桩基检测技术总结

-一、低应变检测分析判定1、钻孔灌注桩常见质量通病①泥浆护壁的钻孔灌注桩，桩底沉渣过厚；②水下浇注混凝土时，施工不当如导管下口离开混凝土面、混凝土浇注不连续时，桩身会出现断桩的现象，而混凝土搅拌不均、水灰比过大或导管漏水会产生混凝土离析；③当泥浆相对配置不当、地层松散或呈流塑状，或遇承压水层时，导致孔壁不能直立而出现踏孔时，桩身就会不同程度的出现扩径、缩颈或断桩的现象。2、检测目的检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。3、桩身完整性反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合指标。4、检测方法弹性波反射法。5、检测范围规则截面混凝土桩且桩径应小于2.0m；桩长一般不大于40m6、测试原理一般嵌入地层的基桩具有较大的长径比，可近似看作一维弹性杆件，当在桩头施加一机械脉冲力F(t)时，桩顶在发生阻尼振动的同时，将产生一弹性波，并沿桩身向下传播。当波传至桩底或桩身某一缺陷时，由于这些部位均存在明显的波阻抗差异(形成波阻抗界面)，因此在这些波阻抗界面上除一部分弹性波以透射波的形式往下传播和被介质吸收外，另一部分能量以反射波的形式往上传播。而反射波的走时和振幅、相位、频响等运动学特征和动力学特征不仅与桩底、桩间缺陷位置有关，而且与缺陷性质、类型密切相关。因此，在桩头激振的同时，用安置在桩头的检波器接收来自桩底、桩间的反射信号及桩土体系的振动信号，同时进行滤波放大和必要的数据处理，就能获得桩间缺陷位置与性质等方面的参数，确定桩身缺陷位置、性质。7、检测数据分析与判定①桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合地质资料、施工资料和波形特征等因素进行综合分析判定。②桩身波速平均值的确定：1）当桩长已知、桩底反射信号明显时，选取相同条件下不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速按下式计算桩身平均波速：式中 —桩身波速平均值(m/s)；—参与统计的第根桩的桩身波速值(m/s)；—测点下桩长(m)；—时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms)；—幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz)，计算时不宜取第一与第二峰；—参与波速平均值计算的基桩数量(5)。2）当桩身波速平均值无法按上款确定时，可根据本地区相同桩型及施工工艺的其它桩基工程的测试结果，并结合桩身混凝土强度等级与实践经验综合确定。不同混凝土强度等级的反射播波速经验值混凝土强度等级级应力波波速范围围（m/s）C203000～34400C253400～37700C303700～39900C403900～41100经验值是针对普通混凝土提出的，仅供参考。高性能混凝土、添加粉煤灰及其他添加剂的混凝土波速与强度等级关系还有待于进一步研究。3）如具备条件，可制作同混凝土强度等级的模型短桩测定波速，也可根据钻取芯样测定波速，确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响。③桩身缺陷位置应按下列公式计算：式中 —测点至桩身缺陷的距离(m)；—时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms)；—幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)；—桩身波速(m/s)，无法确定时用值替代。