低應(yīng)變動力試樁法主要用于樁的完整性檢測，根據(jù)激振方式的不同，又可分為反射波法（小錘敲擊法）、機械阻抗法、水電效應(yīng)法和共振法等數(shù)種。目前研究和應(yīng)用的比較多的低應(yīng)變動測方法主要是反射波法。

本方法對樁身缺陷程度只作定性判斷。對于樁身不同類型的缺陷，反射波測試信號中主要反映出樁身阻抗減小的信息，缺陷性質(zhì)往往較難區(qū)分。

l 基本原理：

反射波法是建立在一維波動理論基礎(chǔ)上，將樁假設(shè)為一維彈性連續(xù)桿，在樁身頂部進行豎向激振產(chǎn)生彈性波，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯差異的界面（如樁底、斷樁和嚴重離析等）或樁身截面積變化（如縮徑或擴徑）部位，波阻抗將發(fā)生變化，產(chǎn)生反射波，通過安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮辗瓷湫盘枺瑢邮盏姆瓷湫盘栠M行放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可以識別來自樁身不同部位的反射信息。利用波在樁體內(nèi)傳播時縱波波速、樁長與反射時間之間的對應(yīng)關(guān)系，通過對反射信息的分析計算，判斷樁身混凝土的完整性及根據(jù)平均波速校核樁的實際長度，判定樁身缺陷程度及位置。

l 適用范圍

1、低應(yīng)變適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。只能定性判定，不能定量

2、低應(yīng)變法是通過一維波動理論分析來判定基樁的樁身完整性，這種方法也稱之為反射波法（或瞬態(tài)時域分析法）

3、低應(yīng)變法的理論基礎(chǔ)是一維線彈性桿件模型，因此受檢樁的長細比、瞬態(tài)激勵脈沖有效高頻分量的波長與樁的橫向尺寸之比不宜小于10，設(shè)計樁身橫截面宜基本規(guī)則。另外，一維理論要求應(yīng)力波在樁身中傳播時平截面假設(shè)成立，所以，對于薄壁鋼管樁、大直徑現(xiàn)澆薄壁混凝土管樁和類似于H型鋼樁的異型樁，若激勵響應(yīng)在樁頂面接收時，低應(yīng)變方法不適用 。

l 儀器要求：

檢測儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁動測儀》JG/T 3055的有關(guān)規(guī)定。具有連續(xù)采集、快速自動存貯、顯示實測信號和處理分析信號的功能

《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106）對儀器設(shè)備的要求如下：

（1）檢測儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁動測儀》JG/T 3055的有關(guān)規(guī)定；

（2）瞬態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括能激發(fā)寬脈沖和窄脈沖的力錘和錘墊；力錘可裝有力傳感器；穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備應(yīng)為電磁式穩(wěn)態(tài)激振器，其激振力可調(diào)，掃頻范圍為10Hz～2000Hz。

《公路工程基樁檢測技術(shù)規(guī)程》（JTG/T F81-01）對儀器設(shè)備的要求如下：

（1）檢測系統(tǒng)應(yīng)包括激振設(shè)備、傳感器、信號采集及處理器和專用附件。

（2）檢測儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)不應(yīng)低于《基樁動測儀》（JG/T 3055）中規(guī)定的2級標(biāo)準(zhǔn)要求，具有連續(xù)采集、快速自動存貯、顯示實測信號和處理分析信號的功能。

（3）檢測儀器信號采集系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定。

① 數(shù)據(jù)采集和處理器模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不低于16bit。

② 采樣間隔宜為10µs～50µs。

③ 單通道采樣點不少于1024點。

④ 放大器增益宜大于60dB，可調(diào)、線性度良好，其頻響范圍應(yīng)滿足10Hz～5kHz。

（4）激振設(shè)備應(yīng)包括能激發(fā)窄脈沖和寬脈沖不同材質(zhì)的力棒、力錘和錘墊。

（5）傳感器宜選用壓電式加速度傳感器或磁電式速度傳感器，其頻響曲線的有效范圍應(yīng)覆蓋整個測試信號的頻率范圍。

l 儀器設(shè)備：

儀器設(shè)備一般由檢測儀器、傳感器和激振設(shè)備三大部分構(gòu)成，配置反射波法信號分析處理軟件。

目前國內(nèi)使用較廣泛的基樁動測儀器有：武漢中巖科技有限公司生產(chǎn)的RSM系列基樁動測儀、美國的PIT等?；鶚秳訙y儀在野外較惡劣環(huán)境條件下使用，因此選擇儀器既要考慮儀器的動態(tài)性能滿足測試要求、測試軟件對實測信號的再處理功能，也要綜合考慮儀器的可靠性、維修性、安全性和經(jīng)濟性等。

