低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用

桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型桩基是结构的主要承重部分，其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。

桩基工程分类繁多，一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。

桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。

一、低应变检测方法1.1 基本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。

低应变原理图1.2. 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。

1.3 适用范围(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。

1.4 优缺点分析低应变检测法检测简便，且检测速度较快。

一根桩检测费用约60元。

低应变检测二、声波透测法超声波检测三、静荷载试验法3.1 基本原理及检测目的桩基静荷载试验法是指在桩顶施加荷载，了解在荷载施加过程中桩土间的作用，最后通过测得Q~S曲线（即沉降曲线）的特性判别桩的施工质量及确定桩的承载力。

桩基检测中低应变法和声波透射法的综合应用效果分析摘要：文章首先对低应变法与声波透射法进行简要介绍，在此基础上对桩基检测中低应变法与声波透射法的综合应用效果进行论述。

期望通过本文的研究能够对桩基检测结果准确性的提升有所帮助。

关键词：桩基检测；低应变法；声波透射法1低应变法与声波透射法简介1.1低应变法这是一种利用波动理论对桩身存在的缺陷问题进行判断的方法，其突出的特点是测试过程操作简便、成果的可靠性较高、成本低。

数据采集是低应变法的重要组成部分，该过程中涵盖了多种学科，如物理学、信号学、计算机、数学等等。

数据采集的主要目的是对反射波信号进行收集和分析，可借助相关的仪器设备完成。

随着低应变法在桩基检测中的推广应用，使得相关的仪器设备得到快速发展，性能日趋完善，通过软件可实现数据的记录与处理，不但可以减轻工作量，而且还能提高工作效率。

低应变法检测中使用的仪器设备主要有激振系统、测量系统和数据分析系统，其中激振系统能够激发桩顶振动，测量系统能够对振动能进行转换，数据分析系统是处理软件，可对相关数据进行处理，进而生成反射波曲线图表等。

应用低应变法对桩基进行检测的过程中，需要重点对如下事项加以注意：1.利用低应变法对桩基进行检测的过程中，应先对桩顶进行处理，将积水、杂物清除干净，并使桩顶露出坚实的混凝土。

在低应变检测中，现场数据的采集主要通过传感器来完成，在对传感器进行安装时，应当对布设点进行打磨，从而露出光滑的表面，这样可以粘结更加牢固。

同时对传感器进行安放时，要确保耦合质量，由此能够避免对信号质量造成影响。

在粘结剂的选择上，应以黄油或凡士林为主，需要特别注意的是，无论采用何种粘结剂，用量都不宜过多，如果粘结剂过多，会对反射波信号的采集造成影响，从而降低检测结果的准确性。

2.对激振点进行布设时，应选择适宜的地方，尽可能远离外露钢筋的区域，这样能够避免激振时产生干扰信号。

3.对桩基进行检测前，应当了解桩基的参数，据此对力棒进行选择。

桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。

二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。

2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。

（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。

（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。

（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。

三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。

检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。

3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

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：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。

令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究摘要：桩基础工程在施工的过程中，易受到施工人员、机械设备、地质、环境等多种因素的影响，造成质量问题，会影响桩基的承载能力，影响上层建筑的稳定性。