另国家规范要求取值的离散性不能太大，即∣Ci–Cm∣/Cm≤5%④桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按规定和表所列实测时域或幅频信号特征进行综合判定。表 桩身完整性判定类别时域信号特征幅频信号特征Ⅰ2L/c时刻前前无缺陷反反射波，有有桩底反射射波桩底谐振峰排列列基本等间间距，其相相邻频差Ⅱ2L/c时刻前前出现轻微微缺陷反射射波，有桩桩底反射波波桩底谐振峰排列列基本等间间距，轻微微缺陷产生生的谐振峰峰与桩底谐谐振峰之间间的频差Ⅲ有明显缺陷反射射波，其它它特征介于于Ⅱ类和Ⅳ类之间Ⅳ2L/c时刻前前出现严重重缺陷反射射波或周期期性反射波波，无桩底底反射波；；或因桩身浅部严严重缺陷使使波形呈现现低频大振振幅衰减振振动，无桩桩底反射波波；或按平均波速计计算的桩长长明显短于于设计桩长长桩底谐振峰排列列基本等间间距，相邻邻频差，无无桩底谐振振峰；或因桩身浅部严严重缺陷只只出现单一一谐振峰，无无桩底谐振振峰注：1、对同一场地、地地质条件相相近、桩型型和成桩工工艺相同的的基桩，因因桩端部分分桩身阻抗抗与持力层层阻抗相匹匹配导致实实测信号无无桩底反射射波时，可可按本场地地同条件下下有桩底反反射波的其其它桩实测测信号判定定桩身完整整性类别。2、对于混凝土预制制桩和预应应力管桩，若若缺陷明显显且缺陷位位置在接桩桩位置处，宜宜结合其它它检测方法法进行评价价。3、不同地质条件下下的桩身缺缺陷检测深深度和桩长长的检测长长度应根据据试验确定定。完整桩曲线断桩曲线缩颈曲线扩径曲线4.4.1本方法判定桩身完整性，是以时域波形为主、频域分析为辅。应保证在受检桩检测波形信号真实、有效的基础上，对检测波形进行判读。由于多种干扰成分的存在，时域信号通常须采用滤波、平滑、线性放大或指数放大等手段来突出信号中的有效信息，而不当的处理往往会导致波形畸变，从而做出错误的结论。4.4.4桩完整性和类别可根据时域频域图形特点结合表4.4.4判定:1完整桩时域频域图形的特点(图4.4.4-1、图4.4.4-2)在时域波形中有桩底反射信号，其反射周期为，波形规则，波程中无其它明显的阻抗变化反射。在频域图形中，谱峰排列规律，相邻峰间隔即特征频率基本相等，且＝1/。摩擦桩桩底反射波与入射波同相位，且；嵌岩桩桩底反射波与入射波反相位，且0.5。加速度信号：图4.4.4-1完整桩时域频域图速度信号：完整桩时域频域图完整桩时域频域图2断桩时域频域图形的特点时域波形和频域波形规则。在时域波形中反射信号明显并与入射波同相位，反射波周期为。在频域图形中，相邻峰间隔也基本相等。但由平均波速与算出的桩长比施工桩长要短，即<，在时域频域图形中无桩底反射信号。其它缺陷桩时域频域图形的特点(图4.4.4-3)时域波形中有桩底反射，有完整桩的反射波周期；缺陷反射与入射波同相位，缺陷的反射波周期为。频域图形中既有完整桩的特征频率，也有缺陷部位的特征频率。可根据公式4.4.3-1或4.4.3-2求出缺陷沿桩长所在位置。速度信号：图4.4.4-3 缺陷桩的时域和频域图4.4.5当灌注桩截面渐变或突变，在阻抗突变处的一次或二次反射常表现为类似明显扩径、严重缺陷或断桩的相反情形，从而造成误判。因此，可结合施工、地质情况综合分析加以区分；无法区分时，应结合其它检测方法综合判定。4.4.6对嵌岩桩，桩底沉渣和桩端持力层是否为软弱层、溶洞等是直接关系到该桩能否安全使用的关键因素。从理论上讲可以用低应变反射波法有效地检测出桩端嵌岩等质量，即在桩端波形呈反相反射时，认为嵌岩状况良好，反之则认为在桩端存在低劣混凝土或沉渣可能性较大，或者存在软弱层或岩溶孔洞等。实际检测中，当采用本方法判定桩端嵌固效果差时，应采用静载试验或钻芯法等其它检测方法核验桩端嵌岩情况，确保基桩使用安全。二、应力波简单理论1、没有扰动就没有波，只有扰动而没有传播的介质也不能形成波，如果介质是弹性的，形成的就是弹性波。