l 性能特點：

1、獨創(chuàng)24位瞬時浮點放大A/D，動態(tài)范圍大，兼顧微信號與強信號的采集

2、低頻與高頻信號協(xié)調(diào)；模擬數(shù)字混合濾波

3、壓電式加速度傳感器、速度傳感器兼容

4、應(yīng)變電橋初始不平衡量瞬時自動無級調(diào)平衡，降低應(yīng)變環(huán)初始變形對信號采集的影響

5、樁淺部缺陷三維模型校正，缺陷定位準(zhǔn)確

6、鋰電池可拆卸，支持座充

7、內(nèi)置藍牙、WIFI，具有實時監(jiān)控?zé)o線上傳的功能

l 現(xiàn)場檢測：

1. 現(xiàn)場調(diào)查及資料收集

2. 抽檢數(shù)量、樁位選擇及檢測開始時間

3. 樁頭處理

4. 傳感器的安裝

實心樁：傳感器安裝點宜在距樁中心2/3半徑處

空心樁：激振點與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成的夾角宜為90°，傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處

根據(jù)樁徑大小，樁心對稱布置2～4個安裝傳感器的檢測點

5. 激振點及錘擊振源

現(xiàn)場測試時，最好多準(zhǔn)備幾種錘頭、錘墊，根據(jù)實際情況進行選用。

激振點的位置:

實心樁：激振點位置應(yīng)選擇在樁中心

空心樁：激振點與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成的夾角宜為90°，激振點位置宜為樁壁厚的1/2處

激振的要求

激振方向垂直于樁面，激振點平整，激振干脆，形成單擾動

激振點應(yīng)遠離鋼筋籠的主筋

激振應(yīng)通過現(xiàn)場敲擊試驗，選擇合適重量的激振力錘和軟硬適宜的錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號

6. 儀器參數(shù)設(shè)置

規(guī)范對儀器參數(shù)設(shè)置的要求

Ø 時域信號記錄的時間段長度應(yīng)在2L/c時刻后延續(xù)不少于5ms；幅頻信號分析的頻率范圍上限不應(yīng)小于2000Hz

Ø 樁長設(shè)定為樁頂測點至樁底的施工樁長

Ø 設(shè)定樁身截面積應(yīng)為施工截面積

Ø 樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測試值初步設(shè)定

Ø 采樣時間間隔或采樣頻率應(yīng)根據(jù)樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇；時域信號采樣點數(shù)不宜少于1024點

Ø 傳感器的設(shè)定值應(yīng)按計量檢定或校準(zhǔn)結(jié)果設(shè)定

7. 信號采集與判斷

8. 影響信號質(zhì)量的因素

1）樁頭處理

2）激振能量大小的影響

3）傳感器的影響

4）耦合劑的影響

5）應(yīng)力波在傳播過程中的衰減

6）樁周土層對測試信號的影響

7）樁底土層對測試信號的影響

9. 現(xiàn)場注意事項

（1）檢測時如發(fā)生儀器、傳感器損壞時，應(yīng)立即更換儀器、傳感器，并重新進行檢測；

（2）如現(xiàn)場檢測環(huán)境受到溫濕度、電壓波動、電磁干擾和振動沖擊等外界因素影響而不能滿足儀器使用要求時，應(yīng)及時終止檢測；針對干擾源采取有效防護措施，直至滿足檢測工作的要求；

（3）現(xiàn)場檢測時，如發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)異常，應(yīng)分析原因，看是否誤操作、儀器設(shè)備有無故障、現(xiàn)場是否具備檢測條件、參數(shù)設(shè)置是否正確等。排除引起測試數(shù)據(jù)異常的原因后重新檢測；

（4）檢測時應(yīng)注意現(xiàn)場安全，確保檢測工作順利進行。

l 市場運用