尤其对于地质条件复杂的地区来说，十分容易出现桩基质量问题，这就需要进行桩基检测，及时发现桩基质量问题，消除安全隐患，保证建筑质量和建筑安全。

低应变法和声波透射法是桩基完整性检测中常芦的两种方法，但二者都有着一定的局限性，因此有必要进行两种方法的综合应用取长补短，提升桩基检测的准确性和效率。

基于此，本文主要对低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用进行分析探讨。

关键词：低应变法；声波透射法；桩基检测；综合应用1、前言桩基工程是一项容易受到外界因素影响的工程，一旦在施工过程中受到影响，就会对其质量造成严重破坏。

当施工现场的地质环境较为复杂时，混凝土灌注桩容易造成孔底沉渣等不利现象。

同时，如果没有完善的操作规范或是在施工过程中对操作规范的执行不够严格，也会造成一系列重大危害，如断桩、离析等现象，对整个工程的质量造成巨大破坏。

因此，如果不能及时发现并解决桩基工程中的缺陷，会给整个建筑造成巨大的安全隐患，这种安全隐患会给人身安全造成巨大威胁。

2、低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用原理2.1低应变法工作原理低应变法在检测时会运用到弹性传播理论，在进行桩基检测时，要将桩基假设为一维弹性杆件，锤击桩基的桩顶部位，从而引起桩基的质点开始剧烈的震动，然后检测震动产生的应力波在传播过程中是否遇到阻碍，如遇阻碍，说明这是已经达到了桩基产生缺陷的位置。

通常情况下，处于传播过程当中的应力波，一般会发生反射，碰触到新的质点，引起新的震动，反射的应力波经过桩基时，桩顶的位置会有所感应，桩顶位置的传感器会捕捉到反射的应力波，再对应力波经过一系列细致的分析，就可以大致了解缺陷的位置以及受损的程度。

低应变法检测桩基可分为不同的系统，主要包括：激发振动系统、数据分析系统、策略制定系统。

桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。

二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。

2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。

（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。

（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。

（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。

三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。

检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。

3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

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：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。

令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。

低应变法和声波透射法在公路桥梁桩基检测中的应用摘要：随着我国经济的快速发展，交通基础设施建设日益重要。

对于桥梁工程而言，其基础结构是至关重要的组成部分之一。

桥梁的基础结构包括桥墩、桥面板等，其中桥梁桩基承载着整个桥梁的重量。

因此，对桥梁桩基进行有效的监测与分析是非常必要的。

目前常用的桥梁桩基检测方法有：振动测试法、地震勘测法、超声波探测法、磁力探伤法等等。

本文主要研究了两种新型检测技术——低应变法和声波透射法在桥梁桩基检测方面的应用。

首先介绍了两类检测技术的基本原理及特点。

然后分别从理论角度出发，详细阐述了低应变法和声波透射法在桥梁桩基检测中所具有的优势和不足之处。

接着通过实例分析，比较了两种检测技术在实际应用过程中的效果。

最后总结了本文的研究工作，并提出了今后进一步开展工作的建议。

关键词：低应变法；声波透射法；公路桥梁0引言公路桥梁桩基属于隐蔽式工程，极易受到施工区域地质条件、自然环境等因素影响[1]，特别是在施工区域地下水变化较大的环境下，其桩基的缩径、扩径等问题更容易显现，对桥梁和公路的运行安全产生严重威胁[2]。

通过低应变检测方法，可以准确识别公路桥梁桩基是否存在缺陷，但无法精确描述缺陷的尺寸和严重程度；而声波透射法则可以更加精确地检测出不同深度的混凝土质量，并且可以准确地分类出缺陷范围，但由于检测剖面数量较多，也会导致检测结果的不稳定性。

经过深入研究，本文提出了一种新的、综合性的公路桥梁桩基检测方法，它结合了两种检测方法的优势和不足，并通过实验证明，可以更准确地检测出桥梁桩基的各种问题。

本文将从以下几个方面进行介绍：首先，简要介绍低应变检测与声波透射检测的基本原理；其次，分析这两种检测方法各自存在的优缺点以及如何解决这些问题的新方法；最后，通过实例验证该方法的有效性和可行性。

反射波法，也称低应变法，是一种快速、轻便的现场检测方法，它将激励方式、频域分析方法等技术融合在一起，可以有效地检测出桩的阻抗变小，但是由于缺陷的性质难以区分，这也是它最大的局限性。

应用技术幸福生活指南220幸福生活指南探析桩基检测中的低应变法和声波透射法应用孙彦龙南京南大岩土工程技术有限公司 江苏 南京 210000摘 要：考虑到桩基础隐蔽性强、施工复杂、难度大、技术要求高的特点，要关注和加强桩基的检测，可以采用低应变法和声波透射法相结合的方式，从整体和局部细节的不同角度进行桩基质量检测和评价，提高桩基检测的可信度和准确性。

