011-PIT低应变桩基无损检测仪器

基桩动测仪的技术参数是怎样的什么是基桩动测仪基桩动测仪是一种用于基础工程中进行动态监测的设备，通过对基桩的动态响应进行测量，可以获取基桩在荷载作用下的各种参数，如位移、速度、加速度、应变等。

基桩动测仪在建筑、交通、水利、电力等领域都有广泛的应用。

基桩动测仪的技术参数测量原理基桩动测仪的测量原理基于动态解耦技术，通过对基桩振动时不同方向的加速度信号进行采集和分析，得到基桩在不同方向上的振动响应和相应的振动参数。

测量范围基桩动测仪的测量范围主要包括基桩的位移、速度、加速度和应变等参数。

其中，位移测量范围一般为0-20mm，速度测量范围为0-100mm/s，加速度测量范围为0-200m/s2，应变测量范围为0-5000με。

精度和分辨率基桩动测仪的精度和分辨率是衡量其性能的重要指标。

一般来说，其位移测量精度可达0.1%，速度测量精度可达1%，加速度测量精度可达5%，应变测量精度可达0.1%。

分辨率方面，位移测量分辨率可达0.01mm，速度测量分辨率可达0.01mm/s，加速度测量分辨率可达0.1m/s2，应变测量分辨率可达0.01με。

其他参数除了上述技术参数外，基桩动测仪还有一些其他的技术参数需要注意。

比如，其采样频率一般为5kHz-20kHz，存储容量一般为1GB-4GB，电源方式一般为充电电池或外接电源等。

基桩动测仪的应用基桩动测仪主要用于以下几个方面：1.基础工程施工监测，例如桥梁、隧道、高层建筑等；2.地震灾害监测，例如在地震灾害发生后，通过对灾区基础设施进行动态监测，及时发现安全隐患和灾害损伤；3.工程结构监测，例如在大型工程结构的使用寿命和安全评估等方面进行监测和评估。

总结作为一种用于基础工程中进行动态监测的设备，基桩动测仪具有精度高、分辨率高等优点，能够在建筑、交通、水利、电力等领域内发挥重要作用。

在使用基桩动测仪进行监测时，需要结合现场实际情况，合理设置参数和位置，并进行定期校准和维护，以保证监测数据的准确性和可靠性。

基桩完整性检测（低应变法）1适用范围本作业指导书适用于基桩完整性现场检测。

2 执行标准JTG- F81-01-2004《公路工程基桩动测技术规程》3仪器设备基桩动测仪。

4检测目的检测桩身缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。

5资料收集在检测前，应该收集以下资料：1.工程名称、桥梁名称及平面布置图；2.建设、设计施工及监理单位名称；3.基桩的设计桩长、桩径、混凝土强度等级、桩顶及桩底标高；4.施工记录等相关资料；6现场检测6.1检测前准备工作应符合下列规定：1、被检工程应进行工程调查，搜集其工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等，了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况。

2、根据现场实际情况选择合适的激振设备、传感器及检测仪，检查测试系统各部分之间是否连接良好，确认整个测试系统处于正常工作状态。

3、桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测点和激振点磨平。

4、应测量并记录桩顶截面尺寸5、混凝土灌注柱的检测宜在成柱14d以后进行。

6、打入或静压式顶制桩的检测应在相邻桩打完后进行。

6.2传感器安装应符合下列规定：1、传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。

2、对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心12-2/3半径处，且距离桩的主筋不宜小于50mm。

当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点；当桩径大于1000mm时不宜少于4个测点。

3、对混凝土预制桩当边长不大于600mm时不宜少于2个测点；当边长大于600mm时不宜少于3个测点。

4、对预应力混凝土管桩不应少于2个测点。

6.3激振时应符合下列定：1、混凝土灌注桩、混凝土预桩的激振点宜在桩顶中心部位；预应力混凝土管桩的激振点和传感器安装点与桩中心连线的夹角不应小于45o。

2、激振和激振参数宜通过现场对比试验选定。

短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤短脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷的桩宜采用重锤宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。

PIT-FV型基桩完整性动测仪操作规程及保养规程它主要用于检测灌柱桩和打入桩的桩身质量，确定桩身缺陷程度和缺陷所在位置。

主要技术参数：1.可自动存储：3500条实测信息2.高分辨率：可测非常微弱的信号变化3.触摸屏幕：人机对话或操作4.电源：可连续使用8小时5.体积：65×150×2006.重量：1.6kg7.软件：数据传输、分析、桩身外形计算8.线频范围：5-4000HZ操作规程:1.桩头处理后，安装固定加速度传感器，并将传感器与仪器连接可靠。

