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桩基低应变检测资料汇编简介

桩基低应变检测是一种广泛应用于工程实践中检测基桩完整性的重要方法，主要通过应力波在桩身中的传播与反射特性，判断桩身是否存在断裂、缩颈、扩颈、夹泥等缺陷。该方法具有操作简便、检测效率高、成本低、无损检测等优点，适用于各类灌注桩和预制桩的质量检测。

本资料汇编系统整理了桩基低应变检测的基本原理、测试设备、检测流程、数据分析方法及常见问题处理等内容，并结合实际工程案例，分析不同缺陷类型在速度曲线或频域曲线上的表现特征。同时，汇编还收录了相关国家规范与行业标准，如《建筑基桩检测技术规范》（JGJ1062014），为从业人员提供理论支持与实践指导。

通过本资料的学习，有助于提高检测人员的技术水平桥梁阻尼器应用指南db42∕t 1744-2021，确保检测结果的准确性与可靠性，对保障工程质量具有重要意义。可供工程勘察、设计、施工及质量监督等相关人员参考使用。

式中P一导纳曲线的极大值（峰值）； Q一导纳曲线的极小值（谷值) (3)导纳曲线的理论值：

式中A一桩的横截面积。 (4)桩的动刚度K

式中fn V 表示曲线初始端近似为直线部份任一点的频率和导纳值。 FM (5)确实完好的桩可以计算波速c

(6)计算一阶谐振频率和△f的比值

计算出上列各参数以后，再根据导纳曲 线的形状即可对桩的质量进行初步估计。如果 L与桩的实际长度相近；N小于各桩的平均 值；并与理论值N+接近；K。接近各桩的平均 值；c。≥3500米／秒，曲线形状无异常，此时即 可判定该桩为质量良好的完整桩。如果存在下 列情况之一就可判定桩有缺陷。

值处的导纳几何平均值。

式中P一最大峰幅值： Q一与最大峰相邻的谷幅值。 如果缺陷对桩身截面削弱愈多，或缺陷位置愈接近桩顶，则N愈大。为便 于距桩顶不同深度处N值进行比较，可以由下式计算相对最大N值

Nmp。 = Nm, / L2

式中L一由最大峰值计算出的缺陷距桩顶的长度，

在对实测桩的导纳曲线的分析中，有时由于各种干扰和一些不可预知的情 况出现，在谐振峰中掺杂了一些假峰。特别是在判定是否有桩底的反射时，假 峰的干扰会增加判读和分析的困难。此时，就可借助相频曲线和相干函数来剔 除假的谐振峰干扰。一般来说相频曲线由负值变化到正值通过零相位点所对应 的幅频曲线上的波峰即为有效的波峰。如果某一波峰或波谷处的相干函数值在

注：△f一相邻谐振峰的频率差 L一完整桩长

桩的动刚度及承载力判定

Kd 一预期的动刚度

在动态激振力作用下桩的动刚度Ka，是当桩一土系统作为一个整体振 在低频时测出的。根据机械阻抗试验结果计算出的动刚度Ka应在Kx及 间。K是支承在无限刚性地基上的桩的最大刚度：

式中Kin一支承在无限柔性地基上的桩的动刚度

的K是埋置在土中无限长度的动刚

式中A一桩的截面积； E。一桩身混凝土弹性模量； L一桩长； C一阻尼系数。 上式中的cL值可以根据测得的导纳曲线由下式计算：

Cth(cL)=√P/g

c在理论上的计算公式为：

式中p一混凝土的密度； p一桩侧土的密度； U：一桩侧土的剪切波速。 如果上式中A，L，p及，均已知，可由此计算土的剪切波速，从而 计算出土的剪切模量G。G是桩侧土的一个重要力学参数。 桩的动刚度表示了桩在动荷载作用下的承载能力。在低频时，桩的振动速 度很小，土的阻尼可以略去不计，振动的桩可简化为单一的弹簧，其刚度取决 于桩身混凝土的刚度和桩侧土和桩底土所提供的刚度。因而，动刚度K。的影 响因素是： (1)桩身长度L (2)桩的横截面积A (3)桩的直径与长度之比L/d (4)裸露在地面上自由桩段的长度 (5)桩身混凝土的波速 (6）桩侧土的剪切波速V

(7)桩底支承地基的刚度 (8)桩底地基及桩侧土的相对刚度 在理论上说，当作用在桩上动荷载的频率趋近于0 时，动刚度Ka趋近于静刚度Ks。K是由桩的静荷载试验得 出的荷载位移(p一s)曲线初始部分的斜率。为了简化桩的 荷载试验，用简使易行的动载试验代替费用高昂的静载试 验，国外曾经作了大量的静载试验和动载试验的对比（国 内近年来也开即了这方面的工作)。在试验中得出，桩的动

