影响低应变法基桩检测准确性的因素分析

基桩低应变法完整性检测的探讨摘要：当前，建筑行业中存在许多类型的对基桩完整性检测的方式，其中低应变法由于其使用成本较低、操作方法简便等优点，使用最为普遍。

作者结合所学知识与实际遇到的高速公路项目，在文中论述了桩基完整性检测中采用的低应变反射波法的基本原理和检测方法，以及测试结果的模拟图，希望对从事相关行业的同仁有一定的帮助。

关键词：基桩；低应变法；完整性；检测中图分类号：g267 文献标识码：a 文章编号：1 引言所谓的基桩，其实是现代建筑中应用较普遍的一种地基处理技术。

由于基桩的施工存在隐蔽性高、施工地形复杂、施工机械性能不稳、人员素质参差不齐等多种影响因素，所以其质量的保证就需要同时注意多方面的因素。

基桩质量不仅关系到建筑项目的安全性，更关系到人民的财产和生命安全。

所以国家强制规定基桩施工必须进行基桩检测。

基桩检测一般是指桩身的完整性和单桩的承载力两方面的检测，进而到整个基桩工程的检测与评定。

基桩质量好坏直接关系到建筑物的安全，通过质量检测可及时发现和消除基桩工程质量隐患，质量检测是控制基桩质量的重要手段。

在实际工程项目中，由于检测方法使用不准确，或者重视度不够，经常会发生基桩工程质量检测的可靠性不高的情况，为工程留下了隐患，严重的甚至会造成质量事故。

作者结合自己工作的项目，就基桩完整性检测的给出了一些自己的看法。

2低应变法测试的基本原理2.1基本原理测试原理是：用手锤在桩顶面敲击，施加一小冲击扰动力，产生低能量的瞬态或稳态激振，使桩在弹性范围内做弹性振动，并由此产生应力波的纵向传播；当桩身存在明显波阻抗变化的界面，如桩缩扩径、断桩、桩底和严重离析时，将产生异常反射波，然后利用速度检波器或加速度传感器接受由初始信号和自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)，再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，识别来自桩身不同部位的反射信息，作出对桩的完整性判断。

① ② ③ ④ ⑤ ⑥
素填土 粉土 粉砂 粉砂 粉土 粉砂
灰褐色 黄色， 中密 灰色， 中密 灰色， 中密 灰色， 中密 灰色， 中密一 密实
０７ ． ９ ３３ ． ３ ５６ ． ５ １． ９４ ８ ６６ － ８ 未钻穿
图 ３ ３ 桩低应变检测 曲线 ＃
１ ． 比设计桩长短 ３ ９Ｏ ｍ， ｍ。
表 １ 某工程地质情况
地层编 号 岩土名称 岩土层描述 平均层厚， ｍ
①
素填土
灰、 灰黄色
０ －． ． ３２ ５
② ③ ③ ③ ④
⑤
淤泥粉质粘土 粉土 、 粉砂 淤泥质粉质粘土 粉砂 、 粉土 淤泥质粉质粘土
粉土 、 粉砂
灰色． 流塑 灰黄、 青灰色 ， 稍密一 中密 灰色， 流塑一 软塑 灰色， 稍密 中密 灰色， 流塑
灰色， 中密 密实
３ — １ ． ２． ６ １ ２ ． ． ８３ ７ ０ 一７ ． ｌ． ５ ９ １ －． ． ８１ ０ ０ —． ．３ ８ ４
未钻穿
粉质粘土粉砂互层 灰褐夹灰色， 流塑一 软塑， 稍密 ５８ｌ－ ． ７ 一 ４
灰黄色 、 稍密一 中密 ， 饱和
３ 其他影 响基桩 检 测结果 的 因素
综合分析本地区低应变检测 曲线 ， 发现一些其他 因素将影 响对基桩 质量的判断， 如垫层 没有与桩身分开， 桩头没有处理好等 。
表 ２ 场 区岩土层概况
地层编号 岩土名称 岩土层描述 层厚， ｍ ￣／ ａ ｋ Ｐ
某工程， 其地质 资料见表 ４ 。错 桩 ： 设计桩长 １ｍ， ５ 配桩为：ｒ ｌｒ ５ ＋Ｏ ， ｅ ｅ 混凝土强度等级为 Ｃ ０ 低应变检测结果见图 ４ 从该桩检测 曲线可 以看 ７， 。 出， 在桩顶 以下 ５ 即第一节接桩位 置存在 明显缺 陷。 ｍ，

低应变动测中波速影响因素的分析低应变动测法是当前桩基检测工作中对桩身完整性检测普遍使用的方法，具有快捷、简便、有效、经济的特点。

而在低应变动测法曲线分析的过程中，波速是一个很重要的参数，波速准确性直接影响桩身缺陷位置判断的准确性。

标签：低应变动测；波速；影响因素；分析0 引言低应变动测主要用于桩基完整性检测，其将基桩看成一维均匀介质，以一维波动理论为基础，通过在桩顶施加一个激励信号产生沿桩身传播的弹性波，当弹性波遇到缺陷或传播至桩底时，波阻抗变化较大，原有的振动发生变化，在缺陷位置会产生一个反射波，由安装在桩顶的检波器接收，通过分析检波器接收到的反射波判断桩身的完整性。

1 低应变检测基本原理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：2 波速影响因素分析本文仅对桩基检测实地测试中的测试波速做相关讨论，主要影响因素为介质及人工操作的差异性。

