桩基低应变法检测要求及常见案例分析
【摘要】文章根据工程检测实际提出桩基低应变法从信号采集到判定过程中的检测要求，并通过检测工作中的一些实例，总结灌注桩、预应力管桩低应变波法检测过程中的常见问题，并进行桩身完整性的分析。
【关键词】低应变法；检测要求；案例分析
中图分类号：u655.55+2 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数
1.引言
随着社会经济的迅速发展，高层建筑物、深基坑工程的项目日益增多。为满足工程建设的需要，大直径灌注桩、预应力管桩在地基处理中已广泛使用。但灌注桩出现缩颈、断裂、夹泥、离析，预应力管桩出现桩断裂、错位、对接部位脱焊等质量通病不容忽视。为确保桩基工程的施工质量，根据《建筑基桩检测技术规范》
（jgj106-2003）和《建筑地基基础检测规程》（dgj32/tj 142-2012）的低应变法有关检测要求，进行桩身完整性的检测，并及时反馈检测结果给质量监督机构、建设单位、设计单位、施工单位，以对桩身质量问题采取补救措施，可以有效的减少工程地基基础质量事故的发生，确保建筑物上部结构的施工质量及安全。
2 桩基低应变检测的要求
2.1 低应变法检测抽样数量要求
根据《建筑基桩检测技术规范》（jgj106-2003）规定：（1）柱下
一、前言 受湖南省计量认证娄底评审组的委托，湖南省天宇工程检测有限公司于2010年4月30日对中南大学2根模型桩采用低应变反射波法进行了检测。 二、工程概况
三、测试方法原理及检测仪器设备 检测依据中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）进行。 低应变反射波法基本原理是基于一维杆的波动理论，将桩等价于一维杆，在桩顶初始扰力作用下产生的应力波沿桩身向下传播，并且满足一维波动方程： 22 222u u c t x ??=?? 式中：u —s 方向位移； c —桩身材料的纵波速度。 弹性波沿桩身传播过程中，当遇到密度、截面积变化时波阻抗将发生变化，产生反射与透射，采用高灵敏传感器及配套的波形记录仪器，即可记录反射波在桩身中传播的波形，通过对反射波曲线特征的分析研究，即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判定，测定桩身混凝土纵波波速。
桩身混凝土纵波波速按下式计算： C=2000L/△T 式中：C —桩身纵波平均波速(m/s)； L —桩身(m)； △T —桩底反射波到达时间(ms)。 桩身缺陷位置按下式计算： 2 j m j t c L ?= or j m j f c L ?= 2 式中m c —场区同条件桩平均波速，j L —桩身第j 个缺陷的距离(m)，j t ?—桩身第j 个缺陷的首次反射波峰与入射波波峰对应的时差(s)，j f ?——同一缺陷两相邻峰间频差 工程桩完整性采用低应变反射波法，时域信号记录的时间段长度应在2L/C 时刻后延续不少于5ms ；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz ，激振点为桩心，传感器安装点距桩中心2/3半径处，根据桩径大小，桩心对称布置2~4个检测点；每个检测点记录有效信号数不少于3个。采样时间间隔根据桩长、桩身波速合理选择，一般30~60μs 。传感器安装与桩顶面垂直，用有足够强度的耦合剂粘结。激振通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力和锤垫，宜用宽脉冲获得桩底或桩身下部缺陷反射信号，用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。 检测仪器为武汉岩海工程技术开发公司研制的RS-1616K （p ）基桩动测仪，传感器为与本机兼容的高灵敏加速度传感器，以上仪器设备均经湖南省计量测试技术研究院进行定期检验和标定。
基桩检测主要有动测和静测 动测主要是高、低应变，高应变测试承载力，低应变测试桩身完整性 一般来说，在对本地区地质情况比较熟悉的情况下，有一定实际经验的技术人员采用高应变（实测曲线拟合法）能比较准确的测定桩身承载力。低应变（反射波法）对于基桩桩身完整性检测是一种很直观很经济的方法。 静测当然是指静载荷试验（包括竖向抗压、水平、抗拔）。 对于灌注桩（或地下连续墙）测定完整性还可以有预埋声测管超声波检测和抽芯检测。 比较复杂一些的还有预埋钢筋计桩身侧摩阻及桩端阻力测试。 动测方法是高应变和低应变，高应变可检测桩身的完整性还有桩的承载力。低应变主要检测桩身完整性，有效范围为50d(桩的直径)，高应变比低应变贵，但低应变基本上只能检测桩身质量，承载力检测是不准的。 小应变的主要有基桩检测的仪器，再就是常见的大、小锤和接头的传感器。
大应变除了检测仪器外，传感器外，还要有吊车重锤。 另外还可以用静载试验来检测单桩承载力。它比高应变更直接和准确。但现在很多地方在进行高应变和静载的对比试验，以使高应变更加准确。 堆载法静载试验： 锚桩横梁反力装置法
超声波检测仪进行灌注桩桩身的检测 单桩竖向抗压静载试验 单桩竖向抗压静载试验0 C.0.1 试验目的:采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向（抗压）极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时，尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力。除对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩试验加载至承载力设计值的1.5-2倍外，其余试桩均应加载至破坏。 C.0.2 试验加载装置：一般采用油压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一： C.0.2.1 锚桩横梁反力装置（图C-1）： 锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1.2-1.5倍。 采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不得少于4根，并应对试验过程锚桩上拔量进行监测。 C.0.2.2 压重平台反力装置：压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2倍；压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上； C.0.2.3 锚桩压重联合反力装置：当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时，可在横梁上放置或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力。
