一、檢測原理
低應變法目前國內普遍採用低應變反射波法，為狹義低應變法，其通過採用瞬態衝擊的方式（瞬態激振），實測樁頂加速度或速度響應曲線，以一維線彈性桿件模型為依據，採用一維波動理論分析判定基樁的樁身完整性。
因此基樁必須符合一維波動理論要求，滿足平截面假定和一維線彈性桿件模型要求，一般要求其樁長遠大於直徑即長徑比大於5或瞬態激勵有效高頻分量的波長與樁的橫向尺寸之比大於5。
二、編制依據及目的
1、編制依據
⑴國家及部委頒發的相關規範、規程和標準；
《公路工程基樁動測技術規程》（jtg/t f81-01-2004）
《建築基樁檢測技術規範》（jgj 106-2003）
《建築樁基技術規範》 （jgj94-2008）
《建築地基基礎設計規範》 （gb50007-2011）
《鐵路工程基樁檢測技術規程》 （tb10218-2008）
《鐵路路基工程施工質量驗收標準》 （tb10414-2003）
《鐵路工程地基處理技術規程》 （tb10106-2010）
⑵iso-9001質量標準執行要求。
2、編制目的
通過編制本作業指導書，使地基所全體人員能熟練掌握低應變反射波法進行基樁檢測，起到規範檢測人員檢測方法及程式的作用。
三、適用範圍
低應變反射波法適用範圍為：混凝土灌注樁、混凝土預製樁、預應力管樁及cfg樁。
四、檢測流程
基樁檢測流程圖見圖1所示。
五、檢測方法及工藝要求
（一）檢測前的準備工作
1、受檢基樁混凝土強度至少達到設計強度的70％，或期齡不少於14天時方可報檢。
2、施工單位按附表1格式填寫報檢表，經監理工程師簽字確認後，至少提前2天提交給現場檢測人員。
3、施工單位按附表2向檢測單位提供基樁工程相關引數和資料。
4、檢測前，施工單位做好以下準備工作：
⑴剔除樁頭，使樁頂標高為設計的樁頂標高。
⑵要求受檢樁樁頂的混凝土質量、截面尺寸應與樁身設計條件基本相同。
圖1 基樁檢測工作流程
⑶灌注樁要鑿去樁頂浮漿或鬆散破損部分，並露出堅硬的混凝土表面。
⑷樁頂表面平整乾淨且無積水。
⑸實心樁的中心位置打磨出直徑約10cm的平面，平面保證水平，不要帶斜坡；在距樁中心2/3半徑處，對稱布置打磨2～4處（具體見圖1），直徑約為6cm的平面，打磨面應平順光潔密實。
圖2 不同樁徑對應打磨點數及位置示意圖
⑹當樁頭與墊層相連時，相當於樁頭處存在很大的截面阻抗變化，會對測試訊號產生影響。因此，測試前應將樁頭側面與斷層斷開。
⑺準備黃油1～2包，作為測試耦合劑用。
⑻在基坑內檢測，應提前將基坑內水抽乾，並搭設好梯子，便於上下。
5、蒐集受檢樁的相關技術資料，包括工程概況、基樁的設計引數、場地的工程地質資料以及施工記錄情況；
6、安裝感測器。感測器的安裝對現場訊號的採集影響較大，感測器的安裝須通過黃油、凡士林或橡皮泥等藕合劑與樁面緊密粘接，並與樁頂面垂直；
7、根據現場情況選擇合適的激振裝置、感測器，檢查系統各部分之間是否連線良好，確認系統處於正常工作狀態。
（二）資料採集
⑴ 通過現場對比試驗選定激振錘和激振引數。短樁或淺部缺陷樁的檢測宜採用輕錘短脈衝激振；長樁、大直徑樁或深部缺陷的檢測宜採用重錘寬脈衝激振；
在現場檢測過程中，可在激振部位平鋪薄層橡膠墊以獲取更好的實測訊號。通過改變力錘的重量及鎚頭材料，可改變衝擊入射波的脈衝寬度及頻率成分。鎚頭剛度較小時，衝擊入射波脈衝較寬，含低頻成分多，衝擊力大小相同時，其能量較大，應力波衰減較慢，適合於獲得長樁樁底訊號或下部缺陷的識別；鎚頭剛度較大時，衝擊入射波脈衝較窄，含高頻成分較多，衝擊力大小相同時，雖其能量較小，但更適合於樁身淺部缺陷的識別及定位。
對於長樁，應該先採用低頻檢波器，重錘敲擊來獲得實測曲線，再用高頻檢波器、輕錘敲擊來獲得淺部鑑別曲線。
⑵ 採集樁身的波形訊號時，調整增益和激振頻率使樁身（特別是樁身下部）的反射特徵清晰、重複性好。各測點記錄的有效訊號數不宜少於3個，波形具有良好的一致性。
⑶ 對存在缺陷的樁應選用多種激振頻率進行重複檢測，獲取足夠的缺陷特徵分析資料。
（三）資料分析與判定
⑴ 樁身平均波速的確定；
⑵ 對波形、波幅、頻率等訊號特徵進行分析，並結合受檢樁的成樁工藝、地質條件和施工情況識別斷樁縮頸、擴頸等樁身缺陷；
⑶ 進行樁身完整性類別判定，樁身完整性類別應按表3-2和表 3-3原則判定；
⑷ 當實測訊號所反映的樁身資訊(如超過有效檢測範圍、樁底反射不明顯、實測訊號無規律等)不足以分析和評價樁身完整性，應結合其它檢測方法進行樁身完整性判定。
（四）複測驗證與處理
⑴ 對於樁身淺部存在缺陷，擬採用開挖法（開挖深度一般在1～8m範圍內，條件允許的情況下可適當增加開挖深度）進行驗證；
