桩长的测量方法

❶ 桩基检测方法

以应力波理论为基础的检测桩基质量的瞬态动测法和稳态振动法使用得较为广泛。

10.1.2.1瞬态动测法(锤击法/反射波法)

锤击法是一种瞬态动测法，又称反射波法。嵌入土中的桩基，相当于一个在阻尼介质中上端自由与下端弹性联结的弹性杆。在桩基顶端应用锤击的办法施加一脉冲激振力F(t)，桩将产生纵向振动而产生应力波。波沿桩身传播至桩底部分能量反射回桩顶。若激振力足够大，桩和桩周围一定范围内的土将作为一个体系产生自由振动。当桩体中存在波阻抗差异面对，则在这些面上将产生反射波、透射波和多次反射波等，其波的运动学和动力学特征将发生变化。通过仪器接收这些波，可对桩基质量作出判断，并推算出单桩承载力。

(1)基本原理及波形特征

利用小手锤在桩头施加一冲击力F(t)被激发应力波在桩身内传播，当遇到波阻抗界面时，将产生反射波，其反射系数为

环境与工程地球物理

完整桩一般指桩身混凝土胶结良好，均匀连续，抗压强度达到设计要求的桩，它只存在一个桩底波阻抗界面，由图10.1可以看出，A₁ρ₁v₁>A₂ρ₂v₂，所以R<0，根据入射波和反射波速度量的相位关系为同向，体现在U(t)曲线上信号为同向叠加。如图所示其波形特征为一衰减振动曲线，衰减快，桩底反射波明显，分辨率高。由图分析可得一次反射波旅行时为t，桩长为L，则平均速度为

环境与工程地球物理

t可以从时程曲线上读得，若知v_c或L中任一个，便可求解。若二者均未知时，常利用统计的方法或其他实验的方法假定v_c或根据施工记录来假定L，以求得近似解。

图10.1完好桩及实测波形

当桩间存在缺陷，如断裂、夹层、空洞、缩径或扩径时，缺陷部位的应力波传播速度v、密度ρ或截面积A与桩身完好部位都有所不同，即存在波阻抗差异。当应力波遇到波阻抗差异界面时，将会产生反射。若根据这一反射时间计算整桩的波速，则其结果将大于完整桩时的波速。桩身在L₁处断开，Z₂相当于充气或充泥的波阻抗，反射系数R<0，曲线中主要反映了L₁处多次反射波，而桩底反射不清(图10.2)。在L₁处桩产生扩径，应力波在L₁处反射系数R>0，入射波和反射波为反向叠加，从时程曲线不难确定扩径和桩底位置。

图10.2缺陷桩及波形

众所周知，桩基的波速与桩身混凝土的密实程度有关。致密的桩身，其波的传播速度大，松散的桩身，其波速小。

(2)桩基完整性的分析与判别

波形准则。缺陷桩波形特征见表10.1。图10.3为典型模型缺陷桩的波形，由图可见，其特征明显接收到的反射波波形对称圆滑，无畸变，且呈指数衰减形态，则认为是完整桩的特征波形，反之，则认为是缺陷桩波形(图10.4)。主要原因是当弹性波在桩体中传播时遇到不均匀界面或介质断裂等情况，会产生反射波、透射波、散射波等，因其各波到达时间、振幅和相位可能存在差异，互相叠加后，造成波形畸变。

图10.3各种类型模型桩的典型波形曲线

表10.1缺陷桩波旅行时曲线特征表

续表

图10.4各种模型缺陷桩的波形曲线

速度准则。一般弹性波在桩体中传播的速度越高，表明桩体混凝土强度越大，反之越低。此外，当桩体中存在离析等缺陷时，往往也造成波速降低。但也有波速高、桩基质量不一定良好的特殊现象。如缩径桩或断裂较小的桩，往往波速并不降低，可由波速确定桩的质量(表10.2)。

