在以后的测试过程中浅部测试效果将越好；分析幅值谱的低频部分(固有频率以下)还可判断出低频特性的好坏。换用低频锤，如力棒、尼龙锤(桩头再垫层橡皮更好)或铁锤＋汽车外胎垫测试，如无振荡或振荡很小，这类传感器将更好。如果传感器的谐振峰仅几百赫兹，用低频锤时又不能消振，那么这种传感器是满足不了测试要求的。 需要指出的是，这种测试方法与桩头强度、砼龄期、浅部缺陷以及安装紧凑程度很有关系，以预制桩桩头测试效果最好，而如果在素混凝土上测试，效果将最差，最不能说明问题。速度计是自生电动势型的，虽然价格低廉，但也应注意保护，一般的保护方法是将其输出端短路或两个传感器对接。开路贮放将减少传感器寿命，是不合适的。测桩界较流行的速度计：灵敏度大约为280mV/cm/s，固有频率：10~28Hz，阻尼系数ξ=0.6~1.0。 如果判断速度计测试效果的好坏？从传感器频响，特别是安装后的频响特性来考虑，速度计用于测桩是应当慎重的，因此从某种意义上讲，提高速度计的安装刚度，降低安装质量
低应变反射波法检测细则
低应变反射波法检测 1适用范围 本细则适用于低应变反射波法检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。其有效检测桩长范围应通过现场试验确定。 2编制依据 《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014。 3检测仪器设备 检测仪器设备主要为RS-1616K（S）基桩动测仪、力锤、力棒。 4受检桩种类及要求 4.1 受检桩种类 1、混凝土预制桩 2、混凝土灌注桩 4.2 受检桩要求 4.2.1受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。 4.2.2桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。 4.2.3桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。 5现场检测 5.1准备工作 5.1.1收集工程桩的桩型、桩长、桩径、设计桩身混凝土强度、施工记录及地质勘察报告等有关技术资料。 5.1.2检查桩顶条件和桩头处理情况 受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与设计条件基本相同。 灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；桩顶平面应平整干净无积水，必要时宜采用便携式砂轮机磨平；妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。 预应力管桩当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则，应采用电锯将桩头锯平。 当桩头与承台或垫层相连时，应将桩头与混凝土承台或垫层断开。 5.1.3检查仪器设备，使测试系统各部分之间匹配良好。 5.2现场仪器设备配置（如下图）：
5.3测量传感器的选择和安装 5.3.1传感器的选择 检测长桩的桩端反射信息或深部缺陷时，应选择低频性能好的传感器；检测短桩或桩的浅部缺陷时，应选择加速度传感器或宽频带的速度传感器。 5.3.2传感器的安装 1、传感器安装应采用化学粘结剂或石膏、黄油等粘贴，不应采用手扶式。安装时必须保证传感器与桩顶面垂直。 2、激振点和传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。 3、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90度，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。 5.4激振操作 1、激振方向应沿桩轴线方向。 2、激振方式应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫。宜采用小锤（窄脉冲）获取短桩或桩的上部缺陷反射信号，宜采用大锤（宽脉冲）获取长桩或桩的下部缺陷反射信号。 5.5测试参数设定 1、时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。 2、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。 3、桩身波速根据本地区同类桩型的测试值初步设定。一般可按下表选择： 4、采样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1024点，在保证测得完整信号的前提下，选用较高的采样频率或较小的采样时间间隔。 