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1、基桩完整性检测培训XXX 2016年5月17日桩基的定义及分类1检测方法3检测依据21、桩基的定义桩基础简称桩基，是一种基础类型，主要用于地质条件较差或 者建筑要求较高的情况。 桩基的定义及分类12、桩基的分类1）按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩：系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉 力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。桩基的定义及分类12）按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。预制桩：通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数
2、量限制施工时间长。灌注桩：首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。桩基的定义及分类13）按桩的设置效应可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。非挤土桩：如钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩，因设置过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作 用，并可能向桩孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力有所减小。部分挤土桩：冲击成孔灌注桩、H型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管桩等。在桩的设置过程中对桩周土体稍 有排挤作用，但土的强度荷变形性质变化不大。挤土桩：实
3、心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等在锤击和振动贯人过程中都要将桩位处的土体 大量排挤开，使土 体结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大检测依据2（1） 公路工程基桩动测技术规范（JTG/T F81-01-2004）（2）建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014）（3）钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS 03:2007）（4）铁路工程基桩检测技术规程（TB 10218-2008）检测依据2规规范 名称低应变应变 法声波透射法钻钻芯法适用范 围测点布置适用范 围测点布 置适用 范围测点 布置公路 工程 基桩 动测 技术 规范本方法适 用于混凝 土灌注桩 和预制桩 等刚
4、性材 料桩的桩 身完整 性。对于混凝土灌注桩： D1.0m时不宜少于 2个检测点；D 1.0m时不宜少于4个 检测点。 对于混凝土预制桩： 当边长0.6m时不宜 少于2个测点，当边 长0.6m时不宜少于 3个测点。本方法 适用于 直径不 小于 800mm 的混凝 土灌注 桩的完 整性检 测。当 D1.5 m时，埋 设3根； 当D 1.5m时 ，埋设4 根无规 定无规 定检测依据2规规 范名 称低应变应变 法声波透射法钻钻芯法适用范 围测点 布置适用范 围测点布置适用范围测点布置建筑 基桩 检测 技术 规范本方法对 于桩身截 面多变且 变化幅度 较大的灌 注桩，应 采用其他 方法辅助 验证。根据
5、 桩径 大小 ，桩 心对 称布 置24 个检 测点对于D o.6m 的桩不 宜采用 本方法 进行桩 身完整 性检 测。D0.8m时， 不得少于2根 ；0.8m D1.6m时， 不得少于3根 ；D1.6m时 ，不得少于4 根；当桩径 2.5m时宜 增加声测管 数量。本方法适 用于检测 混凝土灌 注桩的桩 长、桩身 混凝土强 度、桩底 沉渣厚度 和桩身完 整性D1.2m ，取12 孔； 1.2mD 1.6m， 取2孔； D1.6m ，取3孔检测依据2规规 范名 称低应变应变 法声波透射法钻钻芯法适用范围测点布置适用范围测点布 置适用范围测点布 置铁路 工程 基桩 检测 技术 规程适用于检测规 则截
6、面混凝土 桩的桩身完整 性，且本方法 检测的基桩桩 径应小于2.0m ，桩长一般不 大于40m，其 桩长标准可根 据现场试验数 据确定。D0.8m， 不少于2个 检测点； 0.8m D1.25m ，不少于3 个检测点； 1.25m D2.0m， 不少于4个 检测点。本方法适用 于检测混凝 土灌注桩桩 身完整性； 桩径大于等 于2.0m或桩 长大于40m 或复杂地质 条件下的基 桩应采用本 方法。D0.8m 时，不少 于2根； 当0.8m D2.0m ，不少于 3根；D 2.0m ，不少于 4根适用于检测 混凝土灌注 桩桩长、桩 身混凝土强 度、桩底沉 渣厚度，鉴 别桩端岩土 性状，判定 或验证
7、桩身 完整性类 别。D 1.2m的 钻1孔 ， 1.2m D 2.0m的 钻2孔 ，D 2.0m的 钻3 孔。检测原理测试方法低应变法检测原理测试方法声波透射法测试方法钻芯法zzzzzzzzz基桩完整性检测检测方法3判定方法判定方法判定方法典型缺陷检测方法3一、低应变法1、检测原理低应变反射波法源于反力波理论，适用于检测混凝土桩的桩身完整 性，判定桩身缺陷的程度及位置。检测方法3一、低应变法1、检测原理反射波法测桩的示意图如上图所示，其基本原理为：用锤激 桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过程中，如遇到桩 底和桩身缺陷所形成的波阻抗变化界面，将产生声波的反射和透射。应 力波反射和透
8、射能量的大小取决于两种介质波阻抗的差异的大小。由波 动理论可知，当应力波遇到缩颈、裂逢、离析、蜂窝、空洞、夹泥、裂 缝、断桩、二次浇灌面时，由于波阻抗变小，反射波与入射波初动相位 同相；当应力波遇到扩颈、扩底时，由于波阻抗变大，反射波与入射波 的初动相位反相。结合反射波振幅大小、频率和桩身波速高低、反射波 到达时间等可对桩的完整性、缺陷程度、位置等作出综合判断。检测方法3一、低应变法2、测试方法（1）根据现场实际情况选择合适的击振设备，检查测设系统各部分之 间是否连接良好，确认整个系统处于正常工作状态； （2）检查桩顶是否凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测点和击振点磨 平，测量并记录桩顶截面尺寸