2、在波动过程中，介质中各个质量都只在各自的平衡位置附近作振动，并不随波动过程传到远处，被传播的是扰动的状态，而不是振动的质点。3、扰动引起的介质质点运动方向与波的传播方向一致或相反的应力波是纵波，垂直的是横波。4、应力波波长公式λ=cT===式中T——波动的周期，表示介质质点振动的周期（时间）c——波传播速度，简称波速，表示单位时间内扰动在介质中传播的距离（长度/时间）λ——波长，在一个周期内，波传播的距离（长度）f——频率，单位时间（1秒）内，波前进的波长数，（次/单位时间——圆频率，频率的2倍，（1/时间）k——波数，圆频率与波速频率之比值，（次/单位时间）（1/时间）5、桩身材料弹性模量公式E=式中E——桩身材料弹性模量（kPa）c——桩身应力波的传播速度（m/s）——桩身材料质量密度（t/m3）另根据虎克定律弹性模量等于应力与应变之比E==注意应变没有单位6、桩身阻抗公式Z==7、桩顶质点运动速度与应变成正比V=根据E==及E=公式得出==±Z·V8、应力力波在桩不不同阻抗界界面处的反反射和透射射VI,FIZ1VT,FTZ2VR,FRL1L2L界面上F和速度度V应分别满满足牛顿第第三定律和和连续条件件得出VI+VVR=VT=VFI+FFR=FT=F根据公式===±Z·VV得出VVR=FFR=完整性系数得出出VR=FR=反射系数则得出出VR=FR=三、超声波检测测分析判定定1、检测目的检测混凝土灌注注桩桩身缺缺陷位置、范范围和程度度，判定桩桩身完整性性类别。2、桩身完整性反映桩身截面尺尺寸相对变变化、桩身身材料密实实性和连续续性的综合合指标。3、检测方法声波透射法。常用的声学参数数为声速、波波幅、频率率及波形。4、检测范围预埋声测管的灌灌注桩。一般桩径大于6600mmm(桩径太小小时，换能能器与声测测管的耦合合会引起较较大的相对对误差)5、测试原理在被测桩内预埋埋2-4根竖向相相互平行的的声测管作作为检测通通道，将超超声脉冲发发射换能器器与接收换换能器置于于声测管中中，管中注注满清水作作为耦合剂剂，由仪器器发射换能能器发射超超声脉冲，穿穿过待测的的桩体混凝凝土，并经经接收换能能器被仪器器所接收，判判读出超声声波穿过混混凝土的声声时、接收收波首波的的波幅以及及接收波主主频等参数数。超声脉脉冲信号在在混凝土的的传播过程程中因发生生绕射、折折射、多次次反射及不不同的吸收收衰减，使使接收信号号在混凝土土中传播的的时间、振振动幅度、波波形及主频频等发生变变化，这样样接收信号号就携带了了有关传播播介质（即即被测桩身身混凝土）的的密实缺陷陷情况、完完整程度等等信息。由由仪器的数数据处理与与判断分析析软件对接接收信号的的各种声参参量进行综综合分析，即即可对桩身身混凝土的的完整性、内内部缺陷性性质、位置置以及桩混混凝土总体体均匀性等等级等做出出判断。6、声波波速与混凝凝土质量的的关系6.1声速读取的声时值是是首波到达达时间1）声波波速是超声声波检测的的一个主要要参数，声声波在混凝凝土中传播播的声速与与混凝土的的弹性性质质有关，也也与混凝土土的内部结结构（是否否存在缺陷陷及缺陷程程度）有关关，对组成成材料相同同的混凝土土，其内部部越致密、孔孔隙率越低低，则声波波波速越高高，强度也也越高。但是混凝土材料料是一种多多项复合体体，其强度度与声速的的关系不是是完全稳定定的，受多多种因素影影响，具体体如下：A、混凝土原材料料性质及配配合比的影影响；B、龄期影响；C、温度、湿度等等混凝土硬硬化环境的的影响；D、施工工艺对于同一工程的的混凝土灌灌注桩，上上述影响因因素基本相相近，因此此声波波速速的高低基基本可反映映桩身强度度的高低。2）混凝土内部缺缺陷对声波波波速的影影响低频超声波具有有漫射的特特点。