2017年建筑基桩低应变法检测理论考试试题 一、单选题 1.低应变检测的目的是 A. 通过桩身内力及变形测试，测定桩身弯矩 B. 通过桩身内力及变形测试、测定桩侧、桩端阻力 C. 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别 D. 检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别 答案：C（JGJ106-2003第3.1.2） 2. 当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到 A.设计强度的70%，且不小于15MPa B.设计强度的30%，且不小于12MPa C.设计强度的70%，且不小于12MPa D.设计强度的30%，且不小于15MPa 答案：A（JGJ106-2003第3.2.6） 3.反射波法的理论基础是一维线弹性杆件模型，受检基桩的长细比应满足 A.＞10 B.≥10 C.≥5 D.＞5 答案：D（非规范） 4. 稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为的电磁式稳态激振器 A. 10～2000Hz
B. 10～1500Hz C. 100～2000Hz D. 100～1500Hz 答案：A（JGJ106-2003第8.2.2） 5. 时域信号记录的时间段长度应在2L/c 时刻后延续；幅频信号分析的频率范围上限。 A. 少于5ms,小于2000Hz B. 不少于5ms, 不应小于2000Hz C. 不少于10ms, 不应小于2000Hz D. 少于10ms,小于2000Hz 答案：B（JGJ106-2003第8.3.2） 6. 时域信号采样点数不宜点。 A. 大于512 B. 大于1024 C. 少于512 D. 少于1024 答案：D（JGJ106-2003第8.3.2） 7.加速度传感器的电荷灵敏度为 A.30-100PC/g B. 10-100PC/g C. 30-1000PC/g D. 10-1000PC/g
桩基低应变检测 采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励，实测桩顶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断的检测方法。 低应变桩基检测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。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。 桩基低应变检测出现问题包括：（1）多次变径多次反射互相干扰（2）低应变反射波法不是精确测试（3）数值积分导致消息损失等内容：具体内容如下： 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。 低应变反射波法不是精确测试 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，高频分量不足，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。 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。
. . .. 基础桩完整性反射波法 检测报告 工程名称：888项目四期**#楼 委托单位：****建筑安装有限责任公司 检验类别：专项检测 检测项目：建筑桩基检测 报告编号：201***** 检测日期：201*年0*月0*日 报告页数：共12页（不含此页） *****工程质量检测有限责任公司 201*年0*月0*日
目录 一、检测人员及联系方式 二、工程概况表 三、委托容及试验目的 四、检测依据 五、检测方法及仪器设备 六、检测桩选择及成桩情况说明 七、工程地质概况 八、检测结果及分析 九、检测结论 十、附件 声明: 1、本报告无检测单位报告章无效； 2、本报告无主检人、审核人、批准人签字无效； 3、本报告涂改无效； 4、本报告复制件无原检测单位报告章无效；
5、对本报告检验结果若有异议，应在报告收到之日起十五日向本检测 单位书面提请复议，逾期不予受理。 一、检测人员及联系方式 单位地址：******* 邮政编码：********
联系人：********* 联系：1********* 二、工程概况
三、委托容及试验目的 受*******建筑安装有限责任公司委托，*******建设工程质量检测有限责任公司于201*年0*月0*日对********项目四期**#楼工程的基桩进行桩身完整性检测，目的是确定桩身完整性类别，根据国家及省的有关规定，经委托单位与有关单位研究协商，确定本次试验检测38根桩。 四、检测依据 1、国家标准《建筑基桩检测技术规》（JGJ/106-2003） 2、本次检测设计有关要求 五、检测方法及仪器设备 1、本次检测采用的检测方法：反射波法。 2、仪器设备： 采用岩海工程技术开发公司制造的RS—1616Kp型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为（100mV/g）的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHz. 3、单桩的激振方式：锤击；位置：桩头中心部位； 点数：不少于2点 六、检测桩选择及成桩情况说明： 1、被测桩选择由建设单位、监理单位、施工单位及检 测单位共同决定。 2、根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基