2.将以前自带的存储卡插入仪器左边的插槽。

3.打开电源开关，用仪器右侧的旋钮仔细调整背光，以便能清晰地看到液晶显示器的显示内容。

（如果主菜单未被点亮，应怀疑电池是否有电。

）4.用手指轻触屏幕中央，进入在主菜单。

5.依次设置好“日期和时间”、“工程名称（projiect）”、“单位制（选择UNITS SI标准国际单位制）”。

6.在“SETTINGS设置”菜单里可以通过“SA VE RANGE”调整保存的方式，比如默认是将各个锤击信号平均（A VERAGED）以后记录，触动“SA VE RANGE”按钮，会将其改变成单击(INDIVIDUAL)信号保存，再次触动该按钮，会在这两种记录方式间切换。

7.以下的“BACKLIGT背光灯”、“REPAIR FILE改变目录”、“CALIBRATE校准”可根据需要调整，一般以默认为好。

设置好以后，点击“OK”以返回主菜单。

8.在“MODE ACC”里设置所需要的测试类别。

“VEL”:采集加速度信号，并将其积分成速度信号。

优选。

“ACC”:采集加速度信号。

“V+F”:速度和力通道同时测试。

“V+V”:测试两个速度信号。

分别通过A通道和F通道，均积分成速度信号。

设置完成，返回主菜单。

9．点击文件夹图标，进入查看文件夹信息及文件。

10.点击“锤头图标”，进入设置桩土参数，如：“WS波速”、“LE桩长”、“AR桩的截面积信息（可以选择面积AR或者直径DIA）”、“AC 加速度率定系数”、“FC力的率定系数”、“WT锤重”“AG加速度传感器增益放大”、“#BW锤击数”、“MD放大延迟（指定延迟之前不作放大，从指定延迟处至桩底将信号以需要的指数放大倍数进行放大）”、“L1加速度传感器位置，如在桩顶设置0即可”、“L2第二个加速度传感器位置”等，注意：测试类别选择的不同，可能使得该菜单的项目有所变化，请具体选择。

高应变低应变桩基检测一、定义根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第2.1.6条，低应变：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。

第2.1.7条，高应变：用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。

高大钊版的《土力学与地基基础》关于大小应变的定义大应变：指激励能量足以使桩土之间发生相对位移，使桩产生永久贯入度的动测法小应变：指在激励能量较小，只能激发桩土体系（甚至只有局部）的某种弹性变形，而不能使桩土之间产生相对位移的动测法。

桩达到极限承载力时，即为桩周土达到塑性破坏。

唯有大应变才能使桩产生一定的塑性沉降（贯入度），所测的土阻力才是土的极限阻力；小应变只能测得桩土体系的某些弹性特征值，而土的弹性变形与其强度之间并没有确定的关系。

因此从理论上讲，小应变不能提供确切的单桩极限承载力，只能用于检验桩身质量。

二、何种桩需要检测建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第3.3.3条，单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定：1 施工质量有疑问的桩；2 设计方认为重要的桩；3 局部地质条件出现异常的桩；4 施工工艺不同的桩；5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩；6 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。

解释：对于基桩的检测包括单桩承载力及桩身完整性两个部分，这两个部分要求检测的数量不同。

三、低应变与高应变适用范围低应变：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。

低应变法的理论基础以一维线弹性杆件模型为依据。

因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5，设计桩身截面宜基本规则。

另外，一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以，对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用。

目录摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论 (5)1.1引言 (5)1.2桩基分类 (6)1.3桩基工程的常见质量问题 (8)1.4基桩动测法的发展 (11)第二章应力波与桩的完整性 (13)2.1基本概念 (13)2.2桩身完整性 (14)2.2.1桩身完整性的定义 (14)2.2.2桩身完整性指标 (15)2.2.3桩身缺陷指标 (15)第三章低应变反射波法的基本原理 (17)3.1 一维波动理论 (17)3.1.1 杆的纵向波动方程 (17)3.2 杆的纵向波动方程解答 (19)3.2.1 分离变量法求解波动方程 (19)3.2.2 采用行波理论求解波动方程 (21)3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射 (23)3.3.1 应力波的相互作用 (23)3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射 (24)第四章测试系统 (26)4.1激振设备 (26)4.1.1瞬态激振设备 (26)4.1.2稳态激振设备 (27)4.2传感器 (29)4.2.1压电式加速度传感器 (29)4.2.2速度传感器 (33)4.2.3放大器 (35)4.2.4信号采集分析仪 (36)第五章测试方法及数据处理 (37)5.1 测试方法 (37)5.1.1测试参数的选择 (37)5.1.2测试仪器和激振设备的选择 (38)5.1.3桩头处理 (40)5.1.4传感器安装和激振操作 (41)5.1.5现场测试要点 (42)5.2测试结果的计算分析 (43)5.2.1信号后分析 (43)5.2.2时域分析 (45)5.2.3频域分析 (48)5.3各类缺陷（或桩底）的波形特征 (49)5.4工程应用 (51)5.4.1工程及检测概述 (51)第六章反射波法的使用总结 (56)摘要桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力（动荷载），动态力可以是瞬态冲击力或稳态激振力。

