低应变检测中几个难点问题分析

低应变法检测桩基完整性应注意的问题探讨摘要：本文旨在探讨低应变法在桩基完整性检测中的应用。

首先介绍了低应变法的原理和适用范围，然后综述了桩基完整性检测的常用方法及其优缺点。

接着详细阐述了低应变法检测桩基完整性的工作原理和步骤，并提出了在试验过程中需要注意的事项。

关键词：低应变法；桩基完整性检测；试验方法；注意事项；应用案例；发展趋势引言：桩基是土木工程中常用的地基处理方式之一，其稳定性和完整性对结构的安全性至关重要。

因此，对桩基完整性进行准确可靠地检测是工程实践中的重要任务之一。

低应变法是一种常用的桩基完整性检测方法，它通过监测桩身上的应变变化来评估桩体的完整性，具有非破坏性、高灵敏度和实时性等优点。

一、低应变法概述（一）低应变法的原理和基本概念低应变法是一种常用的非破坏性测试方法，用于评估桩基完整性。

其原理基于桩体在受到外部负荷或变形作用时，桩身产生的应变变化。

低应变法通过测量桩身表面的微小应变变化，来判断桩体是否存在损伤或缺陷。

低应变法的基本概念是在桩体表面或附近安装应变测量传感器，例如应变片或光纤传感器。

这些传感器能够实时监测桩体的应变变化，并将数据传输到数据采集系统进行记录和分析。

通常采用应变计算方法，将测得的应变数据转换为桩体受力或变形的信息，以评估桩体的完整性。

（二）低应变法的适用范围低应变法适用于多种桩基类型，包括混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管桩、预制桩等。

在满足桩径比的前提下，无论桩体的直径和长度如何，低应变法都能提供有效的完整性检测。

低应变法适用于各种桩基工况和工程环境。

它可以在静态或动态加载情况下进行检测，包括垂直受力、水平受力和弯矩受力等。

无论是新建桩基还是已存在的桩基，低应变法都可以进行检测和评估。

低应变法还适用于不同类型的桩基损伤和缺陷的检测，如桩体断裂、裂缝、夹泥、桩底沉渣等。

它可以检测桩体表面和内部的应变变化，从而提供有关桩体损伤类型、位置和程度的信息。

低应变法是一种广泛适用于不同桩基类型和工程条件的检测方法。

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。

低应变法在建设工程桩基检测中的局限性摘要：现如今，在建设工程桩基检测中，低应变法以其自身所具有的效率高、成本低等多方面的优势已成为主流检测技术之一，并且得到了业内人士的一致好评，获得了较宽泛的应用范围。

但是在该检测技术实施操作过程中，仍存有一定的缺陷和不足，尤其在对基桩完整性进行检测时，有着很大的局限性。

本文也会通过实际工程案例，对低应变法在人工挖孔桩和旋挖桩完整性检测中存在的局限性进行着重的分析，并提出相应的应用注意事项，以便为促进该检测技术在建设工程领域中的进一步推广和应用提供可靠的参考依据。

关键词：低应变法；桩基检测；局限性分析；应用注意事项桩基工程具有一定的隐蔽性，在施工完毕后，其施工质量很难通过直观判断和观测手法来进行确认，必须采用先进的专业检测技术才能合理的评估桩基施工质量。

而这其中，尤以低应变检测技术的应用优势最为明显，其具有较高的检测精度和准确性，能够很好的提高工作人员对桩基质量的检测水平，但是在实际应用过程中，该技术却在桩基检测方面存在一定的局限性，这样就会给桩基施工质量的控制带来很大的难度。

因此，当务之急，就是要对这种局限性进行深入的探究，并在此基础上提出科学合理的技术应用方案，这样才能保证建设工程项目的顺利开展。

1.低应变桩基检测技术的工作原理分析低应变检测技术在实际应用时，主要是对桩身顶部施加相应的动态荷载，进而根据荷载作用下土壤和桩基系统所收集的反应信号来判断桩身质量，看其完整性是否与相应的规范标准相吻合。

