超声波透射法与低应变反射波法在桩基检测中的一致性研究

超声波透射法与低应变法在基桩检测中的对比分析摘要：现阶段我国建筑工程上最为常见且重要组成部分之一就是基桩施工。

在建筑工程基桩工程建设上属于隐蔽型施工，相对其他施工环节难度较大、控制较为困难。

在建筑工程建设上质量与安全是否符合工程设计规划与成桩建设有着密不可分的关系，本文通过介绍超声波透射法与低应变法在建筑工程基桩检测中的对比，以基础原理为切入点，利用实例对两种检测方法做对比分析，以此提高基桩检测结果精准性，希望为相关基桩建设检测技术人员提供帮助。

关键词：超声波透射法；低应变法；基桩检测；对比分析改革开放以来，随着建筑工程行业的迅猛发展，基桩在建筑施工上起着重要作用，尤其在如桥梁建设、高层建筑、重型厂房等城市建设基础工程上尤为重要。

在建筑工程基桩基础建设上，建设方法通常以混凝土灌注桩应用最为普遍，基桩建设作为基础且重要施工环节，由于其属于隐蔽型工程，施工难度较大，施工技术复杂，对安全质量要求就尤为较高。

并且由于基桩施工受到工程实际情况、施工地质提环节、施工条件、施工技术等外在因素影响，导致基桩施工过程中混凝土灌注桩极易出现质量问题。

而基桩质量对工程整体质量起着关键作用，是关系人身财产安全的基础保障，为此对基桩质量、安全性、稳定性等检测要极为重视，而在检测阶段采用的检测方法对质量判定非常重要，本文针对超声波透射法与低应变法在基桩检测中做对比分析，找到更为符合工程建设的基桩检测方法。

1、超声波透射法与低应变法原理简述1.1 超声波透射法超声波透射法原理是利用对声测管的提前埋设，在基桩中（两侧）用作发射和接收超声波信号的作用，在通过发射探头将其电能转换成为机械能，利用机械能将超声波信号实现穿透砼桩效果，再将接收的超声波信号转变成为电信信号。

由于两根管间的距离可以直接测出，测得超声波传递时间可算出其在砼中两管间的速度，从而判断桩身砼的整体质量。

在应用过程阶段，砼密实度越高，声速会越大，与之相反的砼密实度低且伴有如松散、裂缝等情况，超声波声速会随之降低，以此来检测砼桩质量和完整性。

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。

超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用摘要：超声波法与低应变反射波法是目前我国桥梁基桩完整性检测最常用的两种方法，作为两种经济、高效的无损检测方法，由于检测原理、方法、条件的差异，其检测过程也有各自的优缺点和极限性。

为了高效、准确、科学的评价桩基质量，有必要充分了解两种检测方法的优缺点，扬长避短，综合应用于基桩完整性检测中。

关键词：超声波法；低应变法；桥梁基桩；检测应用引言桥梁基桩低应变检测也叫小应变检测，它的波来源于震动，就是锤击或“水电效应”激震，用仪器采集震动波穿过桩身后遇桩底界面反回所载的信号，通过仪器放大、过滤、处理、分析出基桩混凝土的密实及完整情况；而超声波检测是仪器自己发射的超过声音频率的波穿过被测物并反射回来，收集这个超声波所载信息进行处理、分析被测物内部情况。

仅其收集、处理、分析等过程方法，两者近似，原理相同。

1 超声波法检测桥梁基桩的原理分析所谓超声波，实质上它就是一种机械波，机械波我们都知道，超声测试的物理上的基础是机械振动以及波动，另外，这种波也是一种弹性波测试方法，弹性波在固体中的传播就是超声波在固体中传播的理论上的基础。

目前来看，在一个相当长的时期之前超声波技术就已经运用到对混凝土进行无损质量检测。

超声波透射法所采用的仪器非常轻便并且具有极强的抗干扰性能，更加突出的是它的观测具有非常高的准确度，观测的结果非常直观，就是因为这样，超声波法得以广泛的使用，并且这种方法已经越来越成熟。

超声波透射法，首先在基桩内提前埋好部分数量的声测管，这些声测管是声波发射的通道，同时也是换能器接收的通道。

将提前准备好的超声脉冲发射以及接收探头都放于声测管内，并且要在声测管中注入清水，注入清水的目的是作为耦合剂来使用，超声脉冲发射出周期性的电脉冲，电脉冲穿透混凝土之后被接收探头接收并直接转换成电信号。

在这个过程中，设备当中的测量系统会精确地测量好超声脉冲穿透桩体所需要的时间以及接收波的幅值，并也测出接收到的波形和频谱等等。

低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用探析发表时间：2018-07-16T14:34:58.330Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：谢卫红[导读] 摘要：现今社会对工程质量的关注越发重视，建筑工程质量的优劣关乎到人们的正常生活环境，而能够确定建筑工程项目的根基质量是否达标，则需要施行桩基检测技术。

湖南省地质矿产勘查开发局418队湖南娄底 417000摘要：现今社会对工程质量的关注越发重视，建筑工程质量的优劣关乎到人们的正常生活环境，而能够确定建筑工程项目的根基质量是否达标，则需要施行桩基检测技术。