试题 第1题 软土地区长摩擦桩在施工中易导致桩身缺陷是因为？ A.桩较长时，桩具备较大的惯性，使施工设备能给桩顶施加较高的能量，而使桩顶局部受拉破坏 B.桩较长，使桩身各截面运动的不均匀性增加，冲击脉冲产生的下行压缩波覆盖的桩身范围有限， 使冲击应力波经桩底反射后在桩下部产生较大的静拉应力而使桩身破坏 C.桩侧土阻力较小，冲击应力波有较大的能量传至桩底，经桩底放大后使桩尖受压破坏 D.桩较长时，冲击脉冲持续时间长，连续的施打使压应力反复叠加造成桩身中下部受压破坏 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 高应变测桩时，若测出的力-时间曲线出现高频振荡波，说明什么问题？ A.桩顶有塑性变形 B.传感器已松动 C.桩身已断裂 D.锤击偏心 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 锤击偏心，两侧力信号幅值相差多少时不能作为承载力分析计算的依据？ A.50% B.80% C.100% D.200% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2
此题得分：2.0 批注： 第4题 钢筋混凝土预制桩成桩后应休止一定时间才可以开始静载试验，原因是？ A.打桩引起的孔隙水压力有待消散 B.因打桩而被挤实的土体，其强度会随时间而下降 C.桩身混凝土强度会进一步提高 D.需待周围的桩施工完毕 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 使用千斤顶时会出现荷载量和油压不呈严格的线性关系的状况，这是由于？ A.油压的影响 B.活塞摩擦力的影响 C.温度的影响 D.空气的影响 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 为设计提供依据的单桩竖向抗拔静载荷试验，试桩按钢筋强度标准值计算的抗拉力应大于预估极限承载力的多少倍？ A.1.0倍 B.1.2倍 C.1.25倍 D.2倍 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题
岩土工程桩基检测技术探讨 发表时间：2019-07-22T14:26:12.263Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：张丕彬[导读] 摘要：针对岩土工程，应有效的运用桩基检测技术开展检测工作，从而对桩基实际情况进行明确，了解桩基质量是否达到要求，这样才能为后续工作的开展提供保障，也为促进岩土工程建设发展奠定有利条件。 身份证号码：53272********093312摘要：针对岩土工程，应有效的运用桩基检测技术开展检测工作，从而对桩基实际情况进行明确，了解桩基质量是否达到要求，这样才能为后续工作的开展提供保障，也为促进岩土工程建设发展奠定有利条件。文章将具体探析岩土工程桩基检测技术的应用，以期提高检测水平，促进提升岩土工程桩基建设的有效性。 关键词：岩土工程；桩基检测；应用 1岩土工程桩基技术分析 在实际的岩土工程当中，桩基的结构是主要就是由承重台、支撑桩柱等建立而成，其桩柱都是埋在地下的，能够起到固定以及支撑承台的作用。而且因桩基有不同的承受荷载的类型，摩擦桩和端承桩，所以在实际中应结合实际情况来选用不同的桩基。其后者的作用，是桩基的结构向岩层推加相应的荷载，压向坚硬地岩土构造不断的转移；但对于摩擦桩来说，是将桩柱和土壤间摩擦力向岩土层进行转移。而针对前者的基桩，受力和自重等情况，是在小型工程中比较适合运用，而且在桩基深度在合理范围内的工程现场比较适合，只有在工程欠缺可靠的持力层的情况下，该桩基作用就可以发挥出来。 2桩基检测目的 （1）对钻孔的直径、深度、垂直度和孔底沉渣厚度进行检测，确认是否符合设计与规范的要求。 （2）对桩身的完整性进行检测，根据检测结果判断桩身是否存在缺陷，以及缺陷的具体位置和严重程度，最后确定桩身完整性具体类别。 （3）对单桩抗压承载力进行检测和判定，根据判定结果确定是否达到设计和规范的要求。同时对桩身缺陷与其具体位置进行检测，确定桩身完整性具体类别。 （4）通过检测确定抗压承载力的极限值，确定能否达到设计和规范的要求；同时，对单桩的水平临界及承载力的极限值进行检测确认，验证其水平方向的承载力能否达到设计与规范的要求。 3岩土工程桩基检测技术 3.1低应变法 桩身完整性的试验检测需要采用低应变法。检测开始前，对待测桩基实施预先处理，将桩头的浮浆凿除干净，到露出内部混凝土层为止，然后将浮渣和松动部分清除彻底，将桩头修凿平整。再对检测需要使用的仪器设备实施检查，确认性能符合要求后即可使用。在检测过程中，在桩头上设置传感器，然后接好检测仪器，使用手锤向桩头施加竖向激振，同时利用专门的检测仪器对激振后的信号进行采集记录。所有待测单桩都应进行不少于两次检测。当有异常波形产生时，需要在现场进行分析研究，将对测试有不利影响的因素都排除后，重新进行检测。检测所得波形应与原波形尽可能相似。 该检测方法的原理为：向桩顶施加竖向激振，由激振产生的波将在桩身上不断向下传播，如果桩身上出现波阻抗变异，及桩身中存在缺陷，则会有反射波产生。利用测试仪器对数据进行接收和放大等处理，用于识别从桩身上不同位置发出的信号。此时，根据检测所得波形与振幅、频率等，即可确定桩身完整性是否满足设计和规范的要求。 3.2高应变检测 通过重锤敲击桩顶，使桩和土产生一定的相对位移，充分激发桩周土阻力和桩端支承力，安装在桩身两侧的压力盒与加速度传感器对桩顶传输过来的应力波信号进行捕捉分析，利用波形理论计算分析力和速度时程曲线，以此间接获得基桩的质量情况和极限承载力。高应变检测多用于大型桩基工程承载力检测与计算，具有无损、便捷、适用性强等特点。目前，高应变检测分析方法主要有CASE法和CAPWAP 法两种，前者主要适用于打入桩的施工检测和监控，后者则利用实测曲线拟合理论模型的理论曲线得到单桩理论极限承载力，是模型理论计算的一种手段。