5、放大器增益应结合激振方式通过现场对比试验确定。 6、传感器的设定值应按计量检定结果设定。 5.6测试信号采集和筛选 1、根据桩径大小，桩心对称布置2～4个检测点；每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个，通过叠加平均提高信噪比。 2、检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。 3、不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时，应分析原因，增加检测点数量。 4、信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统量程（避免信号波峰削波）。 5、每根被检测的基桩均应进行二次以上重复测试，当检测波形重复良好时方可存储记录。当重复性不好时应及时清理激振点，改善传感器安置条件或排除仪器故障后重新进行测试。对于异常波形，应在现场及时分析研究，排除可能存在的激振或接收条件不良因素的影响后重新测试。
低应变法检测桩身完整性
低应变反射波法 目前国内外普遍采用瞬态冲击方式,实测桩顶加速度或速度响应时域曲线。籍一维波动理论分析来判定基桩得桩身完整性,这种方法称之为反射波法(或瞬态时域分析法)。 传感器得安装方法: 实心桩得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; 空心桩得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 线形成得夹角宜为90 度,激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚得1/2 处。
传感器藕合: 把藕合剂抹在传感器底部,再把传感器放入桩顶部,松手后传感器不会移动与侧斜为佳。传感器安装地点,一点要平整。不然会影响采集效果,藕合可以用牙膏,黄油,口香糖,但不可用泥巴。 敲击: 敲击以力棒自由落体来敲击桩头,力棒落到桩头反弹后,立马抓住力棒。落距为5cm—15cm 为佳。视桩得长度而定,桩稍长可稍加大落距。长桩用得锤头最好为橡胶头,短桩用铝合金头。 波形分析完整桩:入射波与反 射波同相
也有桩底反射与初始入射波先反相再同相得扩底桩 下图为,某小区得住宅楼,长7、2 米人工挖孔桩,设计砼强度为C25。V=3675,经检测桩底反射明显,底部扩底属完整桩 缩径桩:在时程曲线上反映比较规则,缩径部位与缺陷呈先同相再反相,或仅现其同相反射信号,视严重程度,可能有多次反射,此类缺陷 桩一般可见桩底信号
离析:由于离析部位得混凝土松散,对应力波能量吸收较大,形成缺 陷波不规则,后续信号杂乱,而且频率较低,波速偏小,通常很难瞧到 桩底反射。 断桩:测试曲线呈等距多次同相反射。上部断裂往往趾呈高频多次同 时反射,反射幅值较高,衰减较慢,中部断裂反映为多次同相反射, 缺 陷得反射波幅值较低,而深部断裂波形反映下,类就是摩擦桩桩底反射,但算得得波速明显高于正常桩得波速。
桩基取芯检测报告样板
复印无效 许可证证号：苏建检字第A002B号计量认证合格证： 基桩质量检测报告 （检测方法：钻芯法） 工程名称************ 委托单位***************************** 报告编号 检测机构******************************（检测专用章）
一、概况 1．工程概况表1 二、工程地质概况
根据江苏省地质工程勘察院提供的《秀园西苑安置房小区项目岩土工程勘查报告》，地质概况（见表2）: 工程地质概况表2 三、检测的目的、依据 3.1.检测的目的 桩端持力层的岩土性状（强度）和厚度是否符合设计或规范要求。 3.2检测的依据
a.《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003 b.《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92 c.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 d.《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081-2002 e.《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-1987 f.《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-1999 四.检测的设备、原理 4.1.检测的设备 本次检测采用钻机型号为Jxy-300型的液压操纵钻机。钻探取芯选用金刚石钻头，钻具规格φ108mm。钻芯设备技术指标及要求详见下表3 钻芯设备技术指标及要求表3 4.2.检测原理 钻芯法是在桩端岩土层中钻取芯样，通过芯样表观质量和芯样试件抗压强度试验结果，检测持力层的岩土性状、是否存在夹层等，从而综合评价桩端持力层是否满足设计要求。 五、受检桩的桩号、桩位、施工记录及检测工作量