2.1 客观因素——介质（砼）对波速的影响弹性波在桩身传播速度的影响因素有很多，如砼强度、施工工艺、骨料的品种、粒径等。

但一般认为砼强度影响最大，在相同情况下，弹性波在桩身的传播速度和桩身砼强度呈正相关关系。

图3为湖北荆州某工地基桩检测曲线，该桩桩身砼强度为C30，弹性波在桩身传播速度为3.56km/s，和武汉地区桩身砼强度同为C30的传播速度差距较大。

据了解，该项目砼生产厂家使用的骨料与武汉区别很大，这可能是引起波速差距大的主要原因之一。

2.2 主观因素——激发位置与收发距对波速的影响实际操作中，激发位置与检波器间距对波速的影响体现在两方面：①按照理论，数据处理时应以入射波起跳点为时间零点，若以入射波波峰为时间零点，因波在桩身传播能量衰减会导致频率降低，反射波脉冲宽度增加，产生误差。

但在实际操作中，因反射波起跳位置不易确定，往往以入射波波峰为时间零点，而激发位置与检波器间距越远，脉冲宽度越宽，所测波速误差越大。

基桩低应变反射波法完整性检测的影响因素分析作者：陈基元来源：《管理观察》2009年第19期摘要:本文主要介绍了基桩低应变反射波法完整性检测过程中,对影响基桩完整性检测结果的相关因素进行分析,以提高基桩完整性检测的准确性和可靠性,确保基桩低应变检测的质量。

关键词:基桩反射波法完整性检测影响因素1.前言20世纪80年代以来,我国的基桩检测技术、特别是基桩动测技术得到了飞速发展。

它是一门多学科交叉的综合体,也是一门新兴的高新技术,它涉及工程地质、地基与基础、振动理论、波动理论、建筑结构、岩土力学、桩基设计与施工、测试技术和数据分析等专业知识,它随着电子计算机技术和传感器技术的日新月异而飞速发展。

从理论和实践上掌握好这一高新技术,是搞好基桩动测的基础。

基桩低应变反射波法完整性检测的基本原理就是将桩视为一维弹性杆件,用力锤(棒)敲击桩顶,激发产生的应力波将沿桩身往下传播,向下传播的应力波遇到波阻抗变化界面或桩底时将产生反射,通过实测桩顶应力波响应曲线来分析和确定桩身结构完整性,判定缺陷类型、位置及缺陷程度,从而达到检测桩基施工质量的目的。

反射波法与静荷载试验相比具有方便快速、经济实用等优点。

但是,如果不对影响检测结果的相关因素加以分析,认真对待,而盲目地去检测,就不能保证检测结果的准确性和可靠性,其检测结果不能真实地反映桩基工程施工质量,从而导致误判,给工程留下质量隐患或造成经济损失。

2.影响基桩低应变完整性检测的相关因素要保证基桩完整性检测的准确性和可靠性,就必须对检测的每一个环节加以严格的控制,不能放过任何一个可能疏忽的细节,根据基桩检测工作的特点,我们把影响反射波法基桩完整性检测的相关因素归纳为以下几个方面:2.1、现场勘查和资料收集检测单位在接受基桩检测任务以后,应当派人到现场进行实地勘查,收集被检测工程的基本工程概况,岩土工程勘察资料,桩基设计图纸和施工记录,了解桩基施工工艺和施工中出现的异常情况,收集其他有关资料和技术文件。

刖
罱
桩 基础 是土木工程 中广泛采用 的一种基础形式 ，大量用于 各种土木工程 中。常用的基桩 形式有钻孔灌注桩 、预应力管桩 等 。基桩是隐蔽性工程， 基桩质量 出现 问题维修 非常 困难 ， 维修 成本也很高 。基桩施 工质 量将直接影 响建筑 物 （ 构筑物） 的安全
和正常使用 。
灰黄色 灰色、 软塑一 流塑 灰色、 软塑
灰色 灰黄色、 稍密一 中密， 饱和
０ ０５ ．—． ４ ９ １ —． ．５ ０ ０ １ ０ ２． ． —２ ０ ５ ４
０ ～． ． ４ｏ ９ ｏ ０６ ～ ． ． ２Ｏ ０ ６
９ ０ ８ ０
１０ １ １ｏ ｏ
检测资料所反映出来的问题 ，分别对预 制管桩和钻孔灌注桩 的
２ 预 制管桩低 应变检 测分析
根据低应变检测结果 ，本地区施工的预制 管桩 主要存在桩 身浅部 明显缺 陷、 桩身接头存在缺 陷等质量 问题 ， 还有一些 因素
也会影 响检测结果 ，如桩头位置施工的垫层以及检测 时桩头未
处理好等 。
１ 桩身浅部混凝土强度不够 ． ２
某工程 采用钻孔灌注 桩基础 ， 设计桩长 １．ｍ， 身混 凝土 ９ Ｏ 桩 强度等级 为 Ｃ ５ 地质土层情况见表 ２ 施工结束休止期过后 ， ３， 。 进
［】 ３工挖孔灌注桩施工工艺引用【 ． Ｍ】
３ 结束 语
桩基工程 属隐蔽工程，桩基质量的好坏直接关系到建筑 的 安全 问题， 桩基工程质量 的好坏主要取决于两个 因素 ， 即承载力 与桩身质量 ， 而承载力是二者 中的主要因素 。 桩基承载力试验检
测是工程 领域 的重大课题 。
（ 作者单位 ： 安县建筑工程质量检测站） 潮