⑵ 若樁身波速偏低或懷疑混凝土強度不夠時，分析強度低的各種原因，若對比其餘同等條件的樁後發現強度等級依然存在波速異常，應建議業主、監理等相關部門採用其它檢測手段進行檢測。
⑶ 若發現樁身深部存在缺陷或樁底沉渣過厚時，應該如實向業主、監理提出採用工程鑽機抽芯驗證申請，並提交檢測原始資料，對有爭議性的檢測結論，應該提出第三方驗證的申請進行仲裁。
（五）成果報告的編寫
《建築基樁檢測技術規範》（jgj 106—2003）強制要求低應變檢測報告應給出樁身完整性檢測的實測訊號曲線，除此之外，檢測報告還應包括以下內容：
⑴ 工程概述及岩土工程條件描述；
⑵ 檢測方法、原理、儀器裝置和過程敘述；
⑶ 受檢樁的樁號、樁位平面圖和相關的施工記錄；
⑷ 樁身波速取值；
⑸ 樁身完整性描述、缺陷的位置及樁身完整性類別；
⑹ 時域訊號時段所對應的樁身長度標尺、指數或線性放大的範圍及倍數；或幅頻訊號分析的頻率範圍、樁底或樁身缺陷對應的相鄰諧峰間的頻差；
⑺ 必要的說明和建議，比如對擴大或驗證檢測的建議。
綜上所述，其技術流程如圖2所示:
圖3 瞬態激振時域頻域分析法測樁技術流程
六、資料分析和質量評定
低應變的樁身完整性分析應嚴格地按照國家及部委頒發的相關規範、規程和標準執行，以時域曲線為主，輔以頻域分析，並結合施工情況、岩土工程勘察資料和波形特徵等因素進行綜合分析判定。
當在樁頂施加一激振後，彈性波沿樁身傳播的規律滿足一維波動方程，如下式：
式中：—縱波波速
—樁的彈性模量
—樁截面積
—樁身材料密度
彈性波在傳播過程中會對樁身阻抗（）的變化作出響應，假設樁身由、、、變為、、、，根據平面彈性波傳播理論，其反射係數為：
式中：—反射係數
—樁身材料密度
—縱波波速
—樁截面積
（一）統計法確定樁身波速平均值
為分析時域、頻域曲線所反映的樁身波阻抗變化情況、核實樁底訊號並確定樁身缺陷位置，首先需要確定樁身波速及其平均值。在樁長已知、樁底反射訊號明確的前提下，在地質條件、設計樁型、成樁工藝相同的基樁中，選取不少於5根ⅰ類樁的樁身波速按下列計算平均值：
1)2)
式中 —樁身波速的平均值；
—第根受檢樁的樁身波速值，《建築基樁檢測技術規範》（jgj10 2003）要求樁身波速離散性控制在5%以內，即。
（二）資料的分析和樁身完整性判定
完整樁的時域波形圖比較規則、均勻、整齊，樁底反射訊號明顯，平均波速也正常。完整樁的波形特徵如圖3-a所示。
斷樁指樁身斷裂，混凝土不連續，一般在此處有嚴重的夾泥，使此處的阻抗明顯變小，應力波在斷樁片發生強反射，應力波在樁身斷裂以上部分來回反射形成多次波，整樁訊號不明顯，甚至沒有樁底反射，類似於短的完整樁。斷樁的波形如圖3-b，斷樁的斷裂位置由下式確定：
3)其中：為斷裂位置(m)；為完整樁波速(m/s)；為入射波與反射波的時間間隔(ms)。
a:完整樁b:斷樁c:縮頸樁
d:擴徑樁 e:樁身混凝土膠結差（空洞、蜂窩、鬆散等現象）
圖4 樁身典型缺陷與動測波形特徵
縮頸樁和擴徑樁都有明顯的樁底反射訊號，和本工地樁身混凝土平均波速相接近，計算樁長與實際樁長相符。同時在縮頸處或擴徑處分別出現同相位和反相位的反射訊號。縮頸樁和擴徑樁的波形特徵如圖3-c和圖3-d。
樁身混凝土膠結差視其程度大小，樁身混凝土介於完整樁和斷樁之間，輕微接近完整樁，嚴重接近於斷樁。該類基樁的反射訊號與入射波訊號同相位，同樣有樁底反射訊號，但整樁混凝土傳播速度偏低，這是樁身混凝土膠結差區別於縮頸樁的重要依據，如圖3-e。
依據實測時域或幅頻訊號特徵進行樁身完整性判定的分類標準和分類見表3-3、3-4
表3-3 樁身完整性判定
表3-4 樁身完整性分類表
上表並沒有列出樁身無缺陷或有輕微缺陷但無樁底反射這種訊號特徵的類別劃分。低應變法測不到樁底反射訊號的情形受樁的長徑比、樁周土阻力、樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配等多種因素影響，所以，絕對要求同一工程所有的ⅰ、ⅱ類樁都有清晰的樁底反射是不現實的。
對同一場地、地質條件相近、樁型和成樁工藝相同的基樁，因實測訊號無樁底反射波時，可參照本場地同條件下有樁底反射波的其它樁實測訊號或結合其它檢測方法判定樁身完整性類別。
基樁檢測作業指導書
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基樁低應變檢測報告
注意事項 1 報告無 檢測報告專用章 或單位公章無效。2 複製報告未重新加蓋 檢測報告專用章 或檢測單位公章無效。3 報告塗改無效。4 對檢測報告若有異議，應於收到報告之日起十五日內向檢測單位提出，逾期不予受理。no二 檢測依據 1 建築基樁檢測技術規範 jgj 106 2003 2 建築地基基礎設...