低应变法的概念
桩身完整新检测几种方法的相互补充与验证
第一课桩身完整性检测几种方法的相互补充与验证一、基本概念承载力检测：①基桩静载荷试验（竖向抗压、竖向抗拔、水平）②高应变法③自平衡完整性检测：①低应变法（实测速度时程曲线，书面语：桩顶速度响应时程曲线评价完整性）②高应变法（实测速度和力时程曲线，评价桩竖向抗压承载力和桩身完整性）③声波透射法（声时、频率和波幅衰减等的相对变化，评价完整性）④钻芯法（检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度，判定或鉴别桩端岩土性状）JGJ中关于验证：用可靠性直观性高的方法复核单桩竖向抗压承载力：静载试验浅部缺陷：开挖预制桩裂缝：高应变法管桩裂缝：孔内摄像钻芯：增加钻孔低应变：开挖、钻芯、高应变、静载混凝土强度：桩顶浅部取芯声波透射：钻芯、CT成像二、低应变法检测开挖验证①浅部缺陷的识别：空洞、夹泥、②断桩的识别：断裂③浅部缺陷对深部的影响④管桩缺陷的识别：裂缝三、低应变法与声波透射法的补充与验证①浅中部缺陷的识别②缺陷方位的问题③深部缺陷的识别（低应变无法确定沉渣，声波透射法可以）④多缺陷的识别：蜂窝、夹泥⑤缺陷识别的差异（大缺陷对小缺陷的覆盖）四、低应变法与钻芯法的补充验证①缺陷能对应（能量衰减跟桩侧土也有关系）②缺陷不能对应（钻芯法是以点代面）五、低应变法与高应变法的补充与验证①浅部问题的识别②中间问题的识别六、声波透射法与钻芯的补充与验证①顶部混凝土松散②声测管周围夹泥③混凝土不密实--粗骨料堆积④混凝土不密实--细骨料堆积⑤混凝土不密实--夹泥（土）⑥整体不密实⑦无法对应的情况低应变法简洁明了，可以做到100%的抽样，因为本身能量影响，对小缺陷有时发现不了。
声测管，需要提前预埋声测管，不能做到随机抽检。
声波透射法检测的数据全面详实。
钻芯法以点代面，如果采用低应变法发现有问题，在第一个钻孔没有发现问题的时候，需要增加钻孔。
低应变检测不同类型波形分析
低应变检测不同类型波形分析摘要：本文介绍了低应变检测方法的基本原理及一些基本概念，结合实际检测过程中的几种低应变检测波形进行分析，提出了在低应变检测在实际运用中应结合设计桩型、成桩工艺、地勘资料及施工记录等进行综合分析，以及其他检测方法进行现场验证，为类似低应变波形提供准确判定依据。
关键词：低应变检测波形；波形分析；同向反射0 引言随着机械设备和施工技术不断的改进和发展，产生了各种新桩型和新工法，为桩基础在复杂地质条件和环境条件下的应该用注入了勃勃生机。
目前，桩基础已成为了高层建筑、高速铁路、大型桥梁、深水码头和海上石油平台等采用的主要基础形式，基桩质量也受到了工程各方的高度关注[1]。
在基桩质量检测方法中，低应变法检测以速度快、费用少及覆盖广被广泛应用。
1 低应变法检测基本原理低应变检测的理论依据为一维波动理论，即把桩身假定为均质杆件的物理模型，根据波动原理可得到下面波动方程[2]的数学模型：（1）式中：u为桩身质点的位移（m）；X为桩身空间坐标变量；t为时间坐标变量；为桩身弹性波速（m/s）；为桩身材质密度（kg/m3）；为桩身材质弹性模理（MPa）（2）式中：为桩身截面积（m2）（3）式中：为桩长（m）2 低应变检测工作程序正式接手检测工作前，检测机构应获得委托方书面形式的委托函，以帮助了解工程概况，明确委托方意图，同时也使即将开展的检测工作进入合法轨道。
应尽量避免检测工作在前，而委托在后，以免发生不必要的纠纷。
低应变检测的工作程序[1]按图1进行：图1低应变检测工作程序框图3 实测波形分析及验证结果3.1 某工程人工挖孔桩低应变检测波形该工程的基桩施工工艺为人工挖孔灌注桩，桩长9-15m，桩径1.0m，混凝土设计强度等级C30；低应变检测184根桩，其中65根桩在2L/c时刻前有明显应力波低阻抗反射现象。
低应变实测波形见图2：桩顶以下约5.0-7.0m左右出现明显同向反射，无桩底反射波。
低应变法规范资料
低应变法8.1 适用范围8.1.1 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。
目前国内外普遍采用瞬态冲击方式，通过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的桩身完整性，这种方法称之为反射波法（或瞬态时域分析法）。
所用动测仪器一般都具有傅立叶变换功能，可通过速度幅频曲线辅助分析判定桩身完整性，即所谓瞬态频域分析法；也有瞬态机械阻抗法。