5.1受检桩的桩号、桩位 受检桩的桩号、桩位由监理单位确定，计5根（详见第15-19页《受检桩桩位平面示意图》 5.2受检桩的施工记录 受检桩的施工记录见表4《受检桩施工记录汇总表》。 受检桩施工记录汇总表表4 5.3.检测工作量 岩芯样进尺25.0米，岩石芯样5组，详见《钻芯法检测芯样综合柱状图》第7～11页，芯样图片详见第12～14页。 六、芯样试件抗压强度试验、桩身完整性判定及成桩质量评价 6.1.1．桩底岩芯单轴抗压强度的确定 桩底岩芯单轴抗压强度按下列公式计算： 式中R—岩芯单轴抗压强度(MPa), P—岩芯试件的破坏荷载(N)； A—岩芯试件的截面积（mm2）； 6.1.2.岩芯饱和单轴抗压强度标准值的确定 根据参加统计的一组试样的试验值计算其平均值、标准差、变异系数、取岩芯饱和单轴抗压强度标准值为： 式中f rm—岩芯试样饱和单轴抗压强度平均值； f rk—岩芯试样饱和单轴抗压强度标准值； —统计修正系数； n—试样的个数；
反射波法检测基桩完整性时的注意事项
反射波法检测基桩完整性时的注意事项 低应变反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，使桩中产生应力波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断裂或离析、夹泥等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩径）部位，将产生反射波，利用特定的仪器设备经接收、放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。通过对反射信息进行分析计算，来判断桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及其位置。 反射波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，它属于快速普查桩身质量的一种半直接方法，由于其具有检测速度快、费用低和检测覆盖面广的优点，它已成为基桩完整性检测中应用最为广泛的方法。 反射波法在实际应用中存在许多问题应引起注意和重视，否则将对基桩完整性检测的效果产生较大的影响。 1、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。在实际工程中，往往由于破桩头不到位，桩顶面存在浮浆或低强度混凝土，此外，在破桩头时很容易使桩顶混凝土出现裂纹或疏松、破碎，有时桩头被水或淤泥等覆盖，所以在检测时必须对桩顶面进行处理，但在大多情况下，很多测试工作人员忽略了这一点，结果无论怎么改变传感器及其安装位置或激振方式，始终得不到理想的信号曲线。因此，桩头应为达到设计标高的有效桩头，必须凿去表面浮浆，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。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用电砂轮打磨4至5个小平面（如图1所示），这样有利于传感器的安装和力棒的锤击。 图1 打磨桩头 桩头出露的钢筋笼应以不影响敲击为准，并且高度应适中，否则当小锤敲击桩头时产生的激荡应力波易于在钢筋上产生振荡反射叠加于入射波中，从而影响浅部缺陷波形的识别。 2、传感器选择与安装
低应变反射波法信号识别方法
低应变反射波法信号识别方法 从理论上讲，传感器越轻且越贴近桩顶面，测试信号也越接近桩面质点振动，测试效果越好。 目前，传感器安装普遍采用粘贴方式。橡皮泥具有柔性大、污染小、衰减小、价格便宜等优点，将橡皮泥用作传感大器的黏合剂一般可取得较好的检测信号。如果桩同处理不平整、桩顶面未清洗干净或寒冷季节使用，传感器常会出现虚粘现象，导致检测信号失真，影响判识。因此，用橡皮泥作黏合剂时，如果出现首波明显加宽、信号波浪式振荡等异常现象，应首先考虑传感器粘贴不牢，需重新粘结牢后再做检测。图1 为同一根桩传感器虚粘和粘合牢固时的对比检测曲线。 图1 传感器粘贴效果对比曲线 由图1 可以看出，传感器粘合牢固，波形规则，桩底反射信号清晰；传感器粘合不良，可导致首波变宽，信号震荡明显加大，桩底反射信号没出现或不明显，大大降低了检测信号的判断效果。