当桩身存在缺陷陷时，声波波在缺陷位位置的传播播时间比正正常部位传传播时间长长，声速比比正常部位位小。6.2接收声声波波幅与与混凝土质质量的关系系波幅是反映声波波穿过混凝凝土后能量量衰减的指指标之一,检测时通通常以首波波（接收信信号的前面面半个周期期）的波幅幅为准。一一般认为，接接收波波幅幅强弱与混混凝土的黏黏塑性有关关，波幅值值越低，混混凝土对声声波的衰减减就越大。当桩身混凝土存存在低强度度区、离析析区以及存存在夹泥、蜂蜂窝等缺陷陷时，声波波的吸收衰衰减和散射射衰减增大大，使接收收波波幅明明显下降。波幅幅值的测量量受换能器器与试体耦耦合条件的的影响较大大，在灌注注桩检测时时，换能器器在声测管管中通过水水进行耦合合，一般比比较稳定，但但要注意使使换能器在在管中处于于居中位置置，因此须须在换能器器上安装定定位器（扶扶正器）。接收声波幅值与与混凝土质质量紧密相相关，对缺缺陷区的反反映比声时时值更为敏敏感，是缺缺陷判断的的重要参数数之一。6.3接收声声波频率变变化与混凝凝土质量的的关系声波脉冲是复频频波，具有有多种频率率成分。当当它们穿过过混凝土后后，各频率率成分的衰衰减程度不不同，高频频部分比低低频部分衰衰减严重，因因而导致接接受信号的的主频率向向低频端漂漂移。其漂漂移的多少少取决于衰衰减因素的的严重程度度接收波主频率是是介质衰减减作用的一一个表征量量，当遇到到缺陷时，由由于衰减严严重，使接接收波主频频率明显降降低。6.4接收波波波形变化化与混凝土土质量的关关系接收波波形：由由于声波脉脉冲在缺陷陷界面的反反射和折射射，形成波波线不同的的波束，这这些波束由由于传播路路径不同，或或由于界面面上产生波波形转换而而形成横波波等原因，使使得到达接接收换能器器的时间不不同，因而而使接受波波成为许多多同相位或或不同相位位波束的叠叠加波，导导致波形畸畸变。波形畸变程度可可作为判断断缺陷程度度的参考依依据。1）声波通过正常常混凝土后后的波形特特征A、首波陡峭，振振幅大；B、第一周波的后后半周即达达到较高振振幅，接收收波的包络络线呈半圆圆形；C、第一个周期的的波形无畸畸变；2）声波通过缺陷陷混凝土后后的波形特特征A、首波平缓，振振幅小；B、第一周波的后后半周甚至至第二个周周期，幅度度增加仍不不够，接收收波的包络络线呈喇叭叭形；C、第一、二个周周期的波形形有畸变；；D、当缺陷严重且且范围大时时，无法接接收声波。导致波形畸变的的因素很多多，某些非非缺陷因素素：如换能能器本身振振动模式复复杂，换能能器性能的的变化、耦耦合状态的的不同，都都会导致波波形的畸变变。此外后后续波是各各种不同类类型波的叠叠加，同样样会导致波波形畸变，因因此观测波波形畸变的的程度以接接收波的第第一、二个个周期的波波形为主。7、声速、及接收波波波幅、主主频的变化化、波形判判定混凝土土质量的比比较1)声速的测测试值比较较稳定，结结果的重复复性教好，受受非缺陷因因素的影响响小，在同同一桩的不不同剖面以以及同一工工程的不同同桩之间可可以比较，是是判定混凝凝土质量的的主要参数数，但声速速对缺陷的的敏感性不不及波幅。2）接收波波幅（首首波波幅）对对混凝土缺缺陷很敏感感，是判定定混凝土质质量的另一一个重要参参数。但波波幅的测试试值受仪器器系统的性性能、换能能器耦合状状态、测距距等诸多非非缺陷因素素的影响，测测试值没有有声速稳定定，目前只只能相对比比较，在同同一桩的不不同剖面或或不同桩之之间无可比比性。3）接收波主频的的变化能反反映声波在在混凝土中中的衰减状状况。间接接反映混凝凝土质量的的好坏，但但声波主频频的变化受受测距、仪仪器设备状状态等非缺缺陷因素的的影响，因因此不同剖剖面及不同同桩之间的的可比性不不强，只用用于同一剖剖面内各测测点的相对对比较，其其测试值也也没有声速速稳定，目目前主频漂漂移指标仅仅作为声速速、波幅的的辅助判椐椐。