关键词：桩基检测；低应变法；声波透射法引言桩基础工程是隐蔽工程，在地质条件复杂的情况下极易出现混凝土灌注桩的缩径、扩径、孔底沉渣等现象，为此要尤其注重桩基检测手段的应用，要采用低应变法和声波透射法相结合的方式，进行桩基的质量检测，提高桩基检测的准确性。

1.低应变反射波法在桩基检测中的应用低应变法桩基检测是在桩顶实施锤击的方式，激发桩顶周边的质点振动，振动在混凝土桩中向下传播形成应力波，入射的应力波会产生透射和反射，形成新振源而引起周边质点的振动，在反射波由桩身传播到桩顶时，桩顶的传感器接收该反射波，并形成反射波形，由反射波形抵达桩顶的时间、相位、幅值即可获悉桩长及其缺陷的异常种类和深度。

1.1低应变反射波法在桩基检测的数据采集主要采用桩基检测系统中的激振系统、测量系统和数据分析系统实施数据采集和检测，其中：（1）激振系统.该部分主要用于激发桩顶振动，采用瞬态激振系统或稳态激振系统向桩顶施加冲击荷载，并有效激发整个桩基的纵向振动。

（2）测量系统。

该部分主要用于振动能量的转换、放大、显示和记录，可以选取固定于桩顶的压电式传感器进行信号转换，使之与输出端产生的电荷或电压相匹配，体现出频带范围宽、灵敏度高、动态范围大等特性。

考虑到数据采集过程中存在噪声干扰、整体信噪比偏低的现象，要对信号进行处理，包括信号放大、采样、滤波、模数转换等，通过信号放大的方式判定桩底反射和缺陷，对连续的反射波信号进行离散化处理滤除信号中的低频/高频漂移分量，保留信号中的有用成分。

通过信号的模数A/D 转换可以获悉信号的质量。

桩基检测的分类
桩基检测技术是在桩基施工完成后，通过对桩基进行检测，以判断桩基是否符合设计要求，确保桩基的稳定性和安全性。

桩基检测技术有许多种，其中常见的包括低应变法和声波透射法。

一、低应变法
低应变法是一种常用的桩基检测方法，其原理是通过在桩基表面施加低能量的冲击波，使桩基产生低幅度的振动，然后通过传感器采集桩基的振动信号，并对信号进行分析和处理，以判断桩基的完整性、强度和承载能力。

低应变法的优点是检测速度快、成本低、操作简便，适用于对大量桩基的初步检测。

但是，低应变法也存在一些局限性，例如对于一些深部缺陷或特殊类型的桩基可能无法准确判断。

二、声波透射法
声波透射法是一种通过声波在桩基中传播来检测桩基质量的检测方法。

其原理是将声波发射器和接收器放置在桩基两侧，通过发射器发出一定频率的声波，声波在桩基中传播过程中遇到缺陷或土质不均匀时，会发生反射和折射等现象，接收器接收到这些信号后进行分析和处理，以判断桩基的完整性、强度和承载能力。

声波透射法的优点是
可以对桩基进行全面的检测，适用于对重要或大型桩基的详细检测。

但是，声波透射法也存在一些局限性，例如检测成本较高、操作相对复杂、需要一定的专业知识和经验等。

综上所述，桩基检测技术有多种，其中低应变法和声波透射法是两种最常用的方法。

在实际应用中，应根据具体的情况选择合适的检测方法，以保证检测结果的准确性和可靠性。

同时，为了提高检测效率和质量，应选择经验丰富、技术实力强的专业检测机构进行检测。

人工挖孔桩低应变检测及应用声波透射法综合探析摘要：近年来，我国建筑行业迎来了新一轮时代发展浪潮，不但施工技术总体理论体系日趋完善、施工机械设备性能大幅提高，且建筑工程的建设高度、施工规模与施工质量都处于稳步提升发展态势。