基本原理
低应变法是采用低能量瞬态或称稳态激振方式在 桩顶激振，利用低能量的激振力产生沿桩的纵向振动 或沿桩身纵向传播的波动，实测桩顶部的速度时程曲 线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对 桩身完整性进行判定的检测方法。低应变法桩 - 土系 统变形完全在弹性范围内，桩身应变量一般＜0.1%。
基本原理低应变法是采用低能量瞬态或称稳态激振方式在桩顶激振利用低能量的激振力产生沿桩的纵向振动或沿桩身纵向传播的波动实测桩顶部的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定的检测方法
Constructional Engineering 建 筑 工 程
低应变法检测桩基完整性分析
□中图分类号：TU473.1 □文献标识码：C □文章编号：1008- 3197（2010）01- 15- 03 □收稿日期：2010- 01- 19 □作者简介：靳雪梅 / 女，1975 年出生，讲师，硕士，太原理工大
学阳泉学院建工系，研究方向为岩土工程。
天津建设科技 2010·NO.1 17
个问题［J］，华北地震科学，2004，22（4）：53- 55.
图 8 断桩工程实例
结语
通过以上对低应变法检测桩基完整性的特征曲线 和实例的分析可以看出，其存在以下不足之处。
（1）低应变法检测基桩完整性基本上不能对截面 的变化程度作出定量评定，而只能对桩身缺陷的存在 作出定性与定位的判断。
（2）大批试桩中能鉴别出肯定合格的基本完整桩 和肯定不合格的严重缺损桩，对许多具有中等程度缺 损桩，较难对其合格性作出判断。
线，反映为一多次反射子波等距出现，振幅和频率逐次
降低；深部断裂似桩底反射，但所计算的波速远大于正
常波速。桩身断裂一般见不到桩底反射。

低应变法在基桩完整性检 测中应注意影响精度的几 个问题
2023-10-26
contents
目录
• 低应变法简介 • 影响精度的因素 • 提高精度的措施 • 工程实例分析 • 结论与展望
01
低应变法简介
低应变法的基本原理
01
低应变法是一种基桩完整性检测方法，其基本原理是通过在桩顶施加激振信号 ，使桩身产生振动，然后利用加速度传感器或速度传感器捕捉桩身的振动信号 ，再对信号进行处理和分析，以判断桩身的结构完整性和承载能力。
桩身材料性质
桩身材料性质的不均匀性也会对检测结果产生影 响。
桩身完整性
桩身存在裂缝、空洞等缺陷时，会对低应变法的 检测结果产生不利影响。
环境因素
温度
温度变化会影响桩身材料的性 质和仪器的工作性能，从而影
响检测结果。
湿度
湿度过大时，仪器信号容易受到 干扰，从而影响检测结果的准确 性。
风力
风力过大时，会影响仪器的稳定性 ，进而影响检测结果。
应用范围
低应变法不仅可用于预制桩，还 可用于灌注桩、地下连续墙等其 他形式的基桩。
提高精度的意义与重要性
精度对检测结果的影响
精度的高低直接影响到低应变法在基桩完整性检测中的准确性，高精度能够提高 检测的准确性，更好地判断桩的完整性。
重要性
在低应变法检测中，提高精度意味着能够更准确地识别桩的问题，避免误判和漏 检，对确保工程质量具有重要意义。
数据处理
采用合适的信号处理方法，如滤波、去噪等，以 提高检测结果的精度和可靠性。
04
工程实例分析
工程实例一：仪器选择对精度的影响
仪器型号选择
不同型号的仪器具有不同的频率响应和动态范围，选择适合的仪 器可以提高检测精度。

浅析低应变法检测在基桩工程中的应用【摘要】本文介绍了低应变反射法对基桩完整性检测的基本原理及检测过程中的各种影响因素，结合实际工程案例对工程中常见的基桩缺陷情况分析总结，为低应变法检测分析过程中提供参考借鉴。

【关键词】低应变法；基桩检测；影响因素1.概述低应变法检测是国内外常见的桩基完整性检测手段之一，其数据采集结合数学、物理学、信号学、计算机科学等各个学科，低应变法检测的重要任务就是现场信号采集与分析，随着低应变信号采集和分析软件的发展和更新，检测工作人员的劳动强度大大减轻了[1]。

低应变检测具有无损检测，操作仪器携带方便，检测过程简单快速，检测费用低，对场地要求相对较少等优势。

可在较短的时间内对工程桩质量进行普查，能有效检测到桩身缺陷及位置，因此被广泛采用于工程基桩检测中。

但是低应变法检测过程受外界干扰较大，在基桩存在多个缺陷和渐变缺陷时，判别困难，当低应变法检测过程中发现桩的异常情况时，常常需要结合现场开挖、取芯检测、静载检测等手段进一步进行验证[2]。

2.检测原理低应变法检测在桩顶施加竖向激震，所产生的应力波沿着桩身向下传播，当桩身存在，缩径、夹泥、空洞、裂缝等异常情况时，将产生反射波，经接收、放大、分析处理后可进行分析，从而判定桩身缺陷位置及桩身完整性[3]。

图1低应变检测原理图基于一维波动理论对桩身完整性反射法进行研究，假设桩为一维线弹性杆[4][5]，桩的弹性模量为E（N/m2），桩的质量密度（kg/m3），桩身波速c（m/s），在细长杆受到撞击后截面位移D（m），由一维波动方程可知，桩阻抗与横截面积、材料密度、弹性模量关系如下：，称Z为桩的广义波阻抗（N*S/m）。