4）接收波形是透过过两声测管管间混凝土土的声波能能量的一个个总体反映映，反映了了发、收换换能器之间间声波在混混凝土各种种声波传播播路径上的的总体能量量，其影响响区域大与与首波。因因此接受波波形态的变变化，可作作为混凝土土质量综合合判定的一一个重要参参考。8、声学学参数的检检测1）声速检测在实测中，声速速不是直接接测读，而而是根据测测距和声时时计算得出出，因此声声速的测试试精度取决决于测距和和声时的测测试精度。测距是声测管外外壁间的净净距，一般般用钢卷尺尺在桩顶部部量测。桩内声测管的平平行度对声声速测试精精度的影响响是相当大大的。2）声时的测读方方法数字式声波仪有有自动测读读功能，采采用采样方方法将接收收波采集后后转变为数数字量储存存，然后再再把储存的的数字波形形转化为模模拟波形，显显示在屏幕幕上。测量声时是发射射的起点到到首波起点点所经过的的时间。声时显示范围应应大于20000us,测量精度度优于或等等于0.5uus。3）测试系统的延延时A、仪器、换能器及及高频电缆缆产生的声声时初读数数应按下式式计算：式中——声时初初读数，精精确至0.1；、分别表示两个换换能器先后后两次调节节时内边缘缘的间距、为其分别读取的的相应声时时值系统延延时的来源源在测试试时，仪器器所显示的的发射脉冲冲与接收信信号之间的的时间间隔隔，实际上上是发射电电路施加于于压电晶片片的电信号号的前缘与与接收到的的声波被压压晶体交换换长的电信信号的起点点之间的时时间间隔，由由于从发射射电脉冲变变成到达试试体表面的的声脉冲，以以及从声脉脉冲变成输输入接收放放大器的电电信号，中中间还有种种种延迟，所所以仪器所所反映的声声时并非声声波通过试试件的真正正时间，这这一差异来来自下列几几个方面；；电延迟时间：从从声波仪电电路原理可可知，发出出触发电脉脉冲并开始始计时的瞬瞬间到电脉脉冲开始作作用到压电电体的时刻刻，电路中中有些触发发、转换过过程。这些些电路转换换过程有短短暂延迟的的响应。另另外，触发发电信号在在线路及电电缆上也需需短暂的传传递时间，接接收换能器器也类似。这这些延迟统统称电延迟迟。电声转换时间：：在电脉冲冲加到压电电体瞬间到到产生振动动发出声波波瞬间有电电声转换的的延迟。接接收换能器器也类似。声延迟：换能器器中压电体体辐射出的的声波并不不是直接进进入被测体体，而是先先通过换能能器壳体或或夹心式换换能器的辐辐射体，再再通过耦合合介质层，然然后才进入入被测体。接接收过程也也类似。超超声波在通通过这些介介质时需要要花费一定定的时间，这这些时间统统称为声延延迟。这三部分延迟构构成了仪器器测读时间间t1与声波在在被测体中中传播时间间t的差异。这这三部分中中，声延迟迟所占的比比例最大，这这种时间上上的差异统统称仪器零零读数，常常用符号t0来表示。仪仪器零读数数的定义为为：当发收收换能器间间仅有耦合合介质（发发、收各一一层，共两两层）时仪仪器的测读读时间，而而声波在被被测物体中中的传播时时间t=t1一t0.要准确求得t应应首先标定定出仪器零零读数t0。显然，不不同的声波波仪，不同同的换能器器，t0值均各不不相同，应应分别标定定。2）测试系统延时时t0的标定方法使用径向换能器器时，系统统延时t0的标定方方法——时距法：：径向换能能器辐射面面是圆拄面面，应采用用如下方法法标定：将将发、收换换能器平行行悬于清水水中，逐次次改变两换换能器的间间距，并测测定相应声声时和两换换能器的间间距，做若若干点的声声时一间距距线性回归归曲线，就就可求得t0：tt=t0+b*L式中b回归直线线斜率；L发、收换换能器辐射射面边缘间间距,t仪器各次次测读的声声时；t0时间轴上上的截距（us），即测测试系统的的延时。