在桩基检测环节中，低应变技术常用的动态荷载施加方式主要以力锤或手锤敲打的方式来进行，并在桩身顶部安装灵敏的传感器，以便可以随时接收通过动态荷载提供的应力波动信号，进而根据相应的波动理论来对桩基产生的动态波动进行深入研究和分析，这样才能准确的判断桩基施工质量，保障桩身的完整性。

2.低应变桩基检测技术的应用局限性分析2.1在人工挖孔桩实例检测中的应用局限性某一高层住宅施工项目在实施建设过程中，其基础施工主要采用人工挖孔灌注桩技术，其中，该工程45#桩施工桩长为10.5m、桩径为850mm、桩身混凝土强度等级为 C30。

论低应变法检测存在的几个问题近年来，我国人工检测技术快速发展。

低应变法是基桩完整性检测的重要手段之一，因造价低，时间短，可以说是目前绝大多数工程首选方法。

但低应变检测基桩完整性，也有其局限性。

其方法对桩身缺陷无法做定量判定，无法判定基桩的具体缺陷。

所以当低应变法检测基桩发现异常时，需要通过其他手段，如开挖、钻芯等方法进行验证。

本文通过现场测试时实际发生问题，简单分析应如何处理。

标签：低应变法；问题处理；检测引言：低应变检测技术经过多年的发展和完善，目前是检测桩身结构完整性较为可靠的一种方法，因其费用低、效率高和可操作性强等优点在桩基验收或监督检查方面得到了广泛的应用。

但是，现场检测人员如果在某些细微环节方面不能引起足够的重视，尽管自始至终严格按规范检测，报告结论也准确无误，还是有可能犯错误甚至造成严重的后果。

1、低应变法简介目前工程大多采用瞬态反射波法，即用瞬态激振设备，在桩顶激振，其在桩顶产生极小位移量，利用应力波在桩体内传播，反射，得到描述桩身情况信号。

当波阻抗发生变化时，得到不同的信号曲线，通过曲线形态判断基桩产生异常。

因波阻抗与多种因素相关，所以低应变法无法具体断定异常性质。

当发现异常时，应采用其他辅助手段进行验证。

2、低应变法检测实例（1）某工程采用冲孔灌注桩，持力层为中风化凝灰岩，桩径为650mm，砼强度C40，通长配筋，有效桩长7.5m。

工程桩破至设计桩顶标高后采用低应变法测试基桩完整性，低应变法时域曲线见图1。

问题分析：C40 混凝土波速參考范围为3900-4100m/s，假定此基桩波速为4000m/s。

按施工记录提供桩长计算桩底起跳时间约为 3.75ms，波形中起跳点时间约为 3.36ms，此位置约在6.7m。

对于绝大多数嵌岩桩来说，时域曲线波阻抗变化面应为反向起跳，起跳位置于时域曲线反应不明显。

此时域曲线起跳位置为同向起跳，可以判断此桩为异常桩。

或桩长为 6.7m，或桩身存在质量问题。

低应变反射波法检测灌注桩应该注意的几个问题摘要：本文介绍了低应变反射波法检测桩基础完整性的基本原理及其优缺点，并结合工程实例，阐述了其在检测灌注桩过程中应该注意的几个问题，为更好的开展工程检测提供参考。

关键词：低应变反射波法、完整性、局限性引言低应变反射波法检测基桩完整性在我国已有二十多年的发展历史，理论、检测设备、技术水平等都较为成熟。

其作为一种基桩完整性检测的普查方法，广泛地应用于工程实践中，具有快捷、无损、经济、轻便等优点。

但作为一种半直接检测方法，还是存在一些不确定的因素会对检测结果的分析判断带来困难，甚至导致误判，应引起重视。

一、低应变反射波法检测基本原理低应变反射波法检测桩身结构完整性是目前使用最广泛的一种基桩无损检测方法。

其基本原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波在沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如夹泥、离析、缩颈、断裂等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性，包括桩身存在的缺陷位置及其影响程度、桩端与持力层的结合状况等。