反射波法基桩质量分类方法探讨

（中航勘察设计研究院）

提要：本文叙述桩基工程成桩质量检查中应力波反射法所起的作用，通过对反射波法特 点及其局限性的分析研究，提出基桩完整性、混凝土强度及对承载力影响的三个评判依据， 对基桩质量进行评价分类，为规范今后桩基工程检测报告中结论意见的编写，提供参考。

桩基是厂泛应用的基础形式之一。目前，我国桩基础施工队伍庞杂、施工 机具参差不齐、施工工艺不一、桩基施工质量不佳的现象较为普遍，如不能及 时检查发现，对存在的缺陷采取补救措施，将对建筑工程留下隐患、造成不可 估量的损失。为了保证桩基工程的质量和安全，必须按照桩基有关技术规范的

规定，进行各种检查和测试。对我们检测单位来说，桩基工程的成桩质量检测 为容，主要是对桩的承载力与桩身结构完整性检测。前者如静载荷试验，高、 低应变动力试桩以及最近在国外逐渐使用的静动法；后者如钻探取芯、开挖检 查、声波透射法及低应变应力波反射波法和机械阻抗法等。桩的静载荷试验的 检验值是桩承载力可靠性的评定标准，是桩基工程单桩竖向极限承载力标准值 的设计依据。但它试桩数量少，没有一定检测数量的复盖面苏jg t041-2011，即使测试方法可 靠，对各种类型的混凝土灌注桩来说，由于地层土质的复杂变化和施工技能的 差异，桩基工程质量也难以保证，在这种情况下，使用快速、有效的动测方法， 可以弥补静载荷试验数量少、代表性差的缺点。从“技术可靠、经济合理”的 原则考虑，在桩基工程中采用两种或两种以上检测方法是必要的。因为，每种 检测方法各有其特点，既有它的长处，也有它的局限性，几种方法可以互相取 长补短。因此，在1%桩的静载荷试验基础上，辅以其它动力检测方法作为补 充是必不可少的。而反射波法可对桩基工程质量进行普查，有利于整个桩基工 程质量控制，可作为桩基工程成桩检查质量的一种有效方法，能为成桩质量评 价提供依据。

式中：R一反射系数； Z1、Z2一分别为桩身材料上、下界面的广义波阻抗； p、A、C一分别为桩身材料的质量密度、桩身截面积及应力波速。 根据反射系数R的正、负来确定桩身阻抗的变化情况：当R>0时，反射波与 入射波同相位，表示桩身界面阻抗由大变小，如缩径、离析、断桩及桩底反射 等；反之，R<0时，反射波与入射波反相位，表示桩身界面阻抗由小变大， 如扩径、端承桩桩底反射情况。 桩截面完整性系数可用基桩上、下界面的阻抗Z1、Z2之比来表示：

以桩身结完整性系数的办法来评价桩的缺陷程度，对桩身结构完整性进行 分类评价。在一些地方被认为是一种可用的方法。其具体做法将桩身反射波与 入射波振幅之比值、计算完整性系数，来确定桩的类别。但笔者认为仍是一种 定性而不能定量的方法，因为，这种入射、反射波的幅值影响因素较多，如传 感器的阻尼系数，缺陷在桩身不同深度、缺陷断面的变化率等等，都对缺陷反 射的幅值有限大影响。 桩身缺陷性质和位置这是评价桩身完整性的重要依据，知道桩身缺陷的性 质及严重程度，就可以分析桩身的结构强度能否承受桩上部荷载的要求。缺陷 的位置以摩擦桩的载力不够，浅部影响大，深部的影响不大，但浅部容易作接 桩形曲线的分析，可以判断桩身缺陷的性质并估计严重程度，同时可以推断缺 陷的位置。所以，反射波法能较好的评价桩身的完整性。桩身缺陷离桩顶的位 置可按下式计算：

式中：At一桩顶与桩身缺陷反射波达到的时间差； C一取该工地五根以上正常桩的平均波速。 2、桩身混凝土纵波波速估计混凝土强度 强度是混凝土的最重要的力学性质，桩身混凝土的抗压

式中：L一完整桩的桩长： At一完整桩桩顶与桩底反射波到达的时间差。 有的桩基工程因没有室内试验条件或施工工期紧追，来不及采集试样进行 室内试验长沙市火车北站片区改造工程城市设计，找不到这种换算关系，这时只好参考下列混凝土强度等级与波速关 系表1。该表是参考以往有关资料以及室内高强度混凝土C60的超声波波 速，按0.93换算过来的。

表1 混凝土强度等级与波速关系参考

3、综合分析缺陷对承载力的影响 当我们提交桩基工程检测报告时，结构工程师最终关心的是桩基工程存在什么质量问 题，对承载力的影响程度如何，桩的承载力能否满足设计要求。这样，在桩身质量分