当然，采用稳态激振方式直接测得导纳曲线，则称之为稳态机械阻抗法。
无论瞬态激振的时域分析还是瞬态或稳态激振的频域分析，只是习惯上从波动理论或振动理论两个不同角度去分析，数学上忽略截断和泄漏误差时，时域信号和频域信号可通过傅立叶变换建立对应关系。
所以，当桩的边界和初始条件相同时，时域和频域分析结果应殊途同归。
综上所述，考虑到目前国内外使用方法的普遍程度和可操作性，本规范将上述方法合并编写并统称为低应变（动测）法。
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。
尽管利用实测曲线拟合法本方法对桩身缺陷程度只做定性判定，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。
桩身完整性 pi1e integrity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定性指标。
低应变检方案
低应变检方案摘要低应变检方案是在实验室和工业领域中广泛应用的技术。
它通过测量材料在受力过程中的微小应变来评估材料的力学性能和耐久性。
本文介绍了低应变检方案的原理、应用领域和常见的实验方法，并提供了一些建议和注意事项。
1. 引言低应变检方案是一种非破坏性测试方法，用于评估材料的力学特性和耐久性。
它广泛应用于材料科学、工程和制造领域。
低应变检方案可以帮助研究人员和工程师了解材料在受力过程中的表现，并优化材料的设计和应用。
2. 原理低应变检方案基于材料在受力过程中微小应变的测量。
它使用了各种传感器和测量设备来检测应变信号。
常见的应变测量方法包括电阻应变计和光学测量技术。
电阻应变计通过测量电阻的改变来计算材料的应变，而光学测量技术通过测量材料表面的形变来计算应变。
3. 应用领域低应变检方案广泛应用于材料科学、工程和制造领域。
以下是一些典型的应用领域：3.1 材料研究低应变检方案在材料研究中起着重要作用。
它可以帮助研究人员了解材料在受力过程中的特性，比如弹性变形、塑性变形和断裂行为。
这对于材料的设计和性能优化非常重要。
3.2 结构工程在结构工程中，低应变检方案可以用于评估材料的耐久性和安全性。
它可以测量结构件在受力过程中的应变，并帮助工程师设计更安全和可靠的结构。
3.3 制造过程监控低应变检方案可以用于制造过程的监控和质量控制。
通过测量材料在制造过程中的应变，可以提前检测出可能存在的缺陷和问题，并及时采取措施进行修复和调整。
4. 常见的实验方法低应变检方案有许多实验方法可供选择，以下是一些常见的实验方法：4.1 拉伸试验拉伸试验是最常用的低应变检方案之一。
它通过施加拉力来测量材料的应变和应力。
拉伸试验可以用于评估材料的弹性性能、断裂韧性和延展性等。
4.2 压缩试验压缩试验是另一种常用的低应变检方案。
它通过施加压力来测量材料的应变和应力。
压缩试验可以用于评估材料的压缩性能和抗压强度。
4.3 弯曲试验弯曲试验可以评估材料在受弯过程中的表现。
低应变和声波透射法
低应变和声波透射法
哎呀呀，这“低应变和声波透射法”到底是啥呀？我一开始听到这俩词的时候，简直一头雾水，就像在黑夜里找不到回家的路一样迷茫。
我跑去问老师，老师说：“孩子，这低应变就好比是我们用小锤子轻轻敲一敲西瓜，通过听声音来判断西瓜熟没熟。
这低应变呢，就是用小锤子轻轻敲一敲桩，然后通过分析返回的信号来了解桩的情况。
”我眨巴着眼睛问：“那声波透射法呢？”老师笑着说：“声波透射法呀，就像是给桩做了一个超级详细的身体检查。
我们把一些特殊的探头放进桩里，让声波在里面传播，就像小信使一样，然后根据它们传回来的信息，来知道桩里面有没有问题。
”
我还是有点迷糊，又去问了班上的学霸小明。
小明一脸得意地说：“这你都不懂？
低应变比较简单快速，但能发现的问题可能没那么全面。
声波透射法虽然复杂一些，但是能把桩的情况了解得更清楚呢！”我不服气地说：“哼，那又怎么样？我多学学不就懂啦！”
回到家，我跟爸爸说起这两个奇怪的词。
爸爸摸着我的头说：“宝贝，这在建筑工
程里可重要啦。
就像我们盖房子，得先知道地基打得好不好，这低应变和声波透射法就是帮助我们了解地基的工具。
”
我心想，原来这么复杂的东西和我们的生活也有关系呀！那它们到底哪个更厉害呢？其实呀，它们就像两个各有所长的小伙伴，在不同的情况下发挥着自己的作用，谁也离不开谁。
所以说，这低应变和声波透射法虽然让我一开始摸不着头脑，但经过一番了解，我觉得还挺有趣的。
它们都是为了让我们的生活更安全、更美好！。
低应变原理