与此同时，在高层建筑成为我国建筑行业主流建筑工程项目的同时，也对建筑桩基施工质量提出更高的要求。

因此为进一步提高建筑工程总体施工质量，笔者从人孔挖孔桩质量检测层面加以着手，对低应变与声波透射两种桩基检测技术应用开展深入研究。

关键词：建筑工程；人工挖孔桩；低应变检测法；声波透射法人工挖孔桩主要指，用人力挖土、现场浇筑的钢筋水泥混凝土桩基。

相较于其他桩基施工技术而言，人工挖孔桩具有施工工序简略、造价成本低廉、施工效率高等诸多优势，被各类建筑工程与水利、桥梁等市政工程广泛应用。

但在人工挖孔桩施工作业开展过程中，时常受到地质流砂、流泥等外部因素影响，或是施工人员违规作业、作业存在疏忽等内部因素影响，频繁出现诸多施工问题，建筑工程整体施工质量也缺乏必要保障。

因此对人孔挖孔桩施工质量所开展检测作业的重要性不言而喻。

但是在当前建筑工程人孔挖孔桩质量检测作业开展过程中，在检测技术应用层面上存在一定问题与不足，部分检测技术检测精度欠佳、检测成本过高或是会对人孔挖孔桩造成一定破坏。

因此笔者对当前人工挖孔桩质量检测工作开展过程中，常用的两类检测技术开展以下研究。

一、低应变检测技术在建筑工程人工挖孔桩质量检测中的应用分析（一）低应变检测技术的检测原理分析在建筑工程人工挖孔桩质量检测环节中，低应变检测技术的主要检测原理与检测步骤为：首先，检测人员在人工挖孔桩的桩身顶部区域中加装相应的动力检测设备（或是检测人员锤击桩体顶端），而在这一动力检测设备运行过程中，会向人孔挖孔桩桩身施加以瞬间状态的冲击作用力、或是施加以长期稳定的激振作用力。

其次，人工挖孔桩在承受动力检测设备（动态力）所施加的瞬间状态冲击作用力、或是长期稳定激振作用力时，人孔挖孔桩桩体会与所承受的作用力之间出现动态响应变化，并向人孔挖孔桩桩体与周边小范围区域内持续传播动态响应信号。

2两种方法在桩基检测中的联合运用可行性分析
正如前文所述，低应变反射波法在检测桩基时，关键是经由假设其可以符合一维弹性杆件的理论需求。但是在实际进行检测时便会发现，此方法当中会有不足指出，时常使检测结果与相应标准并不相符，从而使才方法的最终检测和分析判断受到严重影响[2]。与此同时，一旦桩基四周周存在较大阻碍，则会导致桩基反射信号不能有效传导，进而使撞击反射信号被严重减弱，甚至会将反射信号抵消，影响到检测效果。除此之外，在检测桩基的过程中，因为缺陷的变异性变化并不突出，所以并不容易被展现于检测当中。对声波透射法而言，其可以对不同区域缺陷进行详细划分，从而对缺陷程度、位置以及范围等进行全面掌握，然而因为埋管限制问题，通常需要保持管底和柱底处于10-15㎝范围里，这主要是为了有效分析桩身混凝土缺陷程度以及完整性，很难判断对持力层结合状况、桩底沉以及桩底混凝土等，然而对桩长相对较短的端承型桩而言，持力层结合状况与桩底沉渣十分重要。实验表明，借助低应变反射法筛选相应锤与锤垫，既可以对桩底状况进行较有效的判断。
在实际检测过程中，检测人员能够从以上两种方法缺陷波形与缺陷范围展示中得知，低应变反射法可以将撞击质量总体状况有效反映出来，但是描述缺陷仍有不足。与之相比，声波透射法可以将不同区域缺陷详细划分出来。因此，倘若对以上两种方法进行联合运用，便可以从细节以及整体层面将桩基施工效果以及质量反映出来。
3在实际工程当中的应用
3.1工程概况
在某项桩基工程中,采用的钻孔灌注桩为φ1000mm桩，桩长43m,设计的混凝土强度是C35,其龄期是35d。结合地勘报告，在桩长范围内的各土层主要是：
（1）厚度为13-27m厚的残积砂质粘性土。
（2）厚度为11-31m厚的全风化花岗岩。
（3）厚度为9-42m厚的土状强风化花岗岩。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的应用摘要：桩基检测是有效排除工程安全隐患的重要保障，由于影响因素较多，因而需要根据实际情况选用检测方法。

