桩基低应变检测曲线实例分析报告

低应变动力测桩典型曲线实例分析报告赵竹占教授级高工0571-********(0) 88075752(h) 136******** E-mail:hzzhaozz@PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 欢迎Welcome！低应变动力测桩典型曲线分析报告PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 一、低应变法（LST法）利用低能量的激振力产生纵向振动或沿 桩身纵向传播的波动检测桩身完整性的方法：方法包括： 1．反射波法：冲击力激振，检测和分析纵向波动在桩内传播过 程中的响应。

优点：方法简单、轻便，抽样率高，可用于判定桩身的完整性和 缺陷部位的位置和性质。

缺点：对缺陷程度难以定量化，难以发现长桩深部的缺陷，不能 求取桩的承载力。

2．机械阻抗法：在桩头上施加一激振力（稳态、瞬态）来研究 桩体结构在激振力作用下与产生的结构响应（a、v、u）之比 值，进而来评定桩体的刚度Kb=2πfm/| v/k|m以及相应 的承载力。

优点：评价桩身的定量化高于反射波法，可提供单桩的初始刚度。

缺点：现场工作效率低于反射波，对桩身局部缺陷的类型判别不 如反射波直观。

低应变动力测桩典型曲线分析报告PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 二、高应变法：（HST法）利用高能量的冲击力打动桩 身，使桩周土阻力得以充分发挥并研究桩承载力和 桩身完整性，分析方法包括： 1．凯司法：在理想化的桩土条件下根据波动方程的闭 合解计算桩周土阻力的一种分析方法。

2．实测曲线拟合法：根据高应变的测试F-V曲线，用 一维波动方程“反演”出桩周—土模型，进而获得与 静荷载试验相似的一些成果。

优点：能使桩侧土和桩端土在一定程度上得以发挥， 可估计桩的极限承载力，以及评价桩身质量。

缺点：抽样率和代表性差，较耗资和费时，属于间接 法，所提供的极限承载力具有较强的经验性，对大 长桩和嵌岩桩可靠性较差。

桩基小应变检测报告低应变检测法是建立在一维波动理论根底之上，在数学上模拟桩的一维应力波传播，计算反射、投射和博得叠加，根据波形的异常推断桩的完整性。

在桩质量检测过程中，把桩做如下鉴定：1)视桩为一维弹性直杆；2)假定桩为均匀材质构成，且截面积在受力时保持平面；3)忽略了桩的内外阻力表面摩擦力的影响，桩周土对桩的约束和支承作用，集中由桩底的一个弹簧替代。

当桩顶受到一定的冲击力作用，会产生一弹性脉冲波，经桩身向下传播，根据力的平衡条件和牛顿第二定律，得到一维波动方程。

低应变检测过程中需注意的事项1)现场测试准备。

准备工作的好坏直接影响测试结果的准确性可靠性。

在检测前务必注意以下几点：a.桩头处理严格符合铁路基桩检测技术规程；b.搜集必要的地质资料；C.传感器安装点需充分打磨平整。

2)传感器的选用安装。

在对基桩开展低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度传感器检测。

检测时，在将浮点工程动测仪、计算机、传感器和电源按要求连接好后，把传感器用粘贴剂粘在检测桩桩顶轴心平面处，传感器应尽可能平行于桩身轴线，位置一般在钢筋笼之内远离力棒的敲击点，传感器与桩头一定要粘贴牢固，因为不同的粘结方式对实测波形影响很大，安装不牢会使波形失真，给波形分析带来困难甚至造成误判，所以传感器与桩头应绝缘、密贴，不得有气泡。

根据实测经验认为，在桩头平整的条件下，采用橡皮泥安装传感器可获得理想的桩身完整性实测曲线。

3)激振方式的选择。

在实际检测中，要根据不同条件，采用不同的激振方式，合理调整激振，能量要适中，以取得满意的测试效果，敲击时要垂直于桩顶，防止连击。

检测结果及分析检测结果的分析也是检测过程中至关重要的一个环节，它对检测人员要求很高。

需要有扎实的理论知识和丰富的现场经验。

分析时一些方面需特别注意：1)当基桩在施工过程中浅部有特别明显的“大头”现象时，其波的传播即不满足该行波理论，或波在界面处能量反射太过强烈，致使透射能量衰弱，或该处形成了“面波”反射，即曲线不能真实的反映基桩的下部情况，需要对大头开展凿挖后重新检测；2)要特别留意扩径的奇数次反射与入射波反相位，偶数次反射与入射波同相位的特征，以免造成误判——将扩径的偶数次反射当作缺陷判定；3)要注意低应变检测结果的多解性，注意与施工情况、地层情况等结合开展判定。