低应变原理低应变原理是指在材料受力时，应变较小时，应力和应变之间的关系可以近似为线性关系。
这一原理在材料力学和工程设计中具有重要的应用价值。
在材料的弹性阶段，应力和应变呈线性关系，这使得我们能够通过简单的数学模型来描述材料的力学性能，为工程设计提供了便利。
低应变原理的应用范围非常广泛，例如在材料的拉伸、压缩、弯曲等加载条件下，都可以通过低应变原理来进行分析和计算。
在工程设计中，我们经常需要对材料在受力状态下的应力和变形进行评估，而低应变原理为我们提供了一个简单而有效的方法。
在材料力学中，我们通常使用应力-应变曲线来描述材料的力学性能。
在低应变范围内，应力-应变曲线呈线性关系，这使得我们能够通过杨氏模量来描述材料的刚度。
杨氏模量是描述材料在受力时的刚度和弹性特性的重要参数，它可以帮助我们预测材料在受力状态下的变形和应力分布。
除了杨氏模量，低应变原理还为我们提供了一种简单的方法来评估材料的弹性极限。
在低应变范围内，材料的应力-应变曲线呈线性关系，而材料的弹性极限可以通过应力-应变曲线的斜率来确定。
这使得我们能够通过简单的拉伸试验来评估材料的弹性极限，为工程设计提供了重要的参考依据。
在实际工程中，低应变原理也为我们提供了一种简单而有效的方法来进行材料的强度设计。
在低应变范围内，材料的强度可以通过应力-应变曲线的斜率来确定，这使得我们能够通过简单的数学模型来评估材料在受力状态下的强度和安全性。
总之，低应变原理在材料力学和工程设计中具有重要的应用价值。
通过低应变原理，我们能够简单而有效地评估材料在受力状态下的力学性能，为工程设计提供重要的参考依据。
因此，深入理解和应用低应变原理对于工程师和材料科学家来说至关重要。
希望本文能够帮助大家更好地理解和应用低应变原理，为工程设计提供更加可靠的基础。
高应变、低应变(讲课)
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已有的方法
1、打桩公式法，用于预制桩施工时的同步测试，采用刚体碰撞过程中的动 量与能量守恒原理，打桩公式法以工程新闻公式和海利打桩公式最为流行；
所以，需要更具体地考虑以下几方面问题：
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1）去除土阻尼的影响。
2）对给定的F和V曲线，正确选择t1时刻，使 其中所包含的静阻力充分发挥。
3）对于桩先于2L/C回弹（速度为负) 造成桩 中上部土阻力凡卸载，需对此做出修正。
4）在试验过程中，桩周土应出现塑性变形， 即桩出现永久贯人度，以证实打桩时土的极 限阻力充分发挥；否则不可能得到桩的极限 承载力。
岩层来看，已经到中风化岩层。经工程质量监督站证明，检测 结果符合工程实际情况。
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2．云南钢铁厂嵌岩桩建筑工程检测 云南省昆明钢厂二厂区扩建工程钻孔灌注桩，桩长22米、桩
径800mm、砼强度等级C25，本次工程桩试验采用 FDP204PDA掌上动测仪，同时作对比实验的是美国PIT型低 应变动测仪，PIT动测仪设置参数放大50倍，预设桩长和波速 ， FDP204PDA采集时未做桩底放大和幂放大，桩底清晰，波 形归零情况良好，与 PIT动测仪的测试结果一致。
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限制条件
1）桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力。
2）桩身缺陷对水平承载力有影响。
3）单击贯人度大，桩底同向反射强烈且反射 峰较宽，侧阻力波、端阻力波反射弱，即波形 表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质 条件不符合。
低应变法检测预应力管桩完整性的局限性研究
低应变法检测预应力管桩完整性的局限性研究发表时间：2019-08-20T14:53:20.767Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年9期作者：关则领[导读] 低应变法是目前基桩检测中最普遍和最具代表性的一种检测桩身完整性的方法，在长三角、珠三角地区，预应力混凝土管桩以其承载力高、抗裂性好、经济效益高、施工速度快、场地文明等渐成主流。