就现阶段所用到的低应变法和声波透视法进行一些分析，并指出两种检测方法在应用中各自的优势劣势。

以提高缺陷的判别效率，增强检测结果的可信度。

关键词：桩基检测低应变法声波透射法桩基础工程是隐蔽工程，具有施工程序复杂、施工难度大、技术要求高等特点，容易受到当地地质条件和施工人员、机械操作等条件的影响，其工程质量直接影响到其上部主体的稳定和结构的安全。

因此桩基检测工作至关重要，可有效排除安全隐患，保证桩基础工程的质量。

常见的桩基检测方法有声波透射法、低应变法、钻孔取芯法和钻芯法等，其中低应变法和声波透射法应用频率最高。

一、低应变法和声波透射法应用的原理1.声波透射法的工作原理在桩基施工过程中，由于混凝土内部存在一定的缺陷，将会对波造成阻抗，因此缺陷部分的波阻抗相对于正常状态下的混凝土来说，显得比较低，超声波在桩基内部传播时，超声波阻抗的界面就是桩基的缺陷界面。

由此可见，声波透射法检测过程就是波的传播理论的应用过程，是在检测桩基检测过程中，用人工方法发射超声波脉冲，脉冲经过桩基内部空间，同时在透射、绕射，并显示在波形上，通过对波形分析，就能判断混凝土的完整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷程度。

2.低应变法在桩基检测工作中应用分析低应变法的检测基础是一维波动方程理论，假设检测的桩基本身属于一维弹性杆件，在然后激发整个桩基质点振动，在桩基震动的过程中，有应力波从上向下传播，当应力波遇到阻碍变化的时候，就是桩基的缺陷界面，一般来说，应力波在传播的时候会发生透射和反射，带动新的质点振动，而反射波经过桩基本身再次传达到桩顶的时候，就会被桩顶的传感器结构，形成一定的反射波形，通过对反射波形传输的实践和具体的波形能推测出桩基缺陷的深度，然后根据具体的相位和幅值等参数就能推算出异常类型，这就是低应变法的主要检测过程，也是弹性传播理论的应用。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用发表时间：2018-11-08T11:19:02.197Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：陈嘉成[导读] 桩基检测是有效排除工程安全隐患的重要保障，由于影响因素较多，因而需要根据实际情况选用检测方法陈嘉成广东广联检测技术股份有限公司广东佛山 528000摘要：桩基检测是有效排除工程安全隐患的重要保障，由于影响因素较多，因而需要根据实际情况选用检测方法。

为此，本文在阐述了低应变法、声波透射法的工作原理和特性的基础上，结合具体工程实例，对低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用进行了探讨，以提高缺陷的判别效率，增强检测结果的可信度。

关键词：桩基检测；低应变法；声波透射法引言桩基础工程是隐蔽工程，具有施工程序复杂、施工难度大、技术要求高等特点，容易受到当地地质条件和施工人员、机械操作等条件的影响，其工程质量直接影响到其上部主体的稳定和结构的安全。

因此桩基检测工作至关重要，可有效排除安全隐患，保证桩基础工程的质量。

常见的桩基检测方法有声波透射法、低应变法、钻孔取芯法和钻芯法等，其中低应变法和声波透射法应用频率最高，鉴于此，本文结合实例，使用超声波透射法和低应变法相结合去进行综合判定，以提高基桩检测的精确度。