图图径向向换能器t0表定的时时一距法回回归直线B、声测管及耦合水水的声时修修正值应按按下式计算算：式中——声时时修正值，精精确至0.1；——声测管的的外径(mm)；——声测管的的内径(mm)；——换能器的的外径(mm)；——声波在声声测管管壁壁厚度方向向的传播速速度(km//s)，精确至至小数点后后三位；参照上上海及其它它基桩规程程钢管=55.9400（km/s），PVC管=2..350（km/s）——声波在水水中的传播播速度(km//s)，精确至至小数点后后三位。参照上海海基桩规程程钢管=11.4500（km/s）水温5度=1.460（km/s）水温10度=1.470（km/s）水温15度=1.480（km/s）水温20度=1.490（km/s）水温25度=1.500（km/s）水温30度C、声时计算公式式式中——第第i测点声时()；——第i测点声时时测量值()；——仪器系统统延迟时间间()；——声测管及及耦合水层层声时修正正值()；——每检测剖剖面相应两两声测管的的外壁间净净距离(mm)；——第i测点声速(km//s)；2）波幅检测A、波波幅测量是是用某种指指标来度量量接收波波波峰的高度度，并作为为比较多个个测点声波波信号强弱弱的一种相相对指标。采采用分贝（dB）表示法法。B、波幅测量数字式声波仪波波幅测量有有自动测读读和自动测测读功能，在数数字化仪器器中，数字字化信号屏屏幕波幅可可以量化，通通过调整放放大衰减系系统，只要要满足首波波幅度不超超出满屏的的条件，仪仪器可自动动判定首波波波峰样品品幅值并计计算出接收收到的原始始信号幅值值。波幅的量值是放放大器的增增益值，衰衰减器的衰衰减值和屏屏幕显示波波形的幅值值的综合值值。3）波幅计算公式式式中——第第i测点波幅幅值(dB)；——第i测点信号号首波峰值值(v)；——零分贝信信号幅值(v)；4）保证波幅的相相互可比性性接收波幅大小不不仅取决于于混凝土本本身的性能能、质量，还还与换能器器性能（灵灵敏度、频频率及频率率特性）、仪仪器等非缺缺陷因素及及换能器与与混凝土的的声耦合状状态有关。为为使波幅值值能相对地地反映混凝凝土性质、质质量、在波波幅测量中中必须保证证测量系统统因素的一一致性，以以确保波幅幅的相互可可比性。A、保持测试系统统状态一致致，即仪器器、换能器器及信号电电缆线在同同一批测试试中保持不不变。B、保持测试参数数不变，如如发射电压压、采样频频率等。C、注意接收换能能器与混凝凝土之间的的耦合状态态，尽量使使其良好一一致。D、运运用波幅作作相对比较较时，应尽尽可能保持持测试在相相同测距和和相同测试试角度情况况下进行。3）频率检测A、数字式声波仪仪配有频率率分析软件件，可用频频谱分析的的方法更精精确的接收收声波信号号的主频。和和波幅类似似，频率测测值与换能能器种类、性性能、声耦耦合状况、探探测距离等等因素有关关。只有上上述因素固固定，频率率值才能作作为相对比比较的参数数而用于混混凝土质量量判断。B、频率计算公式式式中——第i测测点信号主主频值(kHzz)，也可由由信号频谱谱的主频求求得；——第i测点信号号周期()。4）波形的记录数字式声波仪的的高速数字字信号采集集系统可实实时观测接接收波形的的动态变化化，又可将将波形以数数字信号方方式记录并并储存在波波形文件中中，并可打打印出波形形图，将多多次采样后后的波形文文件显示在在同一屏中中，可形成成波列列表表图。同一一测线上的的多个连续续测点的波波形记录组组合为波列列图后，可可直观地显显示出声参参量的变化化。9、桩身混凝土缺陷陷综合判定定方法1、声速速判据声速临临界值采用用正常混凝凝土声速平平均值与2倍声速标标准差之差差，即：式中——正正常混凝土土声速平均均值(km//s)；——正常混凝凝土声速标标准差；——第i个测点声声速值(km//s)；n——测点数。当实测混混凝土声速速值低于声声速临界值值时应将其其视为可疑疑缺陷区。式中——第i个个测点声速速值(km//s)；——声速临界界值(km//s)。当检测剖面n个个测点的声声速值普遍遍偏低且离离散性很小小时，宜采采用声速低低限值判据据。