桩身浅部缺陷是桩基工程中最常见的缺陷。从桩身轴力传递特性可知，该类缺陷位置浅，在工作荷载下最易发生材料破坏，并且对工程质量危害最大。同时，浅部缺陷造成波形畸变，并且这种畸变很容易使桩身其他部位产生缺陷屏蔽。 桩顶至其以下2m 左右深度范围称为测试盲区。在测试盲区桩顶应力波传播复杂，信号干扰大。如果盲区内存在缺陷，由于激振脉冲有一定的宽度，则在脉冲宽度内，应力波遇到缺陷产生的上行反射波信号，将与能量较大的入射重叠在一起，从而给桩身浅部缺陷信号的判别增加难度。 尽管测试盲区的桩身缺陷判别难度较大，但并不是无法判断，因为该类缺陷发生频率高、位置浅，易于通过开挖方式予以验证，所以可以通过不断的对比测试和开挖验证，来找出该类缺陷在曲线上的特征和变化规律，以指导该类缺陷的识别。实践表明，根据以下特征对桩身浅部缺陷特别是严重缺陷进行判别效果较好。 完整桩波形，衰减规则，无缺陷反射波存在，桩底反射信号清晰（见图2（a））。如果波形特征表现为较宽的入射脉冲，或首波为非半正弦波或呈明显不对称半正弦波，波形在整体上呈现低频大振幅衰减振动，波形振荡延续时间长（见图2（a）），首波后反冲异常增大（见图2（c）），反冲后曲线明显在零线以上较长时间不归零或质点振动幅值异常增大（见图2（d）），则表明有浅部断桩或其他类型的严重浅
桩基取芯检测报告样板课件
许可证证号：苏建检字第A002B 号 计量认证合格证：2012100336DR 基桩质量检测报告 （检测方法：钻芯法） 工程名称 ************ 委托单位 ***************************** 报告编号 检测机构 ****************************** （检测专用章）
一、概况 1．工程概况表1
二、工程地质概况 根据江苏省地质工程勘察院提供的《秀园西苑安置房小区项目岩土工程勘查报告》，地质概况（见表2）: 工程地质概况表2
三、检测的目的、依据 3.1.检测的目的 桩端持力层的岩土性状（强度）和厚度是否符合设计或规范要求。 3.2检测的依据 a.《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003 b.《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92 c.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 d.《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081-2002 e.《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-1987 f.《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-1999 四.检测的设备、原理 4.1.检测的设备 本次检测采用钻机型号为Jxy-300型的液压操纵钻机。钻探取芯选用金刚石钻头，钻具规格φ108mm。钻芯设备技术指标及要求详见下表3 钻芯设备技术指标及要求表3
4.2.检测原理 钻芯法是在桩端岩土层中钻取芯样，通过芯样表观质量和芯样试件抗压强度试验结果，检测持力层的岩土性状、是否存在夹层等，从而综合评价桩端持力层是否满足设计要求。 五、受检桩的桩号、桩位、施工记录及检测工作量 5.1受检桩的桩号、桩位 受检桩的桩号、桩位由监理单位确定，计5根（详见第15-19页《受检桩桩位平面示意图》 5.2受检桩的施工记录 受检桩的施工记录见表4《受检桩施工记录汇总表》。 受检桩施工记录汇总表表4 5.3.检测工作量 岩芯样进尺25.0米，岩石芯样5组，详见《钻芯法检测芯样综合柱状图》第7～11页，芯样图片详见第12～14页。 六、芯样试件抗压强度试验、桩身完整性判定及成桩质量评价 6.1.1．桩底岩芯单轴抗压强度的确定 桩底岩芯单轴抗压强度按下列公式计算： P R A 式中R—岩芯单轴抗压强度(MPa), P—岩芯试件的破坏荷载(N)； A—岩芯试件的截面积（mm2）；
低应变反射波法
洋洋味道洋洋味道 号：学姓名：林必挺 业：地质资源与地质工程专院系：地球科学与工程学院 教授职称：袁宝远指导教师： 2016年6月 2016年4月 基于桩基检测的低应变反射波法一、引言其作用在于将上部结构是建、构筑物重要的组成部分,桩基础属于隐蔽性工程,其质量优劣直接影响到 整个结构的安全与稳定。荷载传递到桩周及下部较好地层中,因此桩基对工程质量起着不容忽视且不可替代的作用。然而在实际中由于现场地质常常会出现各种各样的工程,条件复杂、施工工艺以及施工中对施工质量控制不当等离析、缩径、夹泥、稍有不慎就容易造成诸如扩径、缺陷。尤其是对于混凝土灌注桩,空洞、断桩等影响桩基安全使用的各种质量问题。缺陷的存在必然不同程度地影响如果能事先较为准确地判断出桩身缺严 重者甚至使单桩丧失承载力。到桩基承载力,,排除事故隐患。因此,就可以及时采取补救措施,陷类型及严重程度、缺陷位置等 ,对单桩承载力检测以及桩身的完整性检测对桩基工程来说就具有极为重要的意义是任何情况下都决不可忽视的至关重要的隐蔽工程验收手段。