对于完整性信号的反射波与透射波的波动方向和幅值，则应根据前述波在不均匀介质中传播的反射与透射理论决定：（式一）及（式二）当桩身材质阻抗发生变化，桩身阻抗从介质A（阻抗为Z1）进入介质B（阻抗为Z2），则会产生反射波和透射波，令桩身完整性系数β=Z2/Z1。

影响桩基检测质量的几个因素分析摘要：在进行各类工程施工时，进行桩基础建设工程有很多，为了确保桩基的质量，需要对其进行质量检测。

本文通过对桩基检测技术进行简要的分析，进而对影响桩基检测质量的因素进行分析，从而对影响桩基检测质量的几个因素进行全面的分析。

关键词：桩基；检测；质量；因素一、前言随着建设技术的不断发展，桩基础施工技术由于其独特的优势被广泛的使用。

对桩基进行质量检测也成为了必要的技术，为了提高检测技术，我们对影响桩基检测质量的因素进行分析。

二、桩基检测技术1.成孔质量检测。

在桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量。

桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低；桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥；桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥；桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。

因此，成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。

成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。

2.桩的承载力的检测（1）静荷载试验法。

静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。

静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。

静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。

其检测精度高，相对误差在10%范围内。

（2）高应变动测法。

就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。

3.桩的完整性检测（1）低应变动测法。

就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。

（2）声波透射法。

是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。

影响基桩低应变检测质量的因素分析发表时间：2019-01-17T11:40:26.423Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：张勇[导读] 基桩低应变检测是以先进的基桩测试系统和应力波分析理论为基础，具有一定的可靠性张勇江苏恒祥建设工程质量检测有限公司江苏盐城 224600摘要：基桩低应变检测是以先进的基桩测试系统和应力波分析理论为基础，具有一定的可靠性，利用它对基桩础进行质量检测是可行的。

基桩质量检测的方法很多，如静载试验法、钻芯取样法、声波透射法和高低应变动力试桩法，但是由于诸多因素的影响，使得基桩低应变检测质量存在问题，基于此，本文阐述了低应变检测工作原理，对影响基桩低应变检测质量的主要因素及其措施进行了探讨分析。

关键词：低应变检测；工作原理；基桩；检测质量；影响因素；措施基桩础检测的方法很多，如反射波法、超声波法、机械法等，每一种方法都有其适用范围和特性。

随着基桩检测理论和实践的不断发展，在建立桩一土动力作用的力学机理及相关理论的同时，发展先进的测量技术和对测试信号的正确解释，基桩动测技术在工程中的应用将会越来越广泛。

因此为了提高基桩低应变检测质量，必须加强对其影响因素进行分析。

一、低应变检测工作原理的分析低应变反射法检测是在基桩的顶部得到一瞬间的低能量瞬态震力作用下时，在桩顶产生沿桩身向下的纵向振动的速度波，当波速在向下传播途中，如果与变异波相遇到，则会阻抗速度波继续向下传播，且速度波会产生反射与透射现象，当反射波传输到基桩的顶部时被安装在基桩桩顶的传感器设备接收，这样就可以得到相应的动态波形，然后仪器对反射波进行采集记录，根据反射回来收集到的速度波的基本特性，就可以判断基桩质量。

二、影响基桩低应变检测质量的主要因素建筑工程的基桩建设过程中，由于考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露出，这对实测波形有一定影响，严重时影响反射信息的识别。

这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被传感器接收，之后又与反射信息叠加在一起。

７
射波 Ｖ 。基 桩 桩 身 质 量 的 系数 为 ３ － ， 那 么：
厶ｌ
的 完 整性 ． 以及 时 的发 现 基 桩 中存 在 的 不足 和 问题 ， 保 证 基 桩 的施 工质 量 ． 尽 可 能 的降 低 基 桩 中存 在 的安 全 隐 惠 。
Ｖ
ｒ
＝
ｇ
‘
。
器
（ ２ ）
均 匀性 以及 弹 性 ， 能 够 满 足虎 克 定律 对 于桩 身弹 性 的要 求 。
（ ２ ） 对 桩 基 的 桩 身施 加 瞬 态应 力之 后 ， 具备 良好 弹 性 的 桩 混 凝 土材 料 是 非 线性 材料 的一 种 。在 对 基 桩 进 行 低 应 变 身会 发 生一 定 程 度 的 弹 性 变 形 ， 并 在 混 凝 土 这 个介 质 中 ， 通 过 法 检 测 的过 程 中 ， 一 定 要 对 混 凝 土 材 料 进 行 简化 ， 并 普 遍 认 为 波 的 形 式 进 行 传播 ． 这 也 就是 我 们 常说 的弹 性 应 力 波 。
关 系： 当基 桩 中的荷 栽在 不 断 的 增加 时 ， 混凝 土 中 的 塑性 就会 愈 来愈 突 出，且 应 力和 应 变之 间 的 关 系也 被 转 变 为 曲 线 关 系
土 材 料 在 实 际情 况 下 ， 会 变得 较 为 复 杂 ， 且 影 响 因素 也 会 变得 多样 化 ， 除 了混 凝 土 的 组 成 部 分 和 强 度 外 ， 还 和 承 受 荷 载 的 类 型、 大小、 持 续速 度等 方 面有 关 。 在 对基 桩 的低 应 变法 进 行 分析 的过 程 中 ． 应 力 Ｐ和应 变 ￡ 之 间是 非 线 性 的 关 系 。前 期 阶 段 是 基 桩 能 够 彻 底 恢 复 桩 身 中

浅谈影响低应变法检测技术结果判定的几种因素分析发布时间：2023-02-16T06:19:15.610Z 来源：《新型城镇化》2022年24期作者：李小虎[导读] 低应变法作为桩身完整性检测的重要手段被广泛应用在桩基检测中。