即实测测混凝土声声速值低于于声速低限限值时，可可直接判定定为异常。式中——第ii个测点声声速值(km//s)；——声速低限限值(km//s)。声速低限值应由由预留同条条件混凝土土试件的抗抗压强度与与声速对比比试验结果果，结合本本地区实际际经验确定定。2、波幅判据波幅异常时的临临界值判据据应按下列列公式计算算：式中——波波幅平均值值(dB)；n——检测剖面面测点数。当式成立时，波波幅可判定定为异常。3、PSD判据当采用斜率法的的PSD值作为辅辅助异常点点判据时，PSD值应按下下列公式计计算：式中——第第i测点声时()；——第i-1测点声时()；——第i测点深度(cm)；——第i-1测点深度(cm)；根据PSD值在某深深度处的突突变，结合合波幅变化化情况，进进行异常点点判定。4、当采用信号主频频值作为辅辅助异常点点判据时，主主频－深度度曲线上主主频值明显显降低可判判定为异常常。5、桩身完整性类类别应结合合桩身混凝凝土各声学学参数临界界值、PSD判据、混混凝土声速速低限值以以及桩身可可疑点加密密测试(包括斜测测或扇形扫扫测)后确定的的缺陷范围围按本规程程表的特征征进行综合合判定。桩身完整性判定定类别特征I各检测剖面的声声学参数均均无异常，无无声速低于于低限值异异常II某一检测剖面个个别测点的的声学参数数出现异常常，无声速速低于低限限值异常III某一检测剖面连连续多个测测点的声学学参数出现现异常；两个或两个以上上检测剖面面在同一深深度测点的的声学参数数出现异常常；局部混凝土声速速出现低于于低限值异异常IV某一检测剖面连连续多个测测点的声学学参数出现现明显异常常；两个或两个以上上检测剖面面在同一深深度测点的的声学参数数出现明显显异常；桩身混凝土声速速出现普遍遍低于低限限值异常或或无法检测测首波或声声波接收信信号严重畸畸变10、当声测管出现堵堵管情况时时，按以下下规定执行行：1、当出现个别声测测管桩底附附近堵管采采用斜测法法时，两个换换能器中点点连线的水水平夹角应应不大于440o；2、其它情况下，应应在所堵声声测管附近近钻芯，检检测桩身混混凝土完整整性，并用用钻芯孔作作为通道进进行声波透透射法检测测。11、检测报告应符合合铁路检测测规程内容容的规定。并并应包括：：1受检桩每个个检测剖面面声速-深度曲线线、波幅-深度曲线线，并将相相应判据临临界值所对对应的标志志线绘制于于同一个座座标系；2当采用主频频值或PSSD值进行行辅助分析析判定时，绘绘制主频-深度曲线线或PSDD曲线；3桩身缺陷位位置及程度度分析；4每个检测剖面有有代表性的的正常测点点和异常测测点的实测测波形曲线线。1）系统延时的来来源在测试时，仪器器所显示的的发射脉冲冲与接收信信号之间的的时间间隔隔，实际上上是发射电电路施加于于压电晶片片的电信号号的前缘与与接收到的的声波被压压晶体交换换长的电信信号的起点点之间的时时间间隔，由由于从发射射电脉冲变变成到达试试体表面的的声脉冲，以以及从声脉脉冲变成输输入接收放放大器的电电信号，中中间还有种种种延迟，所所以仪器所所反映的声声时并非声声波通过试试件的真正正时间，这这一差异来来自下列几几个方面；；电延迟时间：从从声波仪电电路原理可可知，发出出触发电脉脉冲并开始始计时的瞬瞬间到电脉脉冲开始作作用到压电电体的时刻刻，电路中中有些触发发、转换过过程。这些些电路转换换过程有短短暂延迟的的响应。另另外，触发发电信号在在线路及电电缆上也需需短暂的传传递时间，接接收换能器器也类似。这这些延迟统统称电延迟迟。电声转换时间：：在电脉冲冲加到压电电体瞬间到到产生振动动发出声波波瞬间有电电声转换的的延迟。接接收换能器器也类似。声延迟：换能器器中压电体体辐射出的的声波并不不是直接进进入被测体体，而是先先通过换能能器壳体或或夹心式换换能器的辐辐射体，再再通过耦合合介质层，然然后才进入入被测体。