1.检测原理1.1低应变法低应变法是基于一维波动理论，检测桩基时假定桩身为一维、均匀连续各向同性的弹性直杆件，且桩周土介质均匀，土介质对桩体的作用是沿桩身向的阻尼力作用[1]。

在检测桩基时，用手锤敲击桩顶，给桩一个脉冲力，这时桩身顶部会受到瞬态竖向激振而会产生竖向弹性应力波，应力波会沿桩身向下传播，这时若出现桩底虚土、断桩、沉渣或严重离析以及桩身截面积缩经或扩径时，便会出现明显波阻抗差异界面，产生反射波。

通过滤波、数据处理，从而判断出桩身各部位反射信息，据此得出该桩身是否完整或缺陷，以及缺陷的位置及程度等（图1~3）。

低应变法并不能检测到桩基的所有问题，例如，当被检测的桩身存在呈过渡性变化特点时便没有较为明显的界面变异，相关的缺陷信息便难以在低应变法测得的曲线中看出。

实验报告课程：桩基检测与评定题目：低应变检测桩身完整性与桩基超声波透射法院系：土木工程系专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012 年7 月 1 日基 桩 反 射 波 法 试 验检 测 报 告一．基本原理基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是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。

当桩身存在明显波阻抗Z 变化的截面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等决定即Z=A C ⋅⋅ρ。

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1Z =111A C ρ，上部波阻抗2Z =222A C ρ①当1Z =2Z 时，表示桩截面均匀，无缺陷。

②当1Z >2Z 时，表示在相应位置存在缩径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1Z <2Z 时，表示在相应位置存在扩径，反射波与入射波速度信号相位相反。

当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t 和桩身传播速度C 来推算缺陷位置Lx=△t ²C/2二．现场检测大致流程是用力锤对桩顶作瞬态激振，以产生脉冲应力波，由设置在桩顶的加速度传感器接收入射波和反射波信号，该信号经电荷放大后，经桩基分析系统处理，根据反射波的时差，相位和幅值即可判断桩身的缺陷位置、类型及程度。

传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。

对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3～3/4半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。

传感器的安装必须通过藕合剂垂直与桩面粘接，此次实验使用的是经口加工的口香糖。

低应变法和声波透射法对灌注桩完整性检测的应用摘要:采取有效的检测手段对桩基桩身完整性进行检测,对土木工程具有重要的意义。

基于此，文章结合工程实例，采用低应变法、声波透射法检测了灌注桩的完整性，并结合检测结果，分析了各检测方法的优缺点，旨在为桩基检测工程选用合理的检测方法提供依据。

关键词:灌注桩；完整性检测；低应变法；声波透射法；承载力近年来,随着经济的迅速发展,施工机械的不断改进和施工工艺的不断进步，桩基础被更加广泛地应用于土木工程中。

但是桩基工程作为隐蔽工程,施工工艺较复杂、不确定性因素较多、施工难度较大,在施工过程中很容易出现质量问题,而桩基成桩质量的好坏直接关系到整个工程的安危。

通过基桩承载力和桩身完整性检测能够评价建筑基桩成桩质量,即桩基完整性检测。

一般来说,基桩完整性检测有声波透射法和低应变法两种检测方法。

1 检测方法简介超声波透射法，简称超声波法。

由超声脉冲发射源在混凝土内发高频弹性脉冲波，用高精度接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征。

混凝土强度的高低会直接影响超声波在其中的传播。

若混凝土整体质量良好，内部均匀，超声波传播情况就类似于在均匀介质中；波速正常，波形基本完整，不会出现明显畸变；若混凝土内部存在缺陷，则超声波波形会受到严重影响，引起波形畸变或者波形缺失，同时波速将会低于正常值。