桩基检测作为对桩基承载力和完整性检测的技术，已广泛应用与建设行业的众多工程项目中，其主要检测方法有静载试验法、低应变法、高应变法和声波透射法等多种实用技术，本文将对低应变法和声波透射法两种技术分别进行探析，并结合两者各自具备的特点进行综合应用效果的检测。

关键词：低应变法；声波透射法；桩基检测；应用桩基灌注桩的施工过程容易受到地质环境的影响，由于其作业内容大部分处于地下或者水下完成，所以对其进行质量控制非常困难。

进行施工时，任何复杂的地质条件都可能导致混凝土进行灌注桩时，造成桩孔偏斜或者沉渣过厚等问题发生。

因此，选择合理有效的桩基检测技术对其质量进行可靠的检测，能够及时查出桩基施工时残存的质量隐患，可以配合使用对应的解决方法进行处理和修补，最终确保桩基的承重效果和完整性能够达到工程的质量标准。

一、低应变法和声波透射法在桩基检验中的应用分析（一）低应变法工作应用分析低应变法的检测基础是应用于波动传播理论，在进行桩基检测的过程中，通过将桩基的桩身设定成一维弹性杆件，用锤子对桩顶位置用力锤击，从而使桩基引发强烈振动，该振动会沿桩基形成由上至下传播的应力波，当应力波的传递形成透射和反射状态时，会根据其不同波长形态被桩顶设置的传感器依次接收，形成相对应的反射波图形，以反射波回传波形的不同长度，能够得知其桩基整体长度和出现缺陷位置的深度[1]。

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。

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。

超声波透射法与低应变反射波法在桩基检测中的一致性研究【摘要】文章通过工程实例，分析了超声波透射法和低应变反射波法在桩基检测中的一致性，以期作为参考。

【关键词】超声波透射法;低应变反射波法;桩基检测;一致性随着工程建设事业的蓬勃发展，铁路、公路、港口码头及城市建设得到了迅速发展。

桥梁、塔架、重型构筑物、堤坝、高层建筑及海上采油平台以及核电站等工程大量采用桩基础，桩基础己经成为了一种应用最广泛的基础形式。

但基础质量的好坏直接关系到主体结构的质量安全，但因其属于地下或者水下隐蔽工程，施工的质量较难控制，因此对桩基的质量进行检测就变得非常必要。

一、超声波透射法与低应变反射波法概述（一）超声波投射法超声波透射法是指在混凝土灌注桩中预埋声测管，并在声测管之间发射、接收高频超声波信号，通过检测超声波在混凝土介质中传播的时间、PSD、频率和波幅等声学参数，与标准值进行比较，并需要工程检测人员的一定经验，来判定桩身完整性以及缺陷类型、位置、严重程度等的检测方法。

（二）低应变反射波法低应变方法目前主要采用的是反射波法，反射波法源于应力波理论，基本原理是利用手锤（或力棒）在桩头施加一小冲击扰动，激发一应力波沿桩身传播，应力波在沿桩身传播过程中，当遇到桩身存在明显波阻抗界面（如桩底断桩、严重离析等）或桩身截面变化（如缩径、扩径）时，应力波就会发生反射，利用安装在桩顶的加速度计或者速度计接收由初始信号和由桩身缺陷或者桩底产生的反射信号组合的时程曲线（或成为波形），通过对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做出对桩的完整性的判断。

这两种方法不但在理论上存在一致性，在实际工程施工检测方面也均具有巨大优势。

设备易于运输、检测手段较为成熟、效率高且成本低等都是超声波透射法与低应变反射波法的特点。

二、检测实例（一）工程案例在某桥梁工程中，由于施工地区的岩石风化现象较为严重，并且桥梁施工地点大多位于跨河道位置。

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比桥梁在我国的交通体系中发挥着越来越重要的地位，对于桥梁桩基的检测目前最主要的两种方法便是低应变法和超声波投射法。

在我国桥梁基桩的检测中，超声波投射法与低应变法均得到了发展和完善，在桥梁基桩的检测中占据着重要的地位。

文章就低应变法和超声波投射法检测桥梁基桩的原理进行科学的分析，对二者在应用原理、桥梁基桩检测中的优缺点等方面进行了对比探究，使得两种方法在运用的过程中更加的完善。

标签：桩检测；超声波投射法；低应变法引言在桥梁的运行中，基桩是其整个结构中非常重要的组成部分，基桩的质量是否过关直接关系到整个桥梁的结构安全。

目前，各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。

同时，桥梁桩基的施工环境复杂，各工序也有其高度的隐蔽性，因此在施工过程极易出现影响基桩质量的缺陷，因此总体来说，相比于上部建筑结构来说，桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂，其对质量产生威胁的隐患也将更多。

质量检测的主要指标便是桩身完整性检测，目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。

1 超声波投射法与低应变法的基本概念1.1 超声波投射法在混凝土灌注桩中预埋声测管，在声测管之间对超声波信号进行接收并发射，对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD、声时等。

该方法适用于检测直径不小于800mm的混凝土灌注桩。

超声波及工程检测频率范围如表1所示。

表1 声波及工程检测频率1.2 低应变法低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式，对桩顶速度时程曲线做出实测值，对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析，来进行桩身完整性的判定。

该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定，进而对桩端欠固状况进行判定，因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。

该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。