桩基低应变检测曲线实例分析1、完整桩一般完整桩在时程曲线上的反应：对于摩擦桩和嵌岩桩表现有三种情况：桩底反射与初始入射波同相；桩底反射不明显,以及桩底反射与初始入射波先反相后同相。

如图所示：预制管桩外径Φ500mm,h=13.3m壁厚100mm,砼强度等级C60,在空气中的反射波曲线预应力空心管桩,外径Φ500mm,h=12m,壁厚80mm,砼强度等级C80,在空气中的反射波曲线实例：桩类型：Φ1.2m，H＝38.5m钻孔灌注桩地点：杭宁高速公路K76+8930-R2/0-R3桩评价：完整嵌岩桩该桩径1.2m,桩长38.5m,C30钻孔灌注桩，桩尖进入微风化泥质岩2m，测试波形完整。

纵波速度为3600-3700m/s，桩底反向，说明无沉渣．为完整嵌岩桩.地层影响的时程曲线桩桩类型：Φ1200mm，h＝28.4m冲孔灌注桩地点：诸永高速台州一段25标某桥桩评价：该桩砼强度c25,采用冲抓钻,12m见基岩后采用冲击钻,一直到桩底,从波形可见进入基岩有明显的反向反射,为地层的反映特殊桩形的曲线桩类型：Φ1000mm,L约13m，冲击桩地点：温州洞头中心渔港石码头评价：完整桩该外加5mm壁厚钢护筒至强风化，后变径800嵌岩2D。

故在桩底前同向反映为钢护筒底变径处的部位，经钻孔验证而不是缺陷2、桩头缺陷桩桩头疏松桩头浮浆或强度偏低的桩，测试结果无法反映桩的完整性，曲线反应为入射波峰较低而且脉冲较缓，而且后续波形呈低频，此类现象均属桩头强度偏低。

如图所示：桩类型：Φ1.2m,L=18.7m钻孔灌注桩地点：杭兴高速公路MP14—R3桩评价：桩头砼强度低该桩径1.2m,长18.7m,设计混凝土强度等级为C25,测试发现曲线呈低频振荡,判为桩头浅部强度低或局部离柝,经取芯验证,0-1m岩芯松散,1-2.7m岩芯有气孔,强度低,2.7m以后岩芯强度达到要求,芯样完整,要求凿去３m桩头重新接上桩头处理.3、桩底缺陷桩桩类型:Φ800,H=19.0m钻孔灌注桩地点:温州某工地嵌岩桩评价:桩长明显沉渣该桩设计桩长19m,单桩承载力3000kN，若按3520m/s计,测试桩底在18m处同向反射明显,取芯后有50cm淤泥沉渣，未进入中风化，后注浆再测也有同向反映，说明效果不明显。

桩基低应变检测分析1、目前检测存在的问题（1）多次变径多次反射互相干扰低应变反射波法检测桩基完整性，对直孔桩来讲就比较简单清晰，根据反射信号的时间、幅度和相位即可判断缺陷的位置和程度，而且判断效果比较好，而对于在施工中出现异常的桩，它的实际形态可能是正常、扩径互层，而下部的正常桩径相对于上部的扩径来讲，就表现为相对的缩径，对这类桩的检测相对来讲就困难的多，第一次扩径由于距离桩头近，反射能量直达桩头上安装的传感器，产生强烈的一次反向反射，二次同向反射和三次反向反射，它往往屏蔽甚至淹没了第二次，第三次扩径所产生的反射信号，因此第一次的扩径的多次反射是一个重要的干扰源。

（2）低应变反射波法不是准确测试低应变反射波法由于采用尼龙力棒产生激振，其冲击脉冲频率低，频带窄，高频分量缺陷，识别缺陷分辨率较低。

低应变反射波法检测缺陷位置的原理是准确测出反射回波时间来确定其位置，由于低应变应力波速不是常数，它与混凝土的强度、骨料等有关，而且混凝土是非均质材料，应力波在不同密度的材料中传播速度不同，因此在确定缺陷位置时，实际上是一个包括二个未知数的方程，而实际工作中我们是假设一定的波速来确定位置，因此这种检测方法只是比较粗糙的识别。

（3）数值积分导致消息损失在实际检测过程中，加速度计采集的信号用离散函数的数值积分求解。

在积分过程中，它滤除了加速计曲线中的部分高频信息，提升了信号的低频分量幅度，增强了桩深部缺陷反射信号幅度，变的比较容易识别桩低反射信号，同时降低了识别精度，尤其是上部缺陷的漏判。

2、地质条件对检测结果的影响对于基桩的理论假设是建立在一维波动理论上来描述杆的波动问题的.这种理论假设只是在特定边界条件下的假设，在实际基桩测试过程中，由于复杂的地质条件、施工方法和技术，这种假设有时并不能得到完全满足，应在检测过程中予以注意。