声波透射法检测桩基质量就是基于以上理论。

将成对的发射探头和接收探头置于声测管中，超声波被发射探头发出后经混凝土剖面的传播到达接收探头，因此接收到的波形中就包含桩基混凝土质量信息。

超声波探头在声测管中的位置可以从仪器上直观地反映并会记录于声测文件中，这样就能实时掌握混凝土内部性质，通过后期处理，还可对具体缺陷进行定量分析。

低应变法，该法检测时用手锤敲击桩顶，给桩一个脉冲力，将桩作为一维弹性杆件，应力波沿桩身传递，当遇到桩身阻抗有变化，如缩颈、离析、断桩等缺陷时，应力波反射回到桩顶。

安装在桩顶的加速度传感器接收桩顶响应信号，分析处理后得到时域响应波形，从而判断桩身结构完整性。

低应变反射波法与声波透射法在桩基检测中的联合运用低应变反射波检测和声波透射法是间接无损检测桩身完整性的方法。

低应变桩基检测，具有简便快速经济的特点，但受现场地质情况，桩长，桩径，缺陷的个数和类型，使低应变桩基检测的结果可能出现多解性和不确定性[1]。

声波透射法是一种比较直观，可靠的检测方法，可以定量的分析出桩身缺陷的大小和确切的部位[2]，但检测耗时，成本高。

所以结合多种检测手段，是提高检测结果准确度的必要途径。

标签：桩基检测；声波透射法；低应变反射法1 概述随着国家经济和社会的发展，各种大型建筑都修建起来，由于场地的表层土质不足以承载拟建物，桩基工程是必不可少的组成部分。

由于施工过程中施工质量，施工工艺，地质条件等因素的影响，桩身质量也受到影响。

低应变反射波与声波透射是桩基检测中最常用的两种检测方法。

对于桩身质量评价有重要作用。

本文主要综合低应变反射波法与声波透射法对桩身质量检测作出介绍，并通过工程实例进行分析与探讨。

2 低应变反射波法与声波透射法原理低应变反射波法是建立在波动理论基础上，将桩假设为一维弹性连续杆。

在桩顶向下激发低能量的弹性波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身内存在明显波阻抗差异界面（如桩底分界面、扩径、缩径、断裂、离析等），将产生反射波，经接收、放大、滤波和资料处理即得到来自桩身不同部位的反射信号[3]。

根据桩底信号，计算桩身应力反射波速，判断桩身完整性及其缺陷类型及部位。

（1）数学式为：（2）式中：vp，桩身混凝土的波速（m/s）；L，桩身全长（m）；tr，桩底反射波的到达时间（s）；tr’，桩身缺陷部位反射波的到达时间（s）；vpm，同一工地内多根已测合格桩桩身纵波速度的平均值（m/s）；L’，桩身缺陷的深度（m）。

声波透射法检测的工作原理，是在被测的混凝土灌注桩内预埋若干根竖直平行的钢管作为声波检测管，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声測管中，管中注满清水作为耦合剂，换能器将发射来得电信号转换为脉冲声波信号，穿过桩身，并经过接收换能器被仪器接收为电信号。

低应变反射波法和声波透射法在桥梁基桩检测中进行对比试验的一些典型实例摘要：本文通过对笔者对低应变反射波法和声波透射法在桥梁基桩检测中进行对比试验，一些典型实例中两种检测方法在检测桩身不同深度缺陷的效果，以指导以后实际工作中对检测方法的选择。

关键词：低应变反射波法；声波透射法；典型实例；检测效果中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：随着时代的发展，在建或拟建的很多客运专线中，桥梁的比例都占到了线路总长的70%以上，以桥梁代替路基，来节省有限的土地资源是铁路发展的大趋势。

而桩基础是铁路桥梁主要采用的基础之一，基桩施工的质量关系到整体工程质量。

影响基桩施工的因素有很多，如地质条件、地下水的作用、施工技术水平、天气条件等等，所以基桩的施工质量具有很多的不确定因素，而基桩又是隐蔽工程，因此，基桩的桩身完整性的检测就成了评定基桩施工质量的重要手段。

目前检测桩身完整性最常用的方法就是低应变反射波法和声波透射法。

这两种方法均具有方便、快捷、无损的优点。

但又具有不同的缺点，如声波透射法需要预买声测管，不但增加了投资，且施工过程中容易造成声测管堵塞；而低应变反射波法检测结论受很多因素的影响，如地层情况、桩头处理情况，力棒的选择以及检测人员的技术水平等等。