尽管CAPWAP法的模型、原理和计算精度均比CASE法先进，但该方法分析难度也比CASE法复杂得多，实际操作难度大。因此，实际工程多采用CASE法分析计算单桩极限承载力。 3.3钻孔抽芯桩基检测 在进行钻孔之前，要对施工工程的桩型、桩长以及标高等基本的情况进行熟悉，严格地按标准和规范去执行，还有些问题需要格外注意： （1）钻孔的过程中要经常校正钻机立轴，能够及时的对偏差进行修正，以确保钻孔的垂直度误差不大于0.5%，避免对钢筋造成损伤。所以，钻孔必须准确的确定好钻孔的位置，可以采用大直径钻杆或者长岩芯管，来实现环状间隙的减小，避免钻斜。（2）钻孔抽芯桩基检测装备通常使用的是金刚石单动双管钻具和普通液压钻，中等的压力、中等的泵量钻进和较高的转速等进行施工，施工的过程中钻进参数需要保持一致，进行匀速钻进，并且可以实时观察设备钻进的情况。（3）为了方便对芯样试件进行抗压强度的试验，混凝土的钻芯采取率要大于95%，芯样的直径最小的也需大于等于最大骨料直径的两倍。要确保采心率达到规定的标准：①要确保钻具的质量；②严格地根据标准去执行。将回次进尺严格地保持在1.5m内，卸芯时要采用正确的方法，避免芯样的折断和磨损。（4）取出芯样之后，检测人员要详细的描述记录取出的芯样的胶结性、充填情况和骨料的大小，还要按照要求在芯样上标明孔号、进尺以及回次等芯样的信息，防止丢失、颠倒或者更换。在验收之前，要将芯样的全长照片拍摄下来，并按照规定保存。（5）钻孔钻到离桩底大约0.2m的时候，需要减小设置的钻进参数，时刻注视着泵压、钻压和进尺的变化，当桩底被钻穿，立马记下钻进的余尺情况。除此之外，钻入持力层的深度应该不大于1.2m，把桩底得沉渣、混凝土芯和基岩一起取出来。（6）钻进过程中若是发现钻速发生变化（加快或者减慢），孔口往外返泥水，将大量的混凝土拌合用沙带出等诸如此类的反常情况，要立刻起钻，对原因进行分析，并找出解决问题的方法。如图1所示，施工人员在进行抽芯检测操作。 4桩基检测技术的应用措施 4.1注重检测人员综合素养的提升
基础桩完整性反射波法 检测报告 工程名称：888项目四期**#楼 委托单位：****建筑安装有限责任公司 检验类别：专项检测 检测项目：建筑桩基检测 报告编号：201***** 检测日期：201*年0*月0*日 报告页数：共12页（不含此页） *****工程质量检测有限责任公司 201*年0*月0*日
目录 一、检测人员及联系方式 二、工程概况表 三、委托内容及试验目的 四、检测依据 五、检测方法及仪器设备 六、检测桩选择及成桩情况说明 七、工程地质概况 八、检测结果及分析 九、检测结论 十、附件 声明: 1、本报告无检测单位报告章无效； 2、本报告无主检人、审核人、批准人签字无效； 3、本报告涂改无效； 4、本报告复制件无原检测单位报告章无效； 5、对本报告检验结果若有异议，应在报告收到之日起十五日内向本检 测单位书面提请复议，逾期不予受理。 一、检测人员及联系方式
单位地址：******* 邮政编码：******** 联系人：********* 联系电话：1********* 二、工程概况
三、委托内容及试验目的
受*******建筑安装有限责任公司委托，*******建设工程质量检测有限责任公司于201*年0*月0*日对********项目四期**#楼工程的基桩进行桩身完整性检测，目的是确定桩身完整性类别，根据国家及省的有关规定，经委托单位与有关单位研究协商，确定本次试验检测38根桩。 四、检测依据 1、国家标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ/106-2003） 2、本次检测设计有关要求 五、检测方法及仪器设备 1、本次检测采用的检测方法：反射波法。 2、仪器设备： 采用武汉岩海工程技术开发公司制造的RS—1616Kp型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为（100mV/g）的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHz. 3、单桩的激振方式：锤击；位置：桩头中心部位； 点数：不少于2点 六、检测桩选择及成桩情况说明： 1、被测桩选择由建设单位、监理单位、施工单位及检 测单位共同决定。 2、根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基 桩采用桩径为400mm的预应力管桩，设计桩长14-17m。 七、工程地质概况 1、回填土：黄色，主要由粘性土、碎石等组成，结构松散，
桩基检测的7种方法 桩基检测，分为桩基施工前和施工后的检测：施工前，为设计提供依据的试验桩检测，主要确定单桩极限承载力；施工后，为验收提供提供依据的工程桩检测，主要进行单桩承载力和桩身完整性检测。 桩基检测的7种方法 1单桩竖向抗压静载试验 单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q—s曲线及s—lgt等辅助曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。 目的确定单桩竖向抗压极限承载力；判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩侧、桩端阻力，验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果。 2单桩竖向抗拔静载试验
在桩顶部逐级施加竖向抗拔力，观测桩顶部随时间产生抗拔位移，以确定相应的单桩竖向抗拔承载力的试验方法。 目的确定单桩竖向抗拔极限承载力；判断竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩的抗拔侧阻力。 3单桩水平静载试验 采用接近水平受力桩的实际工作条件的方法确定单桩水平承载力和地基土水平抗力系数或对工程桩水平承载力进行检验和评价的试验方法。单桩水平载荷试验宜采用单向多循环加卸载试验法，当需要测量桩身应力或应变时宜采用慢速维持荷载法。 目的确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；判定水平承载力或水平位移是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩身弯矩。 4钻芯法 钻孔取芯法主要是采用钻孔机（一般带10mm内径）对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。
