低應(yīng)變動(dòng)力試樁法主要用于樁的完整性檢測(cè)，根據(jù)激振方式的不同，又可分為反射波法（小錘敲擊法）、機(jī)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(dòng)測(cè)方法主要是反射波法。

本方法對(duì)樁身缺陷程度只作定性判斷。對(duì)于樁身不同類型的缺陷，反射波測(cè)試信號(hào)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(dòng)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(jìn)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(yán)重離析等）或樁身截面積變化（如縮徑或擴(kuò)徑）部位，波阻抗將發(fā)生變化，產(chǎn)生反射波，通過(guò)安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮辗瓷湫盘?hào)，對(duì)接收的反射信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可以識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的反射信息。利用波在樁體內(nèi)傳播時(shí)縱波波速、樁長(zhǎng)與反射時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)反射信息的分析計(jì)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(shí)際長(zhǎng)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(cè)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(guò)一維波動(dòng)理論分析來(lái)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(shí)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(zhǎng)細(xì)比、瞬態(tài)激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長(zhǎng)與樁的橫向尺寸之比不宜小于10，設(shè)計(jì)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(shí)平截面假設(shè)成立，所以，對(duì)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(lì)響應(yīng)在樁頂面接收時(shí)，低應(yīng)變方法不適用 。

l 儀器要求：

檢測(cè)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(dòng)測(cè)儀》JG/T 3055的有關(guān)規(guī)定。具有連續(xù)采集、快速自動(dòng)存貯、顯示實(shí)測(cè)信號(hào)和處理分析信號(hào)的功能

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

（1）檢測(cè)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(dòng)測(cè)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(cè)技術(shù)規(guī)程》（JTG/T F81-01）對(duì)儀器設(shè)備的要求如下：

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

（2）檢測(cè)儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)不應(yīng)低于《基樁動(dòng)測(cè)儀》（JG/T 3055）中規(guī)定的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，具有連續(xù)采集、快速自動(dòng)存貯、顯示實(shí)測(cè)信號(hào)和處理分析信號(hào)的功能。

（3）檢測(cè)儀器信號(hào)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(diǎn)不少于1024點(diǎn)。

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(gè)測(cè)試信號(hào)的頻率范圍。

l 儀器設(shè)備：

儀器設(shè)備一般由檢測(cè)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(hào)分析處理軟件。

目前國(guó)內(nèi)使用較廣泛的基樁動(dòng)測(cè)儀器有：武漢中巖科技有限公司生產(chǎn)的RSM系列基樁動(dòng)測(cè)儀、美國(guó)的PIT等?；鶚秳?dòng)測(cè)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(dòng)態(tài)性能滿足測(cè)試要求、測(cè)試軟件對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)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(jì)性等。

l 性能特點(diǎn)：

1、獨(dú)創(chuàng)24位瞬時(shí)浮點(diǎn)放大A/D，動(dòng)態(tài)范圍大，兼顧微信號(hào)與強(qiáng)信號(hào)的采集

2、低頻與高頻信號(hào)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(shí)自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)平衡，降低應(yīng)變環(huán)初始變形對(duì)信號(hào)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(lán)牙、WIFI，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o線上傳的功能

l 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：

1. 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及資料收集

2. 抽檢數(shù)量、樁位選擇及檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間

3. 樁頭處理

4. 傳感器的安裝

實(shí)心樁：傳感器安裝點(diǎn)宜在距樁中心2/3半徑處

空心樁：激振點(diǎn)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(duì)稱布置2～4個(gè)安裝傳感器的檢測(cè)點(diǎn)

5. 激振點(diǎn)及錘擊振源

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，最好多準(zhǔn)備幾種錘頭、錘墊，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。

激振點(diǎn)的位置:

實(shí)心樁：激振點(diǎn)位置應(yīng)選擇在樁中心

空心樁：激振點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)平整，激振干脆，形成單擾動(dòng)

激振點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離鋼筋籠的主筋

激振應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)敲擊試驗(yàn)，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(hào)，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)

6. 儀器參數(shù)設(shè)置

規(guī)范對(duì)儀器參數(shù)設(shè)置的要求

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

Ø 樁長(zhǎng)設(shè)定為樁頂測(cè)點(diǎn)至樁底的施工樁長(zhǎng)

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(cè)試值初步設(shè)定

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

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

7. 信號(hào)采集與判斷

8. 影響信號(hào)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(guò)程中的衰減

6）樁周土層對(duì)測(cè)試信號(hào)的影響

7）樁底土層對(duì)測(cè)試信號(hào)的影響

9. 現(xiàn)場(chǎng)注意事項(xiàng)

（1）檢測(cè)時(shí)如發(fā)生儀器、傳感器損壞時(shí)，應(yīng)立即更換儀器、傳感器，并重新進(jìn)行檢測(cè)；

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

（3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)測(cè)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(wú)故障、現(xiàn)場(chǎng)是否具備檢測(cè)條件、參數(shù)設(shè)置是否正確等。排除引起測(cè)試數(shù)據(jù)異常的原因后重新檢測(cè)；

（4）檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)安全，確保檢測(cè)工作順利進(jìn)行。

l 市場(chǎng)運(yùn)用