太仓市建设工程质量检测中心有限公司摘要：本文着重从桩身强度、桩身截面积及桩长、桩周土层、锤击材质及锤击力大小和锤击位置、持力层桩底反射波信号分析、周围环境（强震强磁）、检测人员自身等因素对低应变法检测结果的影响作简单分析，结语肯定了低应变法的重要性，以及对低应变法应用的前景展望。

关键词：低应变；检测技术；应力波；影响因素；桩身强度；桩身截面积；桩周土；持力层低应变法作为桩身完整性检测的重要手段被广泛应用在桩基检测中。

低应变由于操作简便、成本低廉，因此作为最直接的普查手段被大规模推广；相对高应变法、声波透射法、钻芯法检测桩身完整性低应变法更快捷高效；低应变法还有优势是对现场环境要求不是太高，只要保证桩头平整，无浮浆便能顺利完成检测。

话虽如此，实际检测过程中还是有各种因素影响着完整性类别的判断，其中不乏有检测人员经验原因，也有来自周围环境的干扰，以及传播介质带来的传播速度的影响。

一、桩身强度高低对应力波衰减程度的影响根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中明确规定低应变法检测时混凝土强度不得低于设计强度的70%，且不得低于15Mpa[1]。

毫无疑问，桩身混凝土强度大小直接影响了低应变的结果判定。

一般而言，混凝土强度越高，应力波衰减缓慢，采集的信号不容易失真或者产生零漂。

低应变法利用阻抗变化来判断缺陷位置，如果2L/C前由于强度过低造成衰减过快会造成桩底反射不明显，造成误判。

通过实践我们对某工地多组灌注桩和预应力管桩实测结果进行分析。

灌注桩强度C35，桩长20米；预应力管桩强度C80，桩长也是28米。

波速都设置3270m/s采集结果如下：从采集结果分析，灌注桩明显衰减过快，预应力管桩由于强度高，只是浅部位置发生稍微震荡。

实例１ ： ： 某 高速公路桥梁冲孔灌注桩 ， 设计施 工桩长 为４ １ ． １ ７ ｍ， 混凝土 ３ ０ ， 设计持力层为微风化岩 ， 取广州地区地 质条件相近 、 成桩工艺相 不断 的累积检测经验结合准确的地质勘察资料 ，对所测得 的桩底反射 渡 等级Ｃ 信 号进行 分析研究 ， 经济 、 快捷地对桩底 的质量好坏判定 提供科学依据 ， 同确定基桩的纵波波速为３ ９ ０ ０ ｒ ｒ ｄ ｓ （ 如图 １ ） ， 根据波形￣ Ｊ ｓ ３ ｓ ． ０ ０ ｍ左右处存在
２ ． 为获取 真实桩 底信 息应 注意 的事 项
低应变反射波法进行桩基检测 ， 首要的问题是在测试 过程中 ， 获得真 实的实测 波形 ， 而应力波在桩身传播过程 中存在一定的能量衰减 ， 在 实际
检测 中， 检测人员应该注意 以下几点 ： ２ ． １ 务 必做 好 桩 头 处－ ￣ Ｅ． ： ｒ － 作
中， 建筑 物所 使用的混凝土基桩 ， 由于其需 承受较大荷载 ， 是建筑结构 的 量加以比较 ， 对于长桩一般应激振能量应大些。这样才能更好获取桩身底 重要组成 部分 ， 所以对桩身砼 的强度 、 桩 径大小 、 桩端应 进入的何种岩层 部信号 。 及桩身砼与持力层 的接触情况都有明确的要求 ，因此检测桩 的底端进 入 的地质层位是否符合要求 、 桩砼与持力层的接触情 况如何 、 桩持力层 的完 整性 如何及桩端底岩层是否存在不 良的地质体 ， 如溶 洞、 软弱夹层等这些
２ ． ３ ． １ 激 振 频 率
为软质岩， 经抽芯后验证桩底为强风化岩破碎无法取样 。
一 Ｉ
■ ——工■ Ｌ——一
激振 物材质越密实 ， 激振频率 越高 ， 反之越低 ， 应力波在传播 时频率 衰减和频率关系为 ： ａ 。＝ Ｄ ｒ ４ 其中： ａ 。 一 频率衰减系数

线 。该 桩长 １ 持 力 层 为 强 风 化 花 岗岩 ， 底 反 １ｍ， 桩
行对 比分析 ， 以供 大 家参 考 。所 有信 号 均 使 用 美 国
Ｐ Ｉ 司的 Ｐ Ｔ桩 身完整 性测 试仪 采集 。 Ｄ 公 Ｉ １ １ 完整 桩的 三种 时域信 号 ． 根 据 反 射波 的相 位特 征 ， 整 桩 的信 号 曲线有 完
关 键 词 ： 应 变 法 ， 号 类 别 ， 响 因素 低 信 影
中 图 分 类 号 ： Ｕ４ ３ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ — １ ２ ２ １ ）２ ０ ９ — ３ ０ ４３ ５ （ ０ ０ ０ —０ ５０
基桩 检测 的方 法很多 ， 中， 其 在进 行 桩身完 整性
检测 的诸 多手段 中 ， 低应 变法 由于检 测设 备轻 便 、 操
图 ２是某 办公 楼钻 孑 灌 注 桩 的 实 测信 号 曲线 。 Ｌ
该桩 长 ７ｍ， 力层 为 中风化 花 岗岩 ， 持 桩底 反 相 反射
清 晰可见 。
０ ４０
ｃｍ ， ｓ
作简 单 、 验时 间短 、 试 费用 低廉 等优 点得 到 了广 泛应
用其 它方法进 一 步验证 。通 过对此 类桩 的大量 高应 变、 静载 、 芯 等检 测 ， 少 出现 不合 格 情 况 。因此 钻 较
在实 测时 ， 时域 信 号 在 ２ ／ 若 Ｌ Ｃ时 刻前 无 缺 陷反 射
号 ， 种强烈 振荡 信号是 由竖 直裂缝 产 生 的 。该 桩 这
在 收锤 时没有 发现端 头板下 开裂 ， 但基坑 开挖后 ， 发
第 ２ 卷第 ２期 ４ ２１ ０ ０年 ４ 月
土 工 基 础
Ｓ ｉ ｇａ ｄＦｏ ｎｄ ｔｏ ｏｌ Ｅｎ ．ｎ ｕ ａｉ ｎ