高应变用于桩身质量完整性检测的方法主要有静载荷试验、钻芯检测法、目前,动测法、低应变反射波法、超声波透射法等。低应变反射波法是在这种工程需要和具有操技术发展的背景下发展起来的一种对桩身结构完 整性进行评价的动测方法,是目前桩基质量检测,作简单、快速、经济而且能无破损检验桩身质量等多方面优点对于各检测方在桩基检测当中得到 了广泛的应用。规范首推的桩身完整性检测方法,所示。1法的对比如表 各检测方法的对比1表 无损检测检测类型有损检测 超声波透射低应变反射静载荷试钻芯检测高应变动测检测方法 法波法法验法 桩身结构完桩身结构完单桩承载力检测目的单桩承载桩身结构 和桩身结构整性完整性整性力 完整性 不能检测桩不能解决桩多解性不能区分检测局限易斜钻， 强度及沉降身外形畸变破坏模式性局部检测 问题 较高低较低一般高检测效率 较低低高较高较高检测费用
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答案
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答 案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答案 第1题 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 答案:B 第2题 低应变反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是，实际分析的曲线是 A.加速度加速度 B.加速度速度 C.速度加速度 D.速度速度 答案:B 第3题 低应变反射波法检测时，每个检测点有效信号数不宜少于个，通过叠加平均提高信噪比 答案:C 第4题 当桩进入硬夹层时，在实测曲线上将产生一个与入射波的反射波 A.反向 B.奇数次反射反向，偶数次反射同向 C.同向 D.奇数次反射同向，偶数次反射反向 答案:A 第5题
低应变反射波法检测中，桩身完整性类别分为类 答案:D 第6题 低应变反射波法所针对的检测对象，下列哪个说法不正确 A.工程桩 B.桩基 C.基桩 D.试桩 答案:B 第7题 对某一工地确定桩身波速平均值时，应选取同条件下不少于几根Ⅰ类桩的桩身波速参于平均波速的计算 答案:D 第8题 低应变反射波法计算桩身平均波速的必要条件是 A.测点下桩长、桩径 B.测点下桩长、桩顶相应时间、桩底反射时间 C.测点下桩长、成桩时间 D.桩径、桩顶相应时间、桩底反射时间 答案:B 第9题 低应变反射波法在测试桩浅部缺陷时，激振的能量和频率要求 A.能量小，频率低 B.能量大，频率高 C.能量小，频率高 D.能量大，频率低答案:C 第10题 港口工程桩基动力检测规程中，“检测波波形有小畸变、波速基本正常、桩身有轻微缺陷、对桩的使用没有影响”描述，应判为桩
桩基取芯检测报告样板
许可证证号：苏建检字第A002B 号 计量认证合格证：36DR 基桩质量检测报告 （检测方法：钻芯法） 工程名称 ************ 委托单位 ***************************** 报告编号 检测机构 ****************************** （检测专用章）
一、概况 1．工程概况表1
二、工程地质概况 根据江苏省地质工程勘察院提供的《秀园西苑安置房小区项目岩土工程勘查报告》，地质概况（见表2）:
化凝灰岩强度较高，锤击声脆，局部裂隙发育，起伏较大。岩体较完整，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。 三、检测的目的、依据 .检测的目的 桩端持力层的岩土性状（强度）和厚度是否符合设计或规范要求。 检测的依据 a.《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003 b.《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92 c.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 d.《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081-2002 e.《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-1987 f.《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-1999 四.检测的设备、原理 .检测的设备 本次检测采用钻机型号为Jxy-300型的液压操纵钻机。钻探取芯选用金刚石钻头，钻具规格φ108mm。钻芯设备技术指标及要求详见下表3