二、低应变反射波法检测的优点及其局限性低应变反射波法作为桩基础无损检测的常用方法，其优点是检测速度快、费用低、对桩基础没有破坏性，是桩基质量普查的良好手段。

检测技术经过几十年的发展，检测设备越来越先进，精确，工程技术人员也积累了大量的工作经验，检测水平也越来越高，采用这种方法进行检测，一天可以完成几十根甚至上百根桩基础，其时效性无可比拟，能够在满足正确评价的前提下兼顾经济合理性，做的快速经济。

低应变反射波法的一维弹性杆件波动理论，其前提条件是把桩看成是连续的一维弹性杆件，其波动理论只有将桩视为一单独自由杆件时才能成立，而由于地质条件和环境条件的复杂性，桩土参数异常复杂，波动理论难于高度拟合，而且受桩的形状、长径比、成桩工艺等的影响，在实际检测工作中存在一定的局限性。

因此，充实的理论基础及丰富的现场工作经验，是一个优秀检测人员必须具备的基本素质。

低应变法检测预制管桩的常见问题及解决办法摘要：在阐述低应变检测基本原理的基础上，从低应变法本身的局限性、低应变理论的适用性及管桩构造的特殊性3个方面分析了低应变法检测预应力管桩存在的局限性。

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。

结合工程实例，验证了综合分析方法的必要性与有效性，提出了管桩低应变检测现场采集与结果判定的建议。

关键词：完整性检测；低应变局限性；预应力混凝土管桩；综合分析方法引言低应变反射波法是地基基础检测的主要方法之一，适用于检测桩身混凝土的完整性，判定桩身缺陷的程度，推断缺陷的类型和位置。

随着科学技术的发展，低应变反射波法得到了长足的发展，在工程检测中的应用愈加广泛。

一、管桩低应变法试验实例湛江某软土区域的管桩低应变法试验项目，抽检桩总数102根，桩径400mm～500mm，有效桩长17.0～29.0m，原第一节配桩长度8.0～12.0m，检测时桩头已截至承台底标高，故第一节配桩长度为2.0～9.0m，桩端持力层为中粗砂。

地层分布如下：杂填土，层厚约2.0m；淤泥，层厚14.3～17.4m，饱和，流-软塑；粉质粘土，厚度3.8～8.2m，湿，可塑；淤泥质粉质粘土，层厚3.5～15.1m，饱和软塑；粗砂，层厚3.2～5.8m。

部分基桩的低应变检测信号，如图1。

图2 灌芯前后部分低应变信号曲线试验结果表明：（1）102根桩的速度曲线均无法识别桩底反射信号。

（2）桩身存在轻微和明显缺陷的桩数为63根，根据提供的施工记录，其中48根缺陷深度均与第一节配桩长度较符合，其中14根缺陷深度均不大于第一节配桩长度，其中一根缺陷深度均大于第一节配桩长度。

根据速度信号曲线分析，缺陷绝大部分位于地面以下第一个接桩范围内，速度信号曲线难以反映第二节以下的桩身完整性情况。

（3）对于疑第一节与第二节焊缝问题的48根桩进行了灌芯处理，灌芯深度为第一节桩长度L+1m，采用C40早强膨胀混凝土，一个星期后进行复测，发现灌芯后的低应变曲线绝大部分能得到很好改善，如图2。

浅析低应变法检测几个问题摘要：低应变反射波法是目前国内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，由于其检测便捷、效率高已广泛采用，在低应变检测中，我们需严格按低应变检测要求，结合地质条件、成桩工艺、设计桩型综合对桩身完整性分析、判定，不放过任何桩身缺陷。

最后还需协助施工单位一起找出造成缺陷的原因，督促其改进施工技术工艺，防止同类型缺陷反复发生，以确保桩基工程的施工质量。

基于此，本文就针对低应变法检测几个问题进行具体分析。

关键词：低应变法；检测；问题分析1基本原理在常规的低应变法检测理论分析中，为将复杂的三维弹性波问题简化至一维，并使分析模型适用于混凝土材料，通常进行如下假定：（1）桩身混凝土为连续、均匀、各向同性的完全弹性材料，即为满足虎克定律的理想弹性体。