目的测检灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端持力层岩土性状，判定桩身完整性类别。 5低应变法 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。 目的检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。 6高应变法 高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap-wape法。 目的判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；分析桩侧和桩端土阻力；进行打桩过程监控。 7声波透射法
关于桩基检测技术的探讨 摘要：经济的快速发展，建筑行业得到快速的发展，桩基作为目前工程建设中 大量采用的深基础形式，是涉及结构安全的重要组成部分。近年来桩基础在高层 建筑和铁路建设中普遍运用，随着建设单位对工程质量要求的提高，基桩检测技 术将发挥越来越重要的作用。 关键词：桩基；检测技术；探讨 导言：由于经济的发展，桩基的施工质量关系着工程的质量和安全，桩基工 程已成为岩土工程领域非常兴旺的一支，与此相关的桩基检测技术也得到了长足 的发展。桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式，是涉及结构安全的重 要组成部分。桩基是隐蔽工程，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些 建筑物的平安。 1目前我国桩基检测技术的现状及存在的问题 为了保证桩基工程的质量，我国的岩土地质学家对桩基的质量检测技术及应 用做了大量的研究，不仅引进了国外先进的技术成果，而且还发展了桩基的动态 检测技术，同时，还发展了用于测试桩体的测试仪表、应力及应变传感器。但是，从总体上来看，我国的桩基检测技术仍然存在缺陷，尤其是大型桩的检测技术仍 是无法满足生产需要。具体来说，存在以下几方面问题。 1.1 市场行为不够规范 目前的检测市场存在着片面压价等不规范行为，使得许多单位在检测的过程中，采集数据不认真，对于数据资料的处理过于草率，有些单位还有出卖资质的 行为，或者根本不具备检测能力，还有个人联营等等，这些都严重阻碍了技术进 步和检查工作的顺利进行。 1.2 检测单位硬件设施不够完备，参差不齐 有些单位的静载试验装置设备以至几千吨，尤其是低应变和高应变测试都采 用进口的先进设备。而某些条件差的单位，连最基础的计量器都无法定期标定。 1.3 检测结果不精确 首先，由于引用资料尚不齐全，造成数据不准确，使得结论简单或含糊。 其次，关于静载试验，其内容与执行规范不相符合，原始记录不清晰且有严 重涂改迹象，或者观测时间不充足，造成许多数据误差大，基本值判断失误。 再次，低应变检测所采集的曲线一致性差，锤击力欠缺，选用参数过于简单。 2 桩基检测技术 2.1 成孔质量检测 桩基成孔质量检测是利用超声波反射技术对成孔质量进行综合检测。将超声 波探头沿充满泥浆的钻孔中心以一定速率下放，在连续下放过程中发射探头垂直 孔壁发射超声波脉冲，接收探头接收孔壁反射信息。当孔壁坚实牢固（或缩径）时，超声波传播双程旅行时间短、反射强度大，当孔壁疏松、塌孔（或扩径）时，超声波传播双程旅行时间长、反射强度小甚至接收不到反射信号。这样，从孔口 到孔底通过记录反射时间和反射强度，便可计算出钻孔在不同深度处的孔径值及 反映孔壁状况，进而还可计算出孔深、垂直度等参数。现场实测时，超声波探头 的下放与提升由绞车自动控制完成，反射信号从接收探头传至地面的记录仪，通 过计算打印成图。
1 桩基完整性（低应变试验） 1.1一般规定： （1）低应变反射波法适用围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及CFG 桩。 （2）对桩身截面多变且变化幅度较大灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。 （3）受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa 。 1.2检测原理： 低应变法目前国普遍采用低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采用瞬态冲击的方式（瞬态激振），实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为依据，采用一维波动理论分析判定基桩的桩身完整性。因此基桩必须符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直径即长径比大于5或瞬态激励有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。 1.3检测方法及工艺要求 （1）检测前的准备工作 a 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，或期龄不少于14天时方可报检。 b 施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提前2天提交给现场检测人员。 c 施工单位向检测单位提供基桩工程相关参数和资料。 d 检测前，施工单位做好以下准备工作： ①剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。 ②要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同。 ③灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面。 ④桩顶表面平整干净且无积水。 ⑤实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm 的平面，平面保证水平，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨2～4处（具体见图1），直径约为6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 0.8m 桩基检测 试 验 方 案 桩基检测试验方案 一、工程概况： 本工程的桩基测试内容包括单桩竖向抗压静载测试、单桩竖向抗拔静载测试、低应变动测、高应变动测、声波透射法及桩身桩底位移检测、桩身轴力、桩侧侧摩阻力检测等： 二、检测方案编制说明： 1、检测数量、方法： 《中国2010上海世博会公共活动中心工程》及本工程的桩基施工说明、桩位平面图及抗压桩抗拔桩详图。 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）《地基基础设计规范》（ DGJ08-11-1999 ） 三、现场要求： （1）一般要求：现场场地平整，道路通畅，便于吊、卡车进出场及 起吊设备；提供220V和380V交流电用以照明和设备用电。临时用房一间 （2）试桩期间，试桩静载设备2倍桩长范围内不得有重型机械或将产生振动设备的作业，确保检测数据的正确和检测工作的正常进行。 （3）低应变检测前须将每工程桩全部开挖且将桩顶处理后进行。（4）工程桩高应变检测应将需检测的试桩按本方案的要求进行加固处理。 四、检测时间： 抗压静载检测速度为4天/ 组（包括设备安装及检测）； 抗拔检测检测速度为2天 /组（包括设备安装及检测） 低应变动测、高应变动测、成孔检测、声波透射检测待测试条件具备。检测时间由委托单位提前一天通知。一般在一天即可完成现场检测工作。桩身、桩底位移检测及桩身轴力、测摩阻力检测在静载试验进行时同时检测。 五、测试成果及期限 1、静载确定实测单桩竖向抗压（拔）极限承载力。提供单桩竖 向抗压（拔）静载荷试验的Q—s曲线和s—lgt曲线以及成 果汇总表。 2、低应变所测桩桩身完整性曲线和判断及缺陷描述。 3、试成孔检测提供连续12小时的孔径、、孔深、垂直度、及沉 渣厚度的检测数据以判定孔壁稳定性能，评价施工机械和工 艺是否满足灌注桩成桩的质量要求。 4、成孔检测提供孔径、、孔深、垂直度、及沉渣厚度的检测数 据。 5、高应变检测提供抗压桩的实测承载力及桩身完整性。 6、声波透射法检测提供桩身完整性并判定桩身缺陷程度并确 定其位置。 桩基检测方法分类及探讨 来源：好地基作者：admin 时间： 2010-03-30 桩基检测分类 桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类，还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。 目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。武汉地区已有几家拥有1×104kN 级以上的桩基静载设备，最大加载能力达2×104kN。 桩的动测技术在武汉起步于20世纪70年代。目前武汉地区已拥有RS、RSM系列、CE系列、PDA、EFI系列动力设备，用低应变法检测 桩的完整性，用高应变法检测桩的承载力和桩的完整性。高应变法试桩一般用CASE法、CAPWAP法。低应变检测常用应力波反射法（锤击波动法）、声波透射法。 桩基的检测大体可分为： 1）各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测，包括单桩及群桩承载 力检测； 2）墩底持力层承载力及变形性状的检测； 3）各类桩、墩及桩墙结构完整性检测； 4）考虑桩土共同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测，桩体及 土体应力-应变的检测； 5）施工中对环境影响（如震动、噪音、土体变形）的检测； 6）特殊条件下或事故处理中的其它检测。 桩基按检测时间可分为； 1）为设计提供依据的先期检测； 2）施工阶段的施工检测； 3）施工完毕后的验收检测； 4）施工阶段或使用阶段的鉴定检测。 桩基检测方法与讨论 1）各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波透射法或钻芯法检测。 2）由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的复合地基（碎石桩、石灰桩等），采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。 3）由高粘结强度桩和土组成的复合地基（水泥土桩、CFG桩、低标号混凝土桩等），采用静载荷试验检测竖向承载力。单桩承载力的检测同其它刚性桩。 4）复合地基中，桩、土荷载分担比的检测一般采用钢弦或压力盒通过静载荷试验进行测定。也可采用特制的应力传感器测试。 5）施工中由于震动对环境的影响，一般采用质点速度监测系统或加速度监测系统进行测试，也可用地震仪检测。 6）施工中由于挤土效应对环境的影响，用变形传感器（测斜仪）进 目录 摘要 Abstract 第一章绪论 1.1引言.............................................................................................................................................. 1.2桩基分类...................................................................................................................................... 1.3桩基工程的常见质量问题.......................................................................................................... 