低应变检测方法

‘壹’ 低应变检测问题

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、桩身缺陷识别问题分别进行了分析和探讨。桩基工程是地下隐蔽性工程,基桩在施工过程中常出现缩径、扩径、夹泥、离析和断桩的缺陷,从而直接影响到工程质量,因此对桩的完整性检验是非常重要的。在桩身完整性检测中,反射波法理论依据充分、测试技术简单、波形判读直观,可以诊断桩身各种缺陷,并能确定其所在部位,同时对桩长进行查核,按桩身弹性波速,对混凝土质量作出适当的评价。

‘贰’ 低应变法检测基桩完整性是

低应变法是普查基桩的完整性，判定桩身缺陷程度和位置的一种常用方法。

低应变法是判断桩质量的重要途径之一，能大致检测桩身的完整程度，但是不能准确、全面地反映缺陷的真实情况。因此，对低应变动测曲线的判定应结合具体的工程条件，例如：工程地质情况、桩型、施工情况等因素。

低应变法是检测桩身完整性的有效方法之一，虽简便、快捷，但也存在一定的局限性，主要有：土阻力的干扰、波阻抗缓慢渐变、浅部缺陷难以辨别、难以识别多缺陷桩（波的透射能力限制）等。

影响因素：

1、脉冲发生器的影响：混凝土的材质和混凝土的强度不同，产生的应力波也不相同。同时，不同的脉冲对检测对象的灵敏度也不相同。

2、桩头的处理：桩头处理的好坏直接影响到测试信号的质量。桩头的处理应按照检测的要求，保证桩顶表面干净、干燥无积水；另外，在脉冲发生的部位和脉冲接收的部位也应该按要求处理平整，否则可能造成测量信号的失真。

3、传感器的安装、脉冲发生力度的掌握以及耦合剂的选用：传感器是检测桩身完整性最基本的器件，其质量的好坏直接影响到检测结果的准确性，通常选用的是频响应宽，对联线要求低的内装式加速度传感器（ICP），该传感器能很好的在恶劣工况下工作。为了获得真实的波信号，传感器安装在桩径2/3处的平整坚实的部位。

同时，传感器的安装应与脉冲发生点保持一定的距离，减轻过大负面反冲对浅部缺陷的掩盖。理论上传感器越轻、越贴紧桩面，与桩面的接触刚度越大，信号传递特性越好，釆集的信号也越接近桩面的振动情况。

‘叁’ 桩基小应变检测

基桩小应变检测（也叫低应变动测法）是使用小橡胶锤敲击桩顶，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。

(3)低应变检测方法扩展阅读：

注意事项：

1、桩及桩基施工时所要用的其他材料如焊条，水泥，砂石等的的验收。包括质量合格的证明材料和现场验收的记录。通常只要有桩的质量合格证，生产厂家的生产许可证和检验报告。

2、桩施工过程中的记录，包括放线记录、打桩记录。

3、桩完成后的位置复核。

4、桩完成后的检测：包括静载和小应变。

5、如果施工过程中有失误，还应该有改正的申请、设计变更等方面的资料。

‘肆’ 低应变检测与高应应变检测有何区别

1、定义不同

低应变检测：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传感器的桩顶测动态响应信号（如位移、速度、加速度信号），通过对信号的时域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性。

用反射波法，对每一根被检测的单桩均应进行二次以上重复测试；对同一根基桩，三次锤击所形成的三条波形曲线在形态、振幅及相位上应基本一致，采集数据方算合格。

高应变检测：高应变检测是一种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，实验时用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析。

2、原理不同

低应变检测：低应变反射波法的主要功能是检验桩身结构的完整性，如桩身缺陷位置判断、施工桩长校对和混凝土强度等级定性估计等。用手锤或力锤、力棒敲击桩顶，由此产生的应力波沿桩身以波速C向下传播，

应力波通过桩阻抗z(Z：AC)变化界面时(如缩径、夹异物、混凝土离析或扩径)，一部分应力波产生反射向上传播，另一部分应力波产生透射向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。

由安装在桩顶的加速度或速度传感器，接收反射波信号，并由测桩仪进行信号放大等处理后，得到加速度时程曲线。从曲线形态特征可以判断阻抗变化位置或校核桩长，由平均波速大小估计混凝土的强度等级。

高应变检测：高应变检测的基本原理就是往桩顶滞轴向施加一个冲击力，使桩产生足够的贯入度，实测由此产生的桩身质点应力和加速度的响应，通过波动理论分析，判定单桩竖向抗压承载力及桩身完整性的检测方法。

用重锤冲击桩顶，使桩~土之间产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力．从桩身运动方向来说，有产生向下运动和向上运动之分。习惯把桩身受压(无论是内力、应力还是应变)看作正的， 把桩身受拉看作是负的；

把向下运动(不论是位移、速度还是加速度)看作正的，而把向上的运动看作负的。由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生十分复杂的透射和反射，因此，有必要把桩身内运动的各种应力波划分为 上行波和下行波。

由于下行波的行进方向和规定的正向运动方向一致，在下行波的作用下正的作用力(即压力)将产生正向的运动，而负的作用力(拉力)则产生负向的运动。上行波则正好相反，上行的压力波(其力的符号为正)将使桩产生负向的运动，而上行波的拉力(力的符号为负)则产生正向的运动。

由于锤击所产生的压力波向下传播，在有桩侧摩阻力或桩截面突然增大处会产生一个压力同波，这一压力回到桩顶时，将使桩顶处的力增加，速度减少。同时，下行的压力波在桩截面突然减小处或有负摩阻力处，将产生一个拉力回波。

拉力波返回桩顶时，将使桩顶处的力值减小，速度增加。掌握这一基本概念就可以在实测的力波曲线和速度曲线中根据两者变化关系来判断桩身的各种情况。

3、检测设备不同

低应变检测：低应变检测仪，体积小巧、重量轻方便携带，现场操作简单，内置高容量锂电池，可连续工作6个小时,太阳强光下屏幕清晰可见。高强度铝合金机壳，结构稳定耐用。

3级A/D组合设计，动态范围大，信噪比高。现场可进行滤波、指数放大、定缺陷位置等分析功能。支持英文操作，符合国际各种规范要求。可扩展为无线采集模式（另有无线语音低应变采集模式）

高应变检测：一套完整的测桩仪，应能够足现场测试及数据分析的要求，而且仪器的配套性及维修方便性亦要满足使用要求，一种高品位的测桩仪至少应在以下几个方面达到很高 的水准。

仪器的硬件要求，包括A/D转换器、前置放大和滤波器、稳定性和适用性。仪器的配件性和维修方便性亦应满足现场测试、记忆、再现功能，合理正确的实时分析功能，美观的图形打印与显示功能等。仪器的配套性和维修方便性亦应满足现场测试要求。