（2）弹性介质在施加瞬态应力后产生弹性变形，其在介质中以波的形式传播，即所谓的弹性应力波。

（3）在分析中忽略波传输过程中的材料阻尼效应。

（4）对于横向尺寸远小于纵向尺寸的一维弹性杆，忽略波在横向截面上的二维传播，认为波仅在沿杆轴线方向进行一维传播。

（5）波在传输过程中，桩的横截面始终为平面，且截面上的应力均匀分布。

基于以上假定，问题描述如下：将桩身沿轴线方向简化为一维弹性杆模型，用跟桩身混凝土强相关和地层特性弱相关的波阻抗来描述桩身截面变化；然后，将弹性波在三维方向的传播简化为一维（沿桩轴线方向），通过在桩顶激励，产生物质波，该波在桩身内传播，遇到阻抗变化截面则会发生反射；最后，由安装在桩顶的传感器（速度型或加速度型）接收带有不同波阻抗信息的物质波，从而判断桩身缺陷或桩底的位置。

低应变法检测主要涉及到3个参数：桩长、桩身平均弹性波速、弹性波在桩身中的反射双程时间。

以下针对影响低应变法检测精确度的各种因素进行讨论，并提出控制方法。

2 CFG 桩检测的注意点2.1力锤的选择目前，基桩低应变法检测的激振设备普遍使用的是力锤、力棒，力棒主要是用于大直径长桩。

关于低应变检测中几个难点问题的分析与探讨作者：张洪波来源：《建筑与装饰》2018年第07期摘要本文对低应变动力检测中存在的几个难点问题，如桩身平均波速确定，前部缺陷识别及低应变定量化等问题分别进行了分析和讨论。

关键词桩身平均波速；阻抗；浅部缺陷；低应变定量化前言低应变动测检查桩身质量快速而有效。

在国内随着中岩科技生产的PRT-RSM桩身完整性检测仪从软件到硬件的长足发展和良好的应用效果，低应变动测已经得到工程技术界的普遍认可和采用。

低应变动力测桩基本原理，即首先将桩体简化并假设为一维弹性杆件模型，且定义波阻抗的概念来描述桩身截面变化，然后根据弹性波的传播理论，通过桩顶的激励作用使桩身内部产生波动，由安装在桩顶的加速度型或速度型传感器接收不同波阻截面的反射波，记录弹性波传播的幅值-时间曲线，最后由曲线相位和幅值变化情况即桩身波阻抗的变化情况，判断桩身缺陷性质，确定缺陷位置，计算桩长，并由实测波速定性评价桩身混凝土强度，具体计算过程如下：Z=ρAc （1）L=ct/2 （2）L’=ct’/2 （3）式中：Z-桩身波阻抗；ρ-桩身混凝土密度；E-桩身混凝土弹性模量；L-桩长；L’-缺陷位置；t-桩底发射双程旅行时间；t’-缺陷处反射双程旅行时间从上述计算公式我们可以看出，低应变动测主要涉及三个参数，即桩长，桩身平均弹性波速及反射时间。

由于反射时间可以利用低应变动测仪精确的测量，另外两个未知量其中之一就必须首先进行假定，因此低应变本身存在着先天不足，它直接影响到检测结果的精度及低应变的定量化，在实际检测中面临着多重问题。

现在就几个经常遇到的突出难点问题进行分析和讨论[1]。

2 几个难点问题2.1 桩身平均波速问题桩身平均弹性波速是低应变动测中最重要的参数。

通常在计算桩长时，根据公式（2）和桩身混凝土强度等级，假定一平均波速经验值，由实测桩底双程旅行时间来得到桩长。

但是桩身波速与混凝土强度之间尚没有明确的关系，诱人认为桩身混凝土强度在C20以下时与平均波速之间呈线性，超过C20呈非线性，这种说法虽然有一些道理，但在实际计算中很难把握，所以较为准确的给定桩身平均波速常常不是一件容易的事。