虽然低应变冲击能量小，所激发桩周土阻力很小，但桩周土阻力对应力波传播的影响非常大。

不同地质条件，在基桩检测中均会对检测结果产生不同的影响和干扰。

桩基工程检测不合格处理案例浅析桩基础是房屋建筑最重要的子分部工程之一，但因为施工成品属于地下隐蔽工程的原因，往往只能从勘察报告和桩基检测上判断施工质量是否合格。

如果出现桩基检测不合格的情况则处理起来往往也比较复杂。

本文结合笔者在监督工作中遇到的一个特殊工程案例对桩基检测不合格处理方法进行分析并提出一些思考。

一、案例概况本案例是一个宿舍建筑物，建筑面积22534平方米，地上19层，地下1层，基础为桩基础，采用直径为500mm，壁厚125mm的高强预应力管桩，设计桩承载力特征值为2200Kn，工程桩数共213根，承台数为43个。

根据笔者所在地建设行政主管部门的相关要求桩基础施工完成后对管桩进行了低应变检测，检测结果均为Ⅰ类桩，符合设计要求。

在低应变检测完成后，对3根桩进行抗压静载试验，结果出现了1条合格（123号桩），2条不合格（92号、136号）。

检测结果出来后根据《JGJ106-2014 建筑基桩检测技术规范》要求进行扩大复检，复检4条桩，其中有1条未达到设计要求（80号桩），另外三条达到设计要求。

两次静载试验结果详见下表：二、处理过程及结果笔者所在地区对桩基检测不合格的处理程序一般为：当工程施工过程中出现工程专项检测结果不合格等异常情况时，对于检测结果不合格按通常做法需要直接进行复检的（如基桩静载1根不合格需复检2根等情况），对于检测结果不合格情况比较复杂的，则由工程各方开会讨论确定下一步处理方案并形成会议纪要，质监机构参与监督。

[1]如果检测合格则由设计单位对第一次检测不合格的桩进行复核，复核通过则进入下一步工序施工。

如果扩大复检不合格则由设计单位复核后出具加固处理方案，对增加的桩也需要进行承载力检测，经检测合格方可进行下一道工序施工。

如果第一次桩基检测不合格率太高，或者补桩后经检测也不合格，同时经设计单位复核也不能满足设计要求的话，笔者所在地区曾经发生过原桩基础全部废弃掉，变更基础形式重新出具施工图纸施工的工程例子。

桩基低应变完整性检测引言近几十年，我国工程建设蓬勃发展，桩基础在高层建筑、大型厂房、桥梁码头、海上钻井平台及核电站等重要工程中被广泛应用。

由于桩基属于地下隐蔽工程，桩基施工过程中受到所处地质条件、施工技术工艺等多种因素的影响，成桩难免存在各种不足，影响成桩的质量和使用效果，比如缩径、扩径、离析或夹泥，甚至断桩等不利缺陷。

如何快速、准确的评价桩身质量，是桩基检测工程一直所关注的话题。

而低应变检测具有设备简单轻便、检测快速等优点被广泛应用于桩基检测工程中。

技术原理反射波法检测是建立在一维波动理论基础上，在数学上模拟桩的一维应力波传播，计算反射、透射和波的叠加，根据波形的异常情况推断桩的完整性。

反射波法检测，是通过敲击桩顶，产生的应力脉冲以波的形式沿桩体传播，应力波在传播的过程中遇到桩体界面变化时，将表现为桩身阻抗变化而产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收到波的变化，由应力波沿桩身向下传播遇到有缺陷的界面或到达桩底产生反射然后返回桩顶的时间来判断桩身内的缺陷位置。

对于嵌固于土体中的桩，由于桩长L一般远大于桩径d，因此，将桩作为一维弹性值杆，考虑桩土相互作用，则桩身质点振动速度v（x，y）满足下面的一维波动方程：在式（1）中：χ-振动质点到震源的距离；t-质点振动的时间；k-桩周土弹性参数；c-桩周土阻尼系数；A-桩的截面积；C-纵波在桩中的传播速度，且满足关系，其中ρ为桩的密度；E为桩的弹性模量。

应力波在桩体中的传播时间（Δt）及桩长（L），可用下式计算出不同岩土介质中桩的纵波波速：布置方案根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点：实心桩检测点宜在距桩中心2/3 半径处：空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90°检测采集数据时需要注意的地方主要有以下几点：1.安装传感器部位的混凝土应平整；2.传感器安装应与桩顶面垂直，应与锤击点保持在一个水平面上；3.用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度；4.传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，以减少外露主筋对测试产生干扰信号。