低应变检测原理及方法
(1)检测原理
声测管检测方法采用低应变法。混凝土桩的物理强度远大于桩周土的物理强度。桩顶垂直方向刺激的弹性应力波基本沿桩周传播。由于桩底持力层和桩体质量缺陷位置的波阻抗与正常混凝土波阻抗不同,因此:
1)通过分析缺陷反射波
a.桩基的缩颈、扩警、松散、夹泥、离析、断桩等质量缺陷可以通过相位变化、频率变化和多次反射来判断。
b.振幅的大小可判断缺陷的程度。
c.桩身缺陷位置应按下式计算:

其中: x——桩身缺陷与传感器安装点的距离( m);——速度波第一峰与缺陷反射峰之间的时差( ms);c——受检桩的桩身波速( m/s),不确定时使用 cm 值替代;——相邻谐振峰的频差( HZ)。
2)当桩长已知,桩底反射信号明确时,在地质条件、桩型设计、桩工艺相同的基桩中,选择不少于 5 根Ι桩体的平均波速值按下式计算:

其中: ——桩身波速的平均值( m/s);
——第 i 根受检桩的桩身波速值( m/s), i m mc c c
L——桩长( m);
——速度波第一峰与桩底反射峰之间的时 ms);——桩底相邻谐振峰间的频差( HZ);n——计算波速平均值的基桩数( n≥5)。
(2)声测管现场测试方法
①凿除混凝土桩顶灌浆部分,使桩顶露出新鲜表面。为减少杂波干扰,表面必须平整干净,露出的钢筋不得大摇晃;②传感器应稳定地粘在桩顶,并进行敲击试验;③现场应及时研究各桩试验曲线的异常波形,排除影响试验的不良因素后再重复试验;④测试方框图如下:

(3)声测管检测仪器及设备
①检测仪器的主要技术性能指标应符合基桩动测仪的要求JG/T 3055 的相关规定应具有信号显示、存储和处理分析功能。
②瞬态振动设备应包括能够刺激宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫; 力锤可配备强力传感器;稳态振动设备应包括可调振动力,扫描范围为 10~2000HZ电磁稳态激振器。
(4)声测管检测结果分析
根据桩体测试的原始记录,桩体的完整性经数据分析处理后分为四个等级,评价标准为:
Ⅰ桩身完整,2L/C无缺陷反射波,波形规则,波速正常,桩底反射波。
Ⅱ类桩:桩体基本完整,2L/C有轻微反射波,波形基本规则,波速基本正常,桩底反射波。
Ⅲ类桩:桩体质量差,反射波缺陷明显,其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ波形不规则,波速低。
Ⅳ类桩:桩体质量缺陷严重,2L/C无桩底反射前有严重缺陷反射波或周期性反射。
一般来说,Ⅰ、Ⅱ Ⅲ设计单位根据具体工程决定是否使用类桩;Ⅳ类桩不能使用,报废。