关则领身份证号码：44170219880503xxxx摘要：在低应变法检测基本原理的基础上，从低应变法本身的局限性、理论的适用性及管桩构造的特殊性这三个方面，分析了低应变法检测预应力管桩存在的局限性。
并阐述了预应力混凝土管桩综合分析方法的必要性及其具体途径，提出了管桩低应变检测现场采集的建议。
关键词：低应变法；预应力管桩；完整性检测；局限性引言低应变法是目前基桩检测中最普遍和最具代表性的一种检测桩身完整性的方法，在长三角、珠三角地区，预应力混凝土管桩以其承载力高、抗裂性好、经济效益高、施工速度快、场地文明等渐成主流。
完整性是指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定性指标。
低应变法检测费用低、操作方便，是桩身完整性检测的普测手段。
但是，对于预应力混凝土管桩，很多时候低应变法检测完整性存在明显的漏判或错判。
一、低应变检测基本原理任何一个结构（或系统）受到动力作用（激励）后必有一定的反应（或称响应）。
该响应除与激励条件有关外，取决于结构的动力特性。
低应变法是以应力波在桩身中的传播特征为理论基础的一种方法。
该方法假定桩为连续均质的一维线弹性杆件，测试时在桩顶竖向激振，应力波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗差异界面（即桩身存在缺陷或遇桩底土层）或桩身截面积发生变化时，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。
通过对反射信号进行分析计算，判断桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷的程度及其位置。
反射波法的理论基础是一维线弹性杆件模型，因此受检桩应满足下列条件：长细比＞5；瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸比＞5；设计桩身截面基本规则；应力波传播时平截面假设成立。
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低应变法的概念
低应变法（Low Strain Integrity Testing）是一种用于评估土体和岩石的工程质量的非破坏性测试方法。
它主要用于检测地基和地下结构的完整性和稳定性，包括桩基、石柱、深基坑、挡土墙等。
低应变法的核心原理是通过施加小幅度的动态负载，测量土体或岩石的响应，从而评估构筑物的稳定性。
在测试过程中，一台低应变锤被用于产生一个瞬间的较小动力冲击，传感器被用于测量和记录土体或岩石的振动响应。
低应变法的一个重要应用是桩基的质量评估。
在施工过程中，通过在已经灌注好的桩基上使用低应变锤进行敲击，可以测量和分析由敲击产生的波形，从而评估桩基的完整性和质量。
当桩基质量不符合要求时，波形会显示出明显的反常之处，如振动特性的改变、振动波形的反射、折射或散射等。
通过分析这些异常波形，可以检测到桩基存在的问题，如缺陷、质量差、破裂和空洞等。
低应变法可以作为一种快速、准确、和经济的方法，帮助工程师评估桩基的质量，确保它们满足设计和施工要求。
除了桩基，低应变法还可以应用于其他地下结构的质量评估。
例如，它可以用于评估地下连续壁的质量。
在地下连续墙施工过程中，通过对墙体进行低应变锤敲击测试，可以检测墙体的完整性和一致性。
如果墙体存在裂缝、空洞、松散的土层或其他缺陷，测试结果会显示出异常，帮助工程师及时发现并解决问题。
此外，低应变法还可以用于评估其他地下结构的质量，如挡土墙、护坡、基坑支护结构
等。
低应变法具有许多优点。
首先，它是一种非破坏性测试方法，不会对土体或岩石产生损害。
其次，低应变法能够提供快速而准确的测试结果，使工程师能够及时发现和解决问题。
此外，低应变法还具有操作简便、设备便携、检测范围广泛等优点。
然而，低应变法也存在一些限制。
首先，它对土体或岩石的性质和边界条件有一定的要求。
例如，对于比较坚硬或松散的土体，测试结果可能不够准确。
其次，低应变法无法提供有关土壤或岩石的详细信息，如颗粒大小、密度、湿度等。
因此，在实际工程中，低应变法通常需要与其他测试方法结合使用，以提高评估结果的准确性和可靠性。
总之，低应变法是一种用于评估土体和岩石质量的非破坏性测试方法。
它可以应用于各种地下结构的质量评估，如桩基、地下连续墙、挡土墙等。
低应变法具有许多优点，如非破坏性、快速准确、操作简便等，但也存在一些限制。
在实际工程中，低应变法通常需要与其他测试方法结合使用，以提高评估结果的准确性和可靠性。