1.4基桩动测法的发展...................................................................................................................... 第二章应力波与桩的完整性 2.1基本概念...................................................................................................................................... 2.2桩身完整性.................................................................................................................................. 2.2.1桩身完整性的定义.................................................................................................................. 2.2.2桩身完整性指标...................................................................................................................... 2.2.3桩身缺陷指标.......................................................................................................................... 第三章低应变反射波法的基本原理 3.1 一维波动理论............................................................................................................................. 3.1.1 杆的纵向波动方程................................................................................................................. 3.2 杆的纵向波动方程解答............................................................................................................. 3.2.1 分离变量法求解波动方程..................................................................................................... 3.2.2 采用行波理论求解波动方程................................................................................................. 3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射............................................................. 3.3.1 应力波的相互作用................................................................................................................. 3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射............................................................................. 第四章测试系统 4.1激振设备...................................................................................................................................... 4.1.1瞬态激振设备.......................................................................................................................... 4.1.2稳态激振设备.......................................................................................................................... 4.2传感器.......................................................................................................................................... 4.2.1压电式加速度传感器.............................................................................................................. 4.2.2速度传感器.............................................................................................................................. 4.2.3放大器...................................................................................................................................... 4.2.4信号采集分析仪...................................................................................................................... 第五章测试方法及数据处理 5.1 测试方法..................................................................................................................................... 5.1.1测试参数的选择...................................................................................................................... 5.1.2测试仪器和激振设备的选择.................................................................................................. 5.1.3桩头处理.................................................................................................................................. 5.1.4传感器安装和激振操作.......................................................................................................... 5.1.5现场测试要点.......................................................................................................................... 5.2测试结果的计算分析.................................................................................................................. 5.2.1信号后分析.............................................................................................................................. 基桩低应变法检测报告 批准：审核：校核：主检： 一、工程概况： 该工程位于********，由*****单位承建。该工程桩基础全部为钻孔灌注桩，共计8根，设计桩径为500mm，于※※年※※月※※日浇注。混凝土的设计强度等级为C30。受中铁第十一工程局的委托，对该工程基础桩的桩身完整性进行了检测，受检桩编号为1、8、17、12、20、10、16、13，共8根。 二、地质情况 拟建场地土层情况自上而下为： （1）杂填土：稍湿，松散，层厚1.10～4.6m。（2）淤泥：饱和，流塑，厚度1.30～4.2m。（3）残积砂质粘性土：湿，可塑～坚硬，层厚2.20～8.60m。（3）-1强风化花岗岩：为花岗岩风化残留球状风化体，呈散体状、碎块状，厚度3.80～7.00m。（4）全风化花岗岩：中粗粒结构，散体状构造，厚度3.00～18.80m。（5）-1强风化花岗岩：中粗粒结构，散体状构造，最大揭露厚度1.50～23.20m。（5）-2强风化花岗岩：中粗粒结构，碎块状构造，最大揭露厚度0.50～15.20m。（6）中风化花岗岩：中粗粒结构，块状构造，原岩结构清晰，裂隙不发育，最大揭露厚度9.20 m。 三、反射波测桩的基本原理 反射波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。 反射波法测桩的示意图如上图所示，其基本原理为：用锤激励桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过程中，如遇到波阻抗界面，将产生声波的反射和透射。应 力波反射和透射能量的大小取决于两种介质波阻抗的大小。由波动理论可知，当应力波遇到断裂、离析、缩颈及扩底时，由于波阻抗变小，反射波与入射波初动相位同相；当应力波遇到扩颈、扩底时，波阻抗变大，反射波与入射波的初动相位反相。结合振幅大小、波速高低、反射波到达时间等可对桩的完整性、缺陷程度、位置等作出综合判断。 桩身长度根据下列公式计算： L= 2T V p 式中，L为桩身长度，Vp为应力波传播速度，T为桩底反射波到达时间。 四、资料分析与结果 本次共对2根桩进行了低应变法检测。其结果详见附表，各试桩的实测信号曲线见附图。 桩身完整性分类为： （1）Ⅰ类桩（完好桩）：桩身连续性好，桩身规则，混凝土结构密实，桩体无缺陷存在，在时域波形上表现为曲线规整、圆滑、无异常信号迭加。 （2）Ⅱ类桩（一般桩）：相对完好桩而言，桩身规则性略有差异，反映在时域波形上则有轻微异常信号迭加，波形不甚圆滑，说明桩身局部存在轻微的离析、缩颈、扩颈等缺陷，但整体尚好。 （3）Ⅲ类桩（缺陷桩）：反映在时域曲线上畸变较大，桩底反射信号不清楚，难以辩认。说明桩身存在局部缩颈、夹泥、离析等缺陷。这类桩对单桩承载力有一定的影响，需要做进一步的处理。 （4）Ⅳ类桩（严重缺陷桩）：反映在时域曲线上严重畸变，无桩底反射信号，桩间反射信号较强，桩身存在严重缩颈、离析、夹泥、断裂等缺陷。 基桩检测成果报告表桩基检测试验(静载)方案
桩基检测方法
低应变桩基检测
桩基低应变检测报告
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