9、； （3）确认灌注日期是否满足检测要求； （4）传感器的安装应采用石膏，黄油，橡皮泥等耦合剂耦合，粘结牢 固，并与桩顶面垂直； （5）对于混凝土灌注桩传感器宜安装在距桩中心1/2至2/3半径处，且 距离桩的主筋不小于50mm，检测方法3一、低应变法3、判定方法桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合 施工情况，岩土工程勘察资料和波形特征等因素进行综合分析判定： 类桩：桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土 波速处于正常范围。 类桩：桩端反射较明显，但有局部缺陷所反射产生的信号，混凝土波 速处于正常范围。 类桩：桩端反射不明显，可见缺陷二次反射波信号，或有桩端反射但
10、波速明显偏低。 类桩：无桩端反射信号，可见因缺陷引起的多次强反射信号，或按平 均波速计算的波长明显短于设计波长。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （1）无缺陷桩基波形当桩为摩擦桩时，桩身阻抗大于桩底持 力层土层的阻抗，此时桩底反射波速度 符号和入射波符合一致，桩底处反射波 应力的速度的幅值低于入射波,随着桩底 土质变软,(如桩底沉渣)桩底土的波阻抗 变得更小,此时除桩底反射波速度符号和 入射波符合一致外,反射波幅值也变大。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （1）无缺陷桩基波形当端承桩和嵌岩端承桩的桩底岩土波阻 抗逐渐增大时，反射波的幅值变小，若 桩底岩土波阻抗大于桩身波阻抗时，此 时桩底反
11、射波符合与入射波反向。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （2）断桩表现在反射波曲线的多次等周期衰减， 反射曲线、反射子波的第一子波相位由 于是高阻抗材料传向低阻抗的水、空气 或充泥材料，故其相位与桩的初始入射 波同相位。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （2）断桩近似于摩擦桩的沉渣桩桩底反射，有高 幅值的桩间反射，反射波相位与初始入 射波相同，往往可见到2次或3次，但按 平均波速算桩长却远比设计桩长要短， 或按设计桩长算波速远大于一般桩的波 速。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （3）缩径当桩身出现缩径时，缩径的上界面，其 阻抗变小，表现为反射波相位与初始入 射波同向，但在缩径的下界面，
12、其阻抗 变大，故后续反射波的相位与初始入射 波相反。此类由于缩径引起的反射波由 于界面波阻抗差异大，故反射波形清 晰、完整而直观，如严重缩径者可见到 多次反射波。检测方法3一、低应变法4、典型缺陷 （4）扩径扩径桩所引起界面反射波的特征与缩径 相反, 当扩径的上界面波入射后,其阻抗 变大,故第一反射波与初始入射波相反 号;当应力波进入扩径的第二界面即底界 面时，其阻抗变小，反射波的后续波与 初始入射波表现为同方向，但由于扩径 的形态各有不同,其反射波的表现也将 有差异，在严重扩径时,也会见到多次 反射，而往往下界面的同向反射波表现 得更清晰一些。检测方法3二、声波透射法1、检测原理声波是一种弹
13、性波，因 而在各种介质中传播服从弹性波传 播规律。由某因素引起的初始扰动 或振动，形成的弹性波将会以波的 形式把这一扰动或振动在弹性介质 中传播。弹性波在介质中传播速度 之所以不同是由于弹性介质的性质 及种类不同引起的弹性常数及密度 不同导致的。在现场桩基检测中， 声波在传播过程中遇到缺陷混凝土 （如夹泥、缩颈、断桩和离析等缺 陷）时，检测方法3二、声波透射法1、检测原理 声波传至此处时将会发生衰减。部 分声波由于绕过缺陷部位继续传播 ，使得传播时间增加，相应波速会 降低，从而产生所谓的漫射现象。 发射和散射使得声波的振幅减少。 由于缺陷的存在，使得声波的传播 路径变得复杂，从而导致波形发生
14、畸变。所以声波在有缺陷的混凝土 中传播时，该声波振幅会减小、波 速会降低、波形会发生畸变。检测方法3二、声波透射法2、测试方法 （1）检测前，切割掉声测管上端封盖，使各管上端在同一水平面上，并在各管 内灌满清水； （2）用测绳对每个声测管进行一次疏通，确保管内通畅，管内不得有泥砂及其 他杂物，以使超声波仪的径向换能器顺利检测到管底部； （3）将接收、发射换能器装好扶正器后置于检测管内，并能顺利提升或下降； （4）通常先用水平同步法进行测试。检测过程中，若发现有桩身缺陷疑问时， 综合使用高差同步和扇形测法，进一步准确确定缺陷大小和性质。检测方法3二、声波透射法3、判定方法通过分析被检桩各剖面的声
15、速-深度、波幅-深度曲线及各自的临界值， 声速、波幅的平均值等参数，分析桩身缺陷位置及程度，判定桩身完整性类别， 桩身完整性类别的判定原则为： 类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。 类桩：各某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正 常。 类桩：各某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于 临界值，PSD值变大，波形畸变。 类桩：各某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显 小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变。检测方法3三、钻芯法1、测试方法 （1）钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天
16、车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上； （2）钻进过程中，应经常对钻机立轴垂直度进行校正，并通过回水含砂量及颜 色、钻进的速度变化，结合施工记录、地质资料综合判断缺陷位置和程度； （3）芯样应按顺序摆放，在芯样侧面应清晰标明回次数、块号、本回次总块数 ，并采用写成带分数的形式进行标识以便溯源； （4）芯样描述要完整，内容包括钻进深度、芯样完整性、连续性、胶结情况、 表面光滑情况、断口吻合程度、骨料分布情况、气孔、蜂窝麻面、沟槽、破碎、 夹泥、松散等情况，以及取样位置等； （5）试样的加工及强度试验按钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03： 88）进行。检测方法3三、钻芯法2、判定方法结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果， 进行综合判定桩身完整性类别： 类桩：单孔：混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、断 口吻合，侧面仅见少量气孔，强度代表值不小于设计强度等级。两孔：混凝土芯 样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、