低应变对桩基检测中的影响因素及控制措施分析与探讨发布时间：2023-02-15T08:07:33.435Z 来源：《中国建设信息化》2022年19期作者：杜娟[导读] 本文简述了低应变检测的桩基的若干问题，并对低应变对桩基检测中的影响因素及控制措施进行分析与探讨，以供同仁参考。

杜娟广州市花都区建设工程质量检测有限公司摘要：本文简述了低应变检测的桩基的若干问题，并对低应变对桩基检测中的影响因素及控制措施进行分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：低应变技术；桩基检测；若干问题；影响因素；控制措施一、引言桩基础是建筑工程的主要组成部分，对建筑工程的稳定性以及整体质量有显著影响，所以在建筑工程的质量评价中需要强调的一项重要内容是桩基的检测。

在目前的桩基检测中，比较常见的一种方法是低应变法，这种方法因为快速、经济、覆盖面大等显著优势成为了工程建设项目质量检测过程中首选的方法。

总的来讲，利用低应变法对桩基进行检测可以判断桩基本身的完整性，这对于基础工程质量的进一步强化有积极意义。

在此，本文简述了低应变检测的桩基的若干问题，并对低应变对桩基检测中的影响因素及控制措施进行分析与探讨，以供同仁参考。

二、低应变检测桩身的若干问题分析现在，被用来检测桩身质量最科学、最简便的方法就是低应变检测，在低应变检测中应用最广泛的是反射波法。

通过向桩身进行竖向震荡，进而生成弹性波，它会向桩身的其他部分传递，就过出现阻抗存在很大区别的部分，比如说断桩等，也可以是桩身横截面积的改变，通过收集处理这些反射波数据，进而可以获取桩身不同位置的质量信息，通过计算波速大小，从而判断出桩身的完好程度和混凝土的质量强度，获取桩身长度信息。

低应变检测技术以一维应力波理论为基础，结合截面波阻抗Z，即Z=ρCA，对桩身的质量进行表述即为桩基低应变检测技术。

其中截面积用A来表示，波速用C来表示，材料密度用ρ来表示。

应力波会在桩顶收到力棒或力锤敲打的情况下产生，此时，应力波向下传播的速度为C，一旦遇到夹异物、缩颈、扩颈、混凝土离析等情况时，一些应力波会因为桩阻抗Z的影响向上反射进行传播，另一些依旧向下知道遇到桩端才发生反射。

低应变动测中波速影响因素的分析作者：黄旸李一诚来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2016年第09期摘要：低应变动测法是当前桩基检测工作中对桩身完整性检测普遍使用的方法，具有快捷、简便、有效、经济的特点。

而在低应变动测法曲线分析的过程中，波速是一个很重要的参数，波速准确性直接影响桩身缺陷位置判断的准确性。

关键词：低应变动测；波速；影响因素；分析中图分类号： TU473.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-249-20 引言低应变动测主要用于桩基完整性检测，其将基桩看成一维均匀介质，以一维波动理论为基础，通过在桩顶施加一个激励信号产生沿桩身传播的弹性波，当弹性波遇到缺陷或传播至桩底时，波阻抗变化较大，原有的振动发生变化，在缺陷位置会产生一个反射波，由安装在桩顶的检波器接收，通过分析检波器接收到的反射波判断桩身的完整性。

1 低应变检测基本原理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：2 波速影响因素分析本文仅对桩基检测实地测试中的测试波速做相关讨论，主要影响因素为介质及人工操作的差异性。

2.1 客观因素——介质（砼）对波速的影响弹性波在桩身传播速度的影响因素有很多，如砼强度、施工工艺、骨料的品种、粒径等。

但一般认为砼强度影响最大，在相同情况下，弹性波在桩身的传播速度和桩身砼强度呈正相关关系。

图3为湖北荆州某工地基桩检测曲线，该桩桩身砼强度为C30，弹性波在桩身传播速度为3.56km/s，和武汉地区桩身砼强度同为C30的传播速度差距较大。

据了解，该项目砼生产厂家使用的骨料与武汉区别很大，这可能是引起波速差距大的主要原因之一。

2.2 主观因素——激发位置与收发距对波速的影响实际操作中，激发位置与检波器间距对波速的影响体现在两方面：①按照理论，数据处理时应以入射波起跳点为时间零点，若以入射波波峰为时间零点，因波在桩身传播能量衰减会导致频率降低，反射波脉冲宽度增加，产生误差。