套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。 补平器和磨平机芯样试件端面的补平器和磨平机应满足芯样制作的要求。 .检测原理 钻芯法是在桩端岩土层中钻取芯样，通过芯样表观质量和芯样试件抗压强度试验结果，检测持力层的岩土性状、是否存在夹层等，从而综合评价桩端持力层是否满足设计要求。 五、受检桩的桩号、桩位、施工记录及检测工作量 受检桩的桩号、桩位 受检桩的桩号、桩位由监理单位确定，计5根（详见第15-19页《受检桩桩位平面示意图》 受检桩的施工记录 受检桩的施工记录见表4《受检桩施工记录汇总表》。 检测工作量 岩芯样进尺米，岩石芯样5组，详见《钻芯法检测芯样综合柱状图》第7～11页，芯样图片详见第12～14页。 六、芯样试件抗压强度试验、桩身完整性判定及成桩质量评价 6.1.1．桩底岩芯单轴抗压强度的确定 桩底岩芯单轴抗压强度按下列公式计算： P R A 式中R—岩芯单轴抗压强度(MPa), P—岩芯试件的破坏荷载(N)； A—岩芯试件的截面积（mm2）； 6.1.2.岩芯饱和单轴抗压强度标准值的确定
低应变反射波法检测桩基完整性简介
桩基完整性检测 ----------低应变反射波法简介 一、前言 在桩基完整性动力检测诸方法中，由于低应变动力检测仪器设备轻便，成本低廉，现场检测速度快，覆盖面大，受到广大受检单位的欢迎。为了确保桩基工程的质量，我国相关部门先后编制了一系列规范规程，其中《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）以及《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01-2004）的发布实施，使基桩低应变动力检测工作更加严格规范，也为检测报告的统一编写起到规范化的作用。 二、低应变反射波法的原理 低应变反射波是基桩工程质量检测普遍使用的一种有效方法，它以检测原理清晰，测试方法简便，成果较可靠，成本低，便于对桩基工程进行普查等特点在成桩质量检测中充分发挥作用。 我国发布实施的现行动力检测规范中反射波法的适用范围中明确指出：该法可以检测桩身混凝土的结构完整性，推定缺陷类型及其桩身中的位置，也可对桩的混凝土强度等级作出估计。由此可见，它可为基桩工程的成桩质量的分类提供评判依据。 1、基本概念 将桩视为一维弹性杆件，用力锤（或力棒）在桩头施加一小冲击扰动力F(t)，产生瞬时激振，激发一应力波沿桩身传播，然后利用速度检波器、速度或加速度传感器接收由初始信号和由桩身缺陷或桩底
产生的反射信号组合的时程曲线（或称为波形），最后分析者利用信号采集分析仪对所记录的带有桩身质量信息的波形进行处理和分析，并结合有关地质资料和施工记录作出对桩的完整性的判断。 2、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：将桩当作一维杆件，其直径远小于长度的杆件，当遇到桩身阻抗Z= ρ·AC（ρ：密度；C：应力波速；A：桩横截面积）。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： Rf=（Z1-Z2）/（Z1+Z2） 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R f 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
桩基抽芯检测报告[1]
（CMA章） 基桩钻孔取芯法 检测报告 工程名称：×××第三合同段 工程地点：××× 委托单位：××× 检测日期：2006年×月×日~2006年×月×日 报告总页数：×页 报告编号：×检（）字第（）号 合同编号： ×××检测中心 2006年×月×日
×××第三合同段 基桩钻孔抽芯检测报告 现场检测人员： （上岗证号） 报告编写： （上岗证号） 校核： （上岗证号） 审核： （上岗证号） 授权签字人： 声明: 1、本检测报告涂改、错页、换页无效； 2、检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效； 3、本报告无我单位“技术资格证书章”无效； 4、本报告无检测、审核、技术负责人签字无效； 5、如对本检测报告有异议，可在报告发出后20 天内向本检测单位书面提请复议。 （报告专用章） ????? 2006×月×日
工程概况