桩-土系统在动态力的作用下产生动态响应，采用不同功能的传感器在桩顶量测动态响应信号(如位移、速度、加速度信号)，通过对信号的时域分析、频域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性，推断单桩承载力。

实验报告一、实验目的实验主要以低应变测量桩身的刚度，然后再根据刚度换算桩身的强度，主要目的是检测桩身砼强度，再根据桩身砼强度换算桩本身的承载力，检测桩身完整性。

判断是否有缺陷然后划定类别。

二、实验器材低应变检测仪，手锤。

三、实验原理低应变法目前国内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)，实测桩项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--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。

四、实验过程及步骤1.资料的收集及现场勘查2.抽查桩的数量位置及开始的时间3.施工单位做好桩头的处理4.传感器的安装实心桩：传感器安装点宜在距桩中心2/3半径处空心桩：激振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的夹角宜为90°，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点5.激振点及锤击振源a现场测试时，准备几种锤头、锤垫，根据实际情况进行选用。

b激振点的位置:实心桩：激振点位置应选择在桩中心空心桩：激振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的夹角宜为90°，激振点位置宜为桩壁厚的1/2处c激振的要求：激振方向垂直于桩面，激振点平整，激振干脆，形成单扰动，激振点应远离钢筋笼的主筋，激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和软硬适宜的锤垫，宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号6.仪器参数设置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，桩长设定为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积，桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定，采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不宜少于1024点，传感器的设定值应按计量检定或校准结果设定7.数据采集a通过现场对比试验选定激振锤和激振参数。

桩基检测中低应变检测技术的应用摘要：改革后，在我国城市化进程加快下，我国的科学技术水平得到进一步的提升。

现阶段，在桩基检测工作中，主要采用低应变检测技术。

低应变检测技术具有快速、简单、经济的特点。

这种方法在应用工程中得到了普遍认可。

桩基的承载能力检测及完整性的检测作为低应变检测技术中应用的主要内容，低应变检测技术是桩基检测过程中的半直接方法。

以低应变检测技术的桩基检测方法作为应用基础，介绍了低应变检测技术的理论基础、工作方法及数据判定等主要环节，对其存在的检测注意事项及数据处理方法进行阐述，通过有效分析、对比，对理论层面知识进行准确理解及在实际应用中的有效性，从而使低应变检测技术更加全面。

关键词：桩基检测；低应变检测技术；应用研究引言桩基以其施工便捷、寿命长以及稳定性好等优点，在桥梁以及码头、高层建筑等工程中获得了广泛的运用。

低应变检测技术作为一种在工程物探、房屋质量检测以及岩土工程检测中获得广泛应用的技术，在桩基检测工作中的深入运用可以对成桩品质进行准确评价，并且对施工桩长以及混凝土强度、桩身缺陷位置进行判断，帮助相关人员进一步判断桩基是否和设计要求相符，并且为桩身加固提供详细的参考依据，保证桩基础的综合品质。

可这项技术在桩基检测的运用过程中会产生部分问题，怎样将低应变技术有效运用于桩基检测中，就变成相关人员深入研究的重要课题。

1低应变检测在桩基检测应用时的工作及原理低应变检测，即对桩身顶部施加对应的动态支撑力，然后根据支撑作用下土壤及桩基所反射回来的信号强弱判断桩基质量，并与相对应的质量标准进行对照。

低应变技术检测工作的原理主要是依据波动理论为前提，根据机械波在桩基内传播并反射，通过传感器接收反射后的能量进行检测。

低应变检测桩基质量检测技术的主要工作分成3大块：基础资料的采集，室外资料的收集和数据的解释。

基础资料的采集，为测试前的准备工作，需了解建桩流程、建桩时间、桩高、桩宽、建桩材料、混凝土强度等；同时要对室外场地的资料进行整理，根据建筑设计的需求，选出需进行检测的桩基，再利用粘合剂等将声波传感器整合到需要检测的桩基上，连接上显示的输出设备（计算器、显示仪等），进行测试工作并调试设备；最后通过上述数据及资料的采集，采用较小波长或高通滤波等对声波的波形进行过滤，去除干涉波，读取反射波中纵波的第一次抵达波峰的时间，将时间的一半再乘波速，来推测桩基中某个部位的异常。