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ＣｎＮｗｅｎｏｅａ ｏｃ ｈａｅＴｈｌｉ ｎＰｄ： ｉ ｃｏｇｓ ｄｒｕｓ ｔ
预制桩低应变 检测中Ⅲ、 桩曲 Ｉ 线原因分析及处理措施 Ｖ
秦 秀 云 Leabharlann （ 江苏省 常熟市交通监理有限公 司， 江苏 常熟 ２ ５ ０ ） １ ５ ０
摘 要 ： 文 阐述 了苏 南地 区预 制 桩低 应 变检测 过程 中常见 Ⅲ、 类桩 曲线特 征 、 本 Ⅳ 造成 曲线 原 因及 常见 处理措 施 。
１前言
苏南 房地 产行 业繁 荣 ， 开发 量 很大 ， 每年 苏 南又属 于软 土地 区 ，大量 采 用预 制桩 基础 处理， 以满 足建 筑物 强度 及变 形 的要求 。 制 预 桩 分 为 预 制 钢筋 砼 方 桩 及 顶 应 力 混 凝 土 管 桩 ， 识 别 Ⅲ、 如何 Ⅳ类 桩 曲线 的 变形 大 小 ， 需 根据 其特点 、 陷深度 等予 以判 定 。 缺 本文 结合 实例进 行具 体分 析 ， 提 出一些 建议 。 并 ２ 浅部 明显裂 缝 ２１此类 缺 陷 较 常见 ，但 方 桩 与 管桩 又 ． 有所不 同，管桩 由于 混凝 土强 度 较高 且本 身 具有预 应力 ， 一般 是脆 断 ， 曲线形 态 见图 １ 。 桩 裂 缝 程度 要 根 据 ２ ／ 刻 前 缺 陷 反 ＬＣ时 射 波反 射程度 ， 否有 二次 或 多次 反射 ， 是 幅频 曲线有无 深 凹的峰 ～ 状 多次起 伏 ， 时一 般 谷 此 已无桩 底 反射 。 Ⅲ、 Ⅳ桩 曲线形 态 见 图 ２ 网 、
关 键词 ： 制桩 ； 理措 施 预 处
线 欠科 学 ，压 机移 动 中对先 前 压人 的桩 碾压 存 在问题 ：施 Ｔ单 位 为 了赶丁 期或 焊接 Ｔ人 造成。 责 任 心不 强 ，焊 接 质量 差 或 冷却 时 间不 足 。 ２３处理 措施 － ｂ ．沉 桩 过程 问题 ： 用 打 人 法 时 ， 于砂 性 采 由 ａ 采 用补 桩手 段 ， 方 法最有 效 ， ． 该 较适用 土 存 在 ， 桩 困难 ， 次 锤击 下 ， 身 内产 生 沉 多 桩 于存在 大 面积 Ⅲ 、 Ⅳ桩 时 ， 该 方法所 需 费用 较大的拉压应力，造成脱焊。ｃ 桩顶平整的 但 ． 较 大 ， 期较 长 。ｂ 对方 桩 的Ⅳ类 桩采 用 接 问题 ： 工 ． 桩顶 本身 不平 而造 成 ， 或接 桩处 缝 隙大 ． 特别 桩 处理 ， 检测 提供 的缺 陷位 置 ， 将 断桩 且 垫片 填充 不 均匀 。ｄ 浮 力影 响 ： 是 大 根据 先 部 分周边 的土方 挖 除 ， 到 断裂 部位 ， 工凿 直径桩 ， 浮力 很大 时 ， 至 大于 焊缝 连接 强 挖 人 上 甚 除 断裂 位置 以上混 凝 土桩 ， 接 同规 格 主筋 ， 度 。 焊 采 用 比原桩 径 大 ｌＯ ｍ的模 板 ， 高 一级 强 Ｏｍ 用 ３ ＿ ２处理 措施 度 的混凝 土 浇灌 。ｃ 对 方桩 中的 Ⅲ类 桩采 用 ． ａ ． 补 桩处 理 ， 该方法 最有效 ， 用 于存 较适 加 固处理 ， 根据 检 测提 供 的缺 陷位 置 ， 先将 断 在大 面积 接桩 有 问题 的桩 时 ，但该 方 法所 需 桩 部 分 周 边 土 方 挖 除 ，挖 到缺 陷 部 位 以 下 费 用较 大 ， 期较 长 。 工 ２ｃ ， 用 比原 桩 径大 ｌＯ ｍ 的模 板 ， 高 ０ｍ 采 Ｏｍ 用 ｂ 对 接 桩 有 问题 的 桩 可 以采 取 重新 打 ． 级 强度 的混 凝土 在桩 周浇灌 接 上 。ｄ 对 管 人 或压 入 ， 举仅 能达 到接 桩 处密 合 ， ． 此 而不 能 桩 中的 Ⅲ类桩 ， 据检 测提 供 的缺 陷位 置 ， 根 先 达 到上 下接 桩连 接成 为整 体 ，须考 虑水 平剪 ３。 将 桩周 边 的土 方进 行挖 除 ，挖 到缺 陷部 位 以 切 力 （ 地震 波传 播过 程 中产 生 的水 平 力 ） 如 对 ２ 对 造成 此类 缺 陷桩 的原 因分析 ， 以 下 ２ ｃ 采 用 比原 桩 径 大 １０ ｍ 的模 板 支 桩 的要 求 。 ． ２ 有 ０ｍ， ０ｍ 如有 的建筑 物采 用桩 基 ， 因为场 是 下 几方 面 ： 撑 ， 高强 度混 凝 土进 行桩 周浇 灌 ， 桩 内 地存 在液 化地 层 ，或 建筑 物抗 震设 防烈 度 的 用 同时 ａ 场地 基 础 开挖 时 ， 工 单位 没 有 严 格 径 钢筋 笼 子加 长 ， 过缺 陷位 置 ２ ｍ 左右 ， 要 求 ， 节影 响需得 到应 有重 视 。 ． 施 超 ０ｃ 脱 执行 开挖 程序 及要求 ， 机 碰到 桩顶 ， 类 原 进 行灌 芯 。ｅ 对 管 桩 中 的 Ⅳ类 桩接 桩 处 理 ， 挖 这 ． ｃ 根据基 桩情 况 ，调 整上 部荷 载重新 设 ． 因 较 常 见 Ｉ．场 地 存 在 暗 浜 等 不 良地 质 现 根 据检 测提 供 的缺 陷位 置 ，先将 断桩 部 分周 计 。 ｂ 象 ， 挖后 换填处 理 时 ， 机 碰 到桩 身或 土体 边 的土 方进行 挖 除 ， 到 断裂 部位 ， 工凿 除 开 挖 挖 人 ４深部 明显 裂缝 失稳 挤 压桩 身 ；． ｃ 采用 压 入 法 沉桩 ，沉 桩路 断 裂位 置 以上混 凝 土桩 ，焊接 直 径较 大 的主 此类 缺陷 较少 见 ， 也容 易被 忽视 ， 一是 由 筋 ，采 用 比原 桩 径 于位 置 较 深 ， 测信 号 的 衰 减 ， 检 无法 检 测 到 ， 大 １ ０ ｍ 的模 板 ， 二是 往往 由于 接桩 反 映的存 在 ，无法 检测 到 ０ｍ 笔 一 莘 兰 三蓦 同时 径钢筋笼 接桩 以下 的缺 陷。 者 曾作过试 验 ， 根预 制 桩内 正 子 加 长 ，过 缺 陷 位 方 桩 ３ ０３０ ｍ， 度 ２ ． １．＋ ３ ）在 ５ ＂５ｍ 长 ５Ｏ ２ １． ， ｍｆ ０ Ｏ 置 ２ Ｂ 左 右 ， ０Ｃ 同 沉 桩 前 已知 １． ９ ｍ存 在明 显裂 缝 ，压人 后 检 ５ 时 用 高 强 度 的 混 凝 测 曲线 很难 反映 该缺 陷 ， 形态 见 图 ５ 曲线 。 图 Ｉ管 桩断桩 土进 行浇 灌 。 ４１原 因分析 ． 盐二± 二 ３ 接 桩 明显 欠 基 桩施 工前 ，由于运 输 吊装 过程 中桩 身 裂 缝 用 打入 法 时 ， 次锤 击 下 ， 身 内 产 ； 采 多 桩 咚二 一 密贴 此 类 缺 陷 也 较 生 的较 大拉压 应 力 ， 身产 生裂缝 。 桩 ＼～ —— ～ 常 见 ，曲线 形 态 见 ４ 处理措 施 （ ． ２ 以预 防为 主 ） 图 四 。仅 仅 依 靠 低 采用 预 防措施 ， 输 吊装 中执行 规定 ， 运 发 应 变动 测 曲线 直 接 现有 明显 裂缝 禁止 施工 ； 用 打人法 时 ， 采 最好 图 ２ 方桩 明显 裂缝 （ Ｉ １） ｌ 判 定 接 桩 缺 陷性 质 先进 行高 应变 打桩 监测 ，身 内产 生 的拉压 应 很 困难 ，也 是 不 客 力在 桩本 身材 料强度 范 围 内。 观 的 。低 应 变 动 测 ５结束 语 中 的接 桩 问题 是 从 低应 变 动 测法 （ 弹性 波 法 ） 测 判 定 Ⅲ、 检 Ｖ／ ＼ 、 桩 身 完 整 性 角 度 来 Ⅳ类 桩是 复杂 过程 ，需 要 良好 的职业 道德 及 看 ，而 由于 桩 身 完 高度 负责 的精 神 。 图 ３ 方桩 断桩 （ ） Ⅳ 整 性 与 承 载 力 是 从 Ⅲ、 Ⅳ桩 的处 理 ， 关键 是 委 托 方 （ 程 开 工 不 同 角 度 评 价基 桩 发者 ） 的处理 态度 及 魄力 ， 理方 案最 终靠 设 处 问 题 ，低 应 变 曲 线 计 定夺 。 形态 相 似 的桩 ， 承 对 Ⅲ、 Ⅳ类桩 的相关 问题 ， 需在 实际 工 还 载 力 可 能 大 不 一 作 中积 累经 验 。 样 。笔 者认 为 遇 到 参 考 文 献 图 ４ 接 桩 缺 陷 此 类 问 题 ，应 本 着 ［】 筑桩基 检 测技 术规 范 Ｊ Ｊ０— ０３ １ 建 Ｇ １６ ２０ 高 度 负 责 的 精 神 ， 『１ ２陈凡 徐 天 平 陈久 照 关立 军主 编 的《 基桩 充 分 利 用 静 载 荷 及 检 测技 术》 高 应 变 等 检 测 手 段 综 合判 定 。 作 者 简介 ： 秀云 ， ，９４年 ６月毕 业 秦 女 １９ ３１原 因分析 中 国地质 大学 （ 汉 ） 程 物探 专 业 ， 就职 ． 武 工 现 ａ ． 接桩 处 焊 接 于江 苏省 常 熟市 交通监 理有 限公 司。 图 ５ １．米 实 际存 在 明显 裂缝 的桩 ， ９５ 曲线 无 明显特征