－、前言 受××委托，××检测中心于2006年×月×日至×月×日对××高速公路第三合同段的8根工程基桩进行了钻孔取芯检测工作。 根据委托方提供的资料，受检桩均为钻孔灌注桩，桩径×m～×m，设计桩长×m～×m，设计砼强度C25。受检桩桩号分别为×。钻芯开孔位置为桩头中心。 二、检测仪器设备及检测标准 1、检测仪器设备 本次钻孔抽芯检测采用北京探矿厂生产的XY1－100型油压钻机，101mm单动双管金刚石钻具。 2、检测标准 钻孔抽芯检测参照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003中的有关规定进行。 三、检测结果 现场钻孔取芯的具体情况见“钻孔取芯检测明细表”。 取芯结果详见“钻芯法检测芯样综合柱状图”及芯样照片。 四、检测结论
经典低应变反射波法的基本原理
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 常用的桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等。在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能够对桩基进行全面准确的评价。 1.什么情况下，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值检测数量有什么要求 答：当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值： （1）设计等级为甲级、乙级的桩基； （2）地质条件复杂、桩施工质量可靠性低； （3）本地区采用的新桩型或新工艺。 检测数量在同一条件下不应少于3 根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50 根以内时，不应少于2 根。 2.什么情况下，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值检测数量有什么要求 答：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。 3.混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合那些规定 答：混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定： （1）柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1 根。 （2）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20 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10 根。 注：a.对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10%。 洋洋味道 洋洋味道 姓名：林必挺 院系：地球科学与工程学院指导教师：袁宝远 2016 年 4 月 基于桩基检测的低应变反射波法 学号： 专业：地质资源与地质工程职称：教授 2016年6月 一、引言 桩基础属于隐蔽性工程, 是建、构筑物重要的组成部分, 其作用在于将上部结构荷载传递到桩周及下部较好地层中, 其质量优劣直接影响到整个结构的安全与稳定。因此桩基对工程质量起着不容忽视且不可替代的作用。然而在实际中由于现场地质条件复杂、施工工艺以及施工中对施工质量控制不当等, 常常会出现各种各样的工程缺陷。尤其是对于混凝土灌注桩, 稍有不慎就容易造成诸如扩径、缩径、夹泥、离析、空洞、断桩等影响桩基安全使用的各种质量问题。缺陷的存在必然不同程度地影响到桩基承载力, 严重者甚至使单桩丧失承载力。如果能事先较为准确地判断出桩身缺陷类型及严重程度、缺陷位置等, 就可以及时采取补救措施, 排除事故隐患。因此 对单桩承载力检测以及桩身的完整性检测对桩基工程来说就具有极为重要的意义, 是任何情况下都决不可忽视的至关重要的隐蔽工程验收手段。 目前,用于桩身质量完整性检测的方法主要有静载荷试验、钻芯检测法、高应变动测法、低应变反射波法、超声波透射法等。低应变反射波法是在这种工程需要和技术发展的背景下发展起来的一种对桩身结构完整性进行评价的动测方法, 具有操作简单、快速、经济而且能无破损检验桩身质量等多方面优点, 是目前桩基质量检测规范首推的桩身完整性检测方法, 在桩基检测当中得到了广泛的应用。对于各检测方法的对比如表 1 所示。 表1 各检测方法的对比 检测类型有损检测无损检测 检测方法静载荷试钻芯检测高应变动测低应变反射超声波透射 验法法波法法 检测目的单桩承载桩身结构单桩承载力桩身结构完桩身结构完 力完整性和桩身结构整性整性 完整性 检测局限不能区分易斜钻，不能解决桩多解性不能检测桩 性破坏模式局部检测强度及沉降身外形畸变 问题常用的桩基检测的主要方法
低应变反射波法