接接收过程也也类似。超超声波在通通过这些介介质时需要要花费一定定的时间，这这些时间统统称为声延延迟。这三部分延迟构构成了仪器器测读时间间t1与声波在在被测体中中传播时间间t的差异。这这三部分中中，声延迟迟所占的比比例最大，这这种时间上上的差异统统称仪器零零读数，常常用符号t0来表示。仪仪器零读数数的定义为为：当发收收换能器间间仅有耦合合介质（发发、收各一一层，共两两层）时仪仪器的测读读时间，而而声波在被被测物体中中的传播时时间t=t1一t0.要准确求得t应应首先标定定出仪器零零读数t0。显然，不不同的声波波仪，不同同的换能器器，t0值均各不不相同，应应分别标定定。2）测试系统延时时t0的标高方方法使用径向换能器器时，系统统延时t0的标定方方法——时距法：：径向换能能器辐射面面是圆拄面面，应采用用如下方法法标定：将将发、收换换能器平行行悬于清水水中，逐次次改变两换换能器的间间距，并测测定相应声声时和两换换能器的间间距，做若若干点的声声时一间距距线性回归归曲线，就就可求得t0：t=t00+b**l((14—1)式中b回归直线线斜率；l发、收换换能器辐射射面边缘间间距,tt(uss)t仪器各次次测读的声声时；t0时间轴上上的截距（us），即测测试系统的延延时。低应变变检测流程程1、检测前准备工工作①收收集施工记记录，桩位位图、地质质资料、受受检桩在施施工中有无无异常；②受受检桩桩身身混凝土强强度应至少少达到设计计强度的70%，且不小小于15MPPa。③受受检桩桩顶顶标高是否否在设计标标高处？混混凝土质量量是否良好好？④受检桩桩顶传感感器安装处处及锤击处处宜用便携携式砂轮机机磨平，激激振点与测测量传感器器安装位置置应避开钢钢筋笼的主主筋影响。D≤0.8m0.8mm＜D≤1.255m11.25mm＜D＜2.0mm实心桩不同桩径径激振点和和传感器安安装点布置置示意图 PHC管桩激振振点和传感感器安装点点布置示意意图2、现场检测①对对检测仪器器设备进行行检查调试试，确定性性能正常后后，输入正正确测试参参数。②将将传感器安安装处清理理干净，用用粘接耦合合剂将传感感器粘在桩桩顶传感器器安装处，并并确保粘接牢固且传感感器的安装装与桩顶面面垂直，激激振方向应应沿桩轴线线方向。③每每根单桩均均进行多次次激振，重重复性测试试，当多次次测试波形形重复良好好时，方可可存储，每根桩至少采集集存储3个以上好好的波形。并并根据缺陷陷所在位置置的深浅，及及时改变锤锤击脉冲宽宽度。当检检测长桩的的桩底反射射信息或深深部缺陷时时，冲击入入射波脉冲冲应较宽；；当检测短短桩或桩的的浅部缺陷陷时，冲击击入射波脉脉冲应较窄窄。④检测中发现异常常的桩，需需采用多台台设备进行行检测并进进行综合分分析及判定定。⑤填写野外检测记记录及检测测见证单。3、成果提交①每每批次检测测速报次日日送交建设设单位及监监理。②每每单项工程程检测结束束后7日提交正正式报告。基桩低应变检测测现场记录录表工程名称墩台形式墩台编号施工单位监理单位检测仪器仪器名称检测方法桩型规格型号检测日期成桩方法极限承载力设计承载力桩号桩径（m）实际桩长(m))浇注日期设计强度检测日期地质状况及桩位位布置示意意图检测记录员:资资料提供::见证人人：检测日期期:超声波检测流程程1、声测观的埋设设①声测管是检测过过程中换能能器移动的的通道，其其材料应具具有一定的的强度及刚刚度，宜采采用焊接钢钢管（镀锌锌管或不镀镀锌管），内内径宜为550mm～～55mmm，壁厚不不宜小于2.5mmm，管身不不得有破损损，管内不不得有异物物。②根据桩径大小预预埋声测管管，桩径不不大于8000mm宜宜对称埋二二根管；桩桩径大于8800mmm小于等于于20000mm，宜宜埋三根，按按等边三角角形布置；；桩径大于于20000mm以上上，宜埋四四根，按正正方形布置置，