本文是笔者在某铁路客运专线对数万根桥梁基桩检测的一点经验，总结了低应变反射波法检测和声波透射法检测后经过验证的一些典型实例，以供大家一起学习探讨。

实例一：低应变反射波法对桩长小于50.0m的桩的检测a桥台设计桩长47.0m，桩径1.0m，混凝土强度c40。

用武汉岩海rs-1616k(s)型低应变动测仪进行低应变反射波法检测，发现2#桩在23.2m左右有缩颈类缺陷，其它桩桩身完整。

经钻芯验证，2#桩在23.2m~23.5 m处存在局部夹泥现象（见图一）。

本实例说明低应变反射波法法检测对桩长小于50.0m的桩是有效的方法。

a bc图一a为a2#桩实测曲线b为a8#桩实测曲线c为a2#桩钻芯验证照片（夹泥处为23.2m~23.5m）实例二：低应变反射波法检测在桩头处的盲区b桥台设计桩长56.0m，桩径1.5m，混凝土强度c35，设计用超声波透射法检测，发现12#桩在1.6 m~2.2 m处其中两个面声学参数出现明显异常，另外一个面正常，怀疑存在局部夹泥现象，采用美国pit-v型测桩仪进行对比检测，结果低应变反射波法检测无异常，随后对该桩进行开挖验证，结果存在夹泥现象，已有钢筋外漏（见图二）。

桩基检测中低应变法和声波透射法运用分析摘要：桩基作为工程项目中的关键组成部分，其施工难度较大、技术要求较高，而桩基的质量优劣也将决定上部工程结构的质量，这就需要通过检测来确保桩基的质量。

本文将简述桩基缺陷检测方法，分析桩基检测中低应变法和声波透射法的运用情况，以期增强桩基检测的质量水平。

关键词：桩基检测；低应变法；声波透射法引言：近年来，建筑工程快速发展，规模和数量也在成倍增长，而工程质量问题也逐渐凸显。

桩基工程作为隐蔽性工程，在施工完成后对后续建筑影响较大，却无法在最后进行检测，必须提前做好检测工作。

1桩基缺陷检测方法在施工过程中由于施工技术原因或是地质条件影响，桩基常常会出现一些缺陷，从而影响桩基的完整性和承载力，需要对桩基常见缺陷进行了解。

当前桩基常见缺陷包括断桩、离析、夹泥、空洞和缩扩径几种情况。

断桩是指桩基出现断裂问题，无论是预制桩或者灌注桩都会出现断桩问题，造成断桩的原因主要是在成桩过程中桩基受到了过大的作用力或是还不足以承受外界压力便下桩。

离析问题多是由于材料不合格、配合比不当所引起的，造成桩体某些部分出现蜂窝或松散情况，从而影响桩的强度。

夹泥是因为在成桩过程中材料质量不佳混入泥土出现夹泥，而空洞则是混入较大的石子。

缩径问题的产生可能是由于拔管过快或是混凝土和易性较差等因素影响的。

而扩径出现的原因是在成孔过程中孔壁塌陷使得孔径增大，扩径桩可以视为完整桩[1]。

现阶段，桩基检测方法包括钻孔取芯法、低应变法、声波透射法、高应变动测法、静载试验等。

除了本文涉及的两种方法外，钻孔取芯法通过抽取被测桩桩芯样本来推测桩基的整体质量，不仅是有损检测，而且大面积检测效果不佳。

高应变动测法是通过对桩基施加竖向冲击力，测量桩基在检测点位的加速度和承载力波动来分析桩身完整性，高应变动测法的检测设备庞大，费用较高，一般都在工程验收时使用。

静载试验通过客观地观测桩基承载力。

主要用在设计阶段或是桩基质量检之中，而且静载试验检测周期长，难以在实际工程中广泛应用。