表10.2波速桩基质量关系表

频谱准则。当弹性波在桩体中传播时，其频率随着传播距离的增大，将不断被桩土介质吸收和衰减，当桩体中存在不均匀界面时，该界面产生的反射波的频率一般比桩底反射波频率高，并且其相位也有所变化。通过频谱分析，可确定其桩体的完整性。一般情况下，若桩体质量完好，则其振幅谱中只有一个主峰值，谱线对称稳定，与峰值对应的相位谱表现为一相位，如图10.5所示。若桩体存在结构缺陷或离析层等，则其振幅谱一般表现为两个以上的峰值，其相位谱中的相位分不同情况有所不同。

图10.5完整波形及频谱图

(3)桩基承载力计算

摩擦桩指桩置于松软地层。当用重锤竖向敲击桩周土或桩头而被激起振动后，将在垂向作自由振动，并通过桩侧摩擦力及桩尖作用力带动桩周部分土体参与振动，形成复杂的桩－土振动体系，其装置如图10.6所示。桩及桩侧参振的土体，可视作单质点振动体系，根据质量—弹簧—阻尼模式振动理论，可推导出桩基的刚度计算式。再根据刚度与承载力之间的直接相关关系，可计算出桩基的承载力。

图10.6频率法检测装置示意图

A.桩基固有频率

设桩及桩周土为一个单自由度无阻尼弹性系统，根据虎克定律和牛顿第二定律可以导出桩－土体系的振动是按正弦规律变化，其振动周期和固有频率为

环境与工程地球物理

式中:m为折算后的桩质量与参扳上体质量之和;k为桩－土体系的抗压刚度。

B.单桩抗压刚度

环境与工程地球物理

式中:λ为动力修正系数，可取λ=2.365;g为重力加速度为9.81m/s²;Q₁为折算后参振桩重，Q₁=桩总重/3=1/3·AL₀r₁;Q₂为折算后参振土重， 为参振土扩散半径，即r₀= ;A为桩的横截面积(m²);L₀为桩的全长(m);L为桩的入土深度(m);r₁为桩的混凝土容重(kN/m³);r₂为桩的下段L/3范围内土的容重(kN/m³);φ为桩的内摩擦角;d为桩的直径。

C.单桩临界荷载

临界荷载指与按静荷载试验测定的P－S曲线上与拐点对应的荷载。根据动静对比关系，可得临界荷载为

环境与工程地球物理

式中:μ为静载与动测之间的比例系数。

它是选取不同地质条件下各种类型的桩基，进行动静对比试验，通过数理统计分析求得的回归系数。

D.单桩允许承载力(P_a)

对粗长桩，特别是当桩尖以下土质远较桩侧土强时，则

环境与工程地球物理

对中小桩，特别是当桩尖以下土质较桩侧土弱时，则

环境与工程地球物理

式中:P_a单位为kN;k为安全系数，一般取2.0。10.1.2.2稳态振动法(机械阻抗法)

(1)方法原理

该方法又称为稳态正弦扫频激振法。即对桩顶施加幅值不变的变频激振力，利用速度导纳随激振频率变化的特征(图10.7)来检测桩基质量并计算承载力。

图10.7桩基的导纳反应曲线

A.速度导纳

环境与工程地球物理

式中:F(f)为激振力;V(f)为利用检波器在桩顶上可接收到其振动信号。

B.桩身砼的波速v_c

由波动理论可知:

环境与工程地球物理

式中:Δf是导纳曲线上两谐振峰之间的频率差;L为桩长。

应用时根据已知桩长L和测得的Δf计算v_c，正常砼的波速v_c=3300～4500m/s，若v_c小于此范围，说明砼的质量较差。另外，也可利用Δf和正常v_c值反算桩长L_m，质量好的桩L=L_m，若L_m<L则反映了在深度处有质量问题。

C.特征导纳

所谓特征导纳是指导纳频谱曲线上振幅的几何平均值，利用实测的特征导纳与理论计算的特征导纳作比较，可判别桩基的质量。如果实测值接近理论计算值说明桩基的质量及完整性较好。理论计算的特征导纳N和实测特征导纳N_m为

环境与工程地球物理

式中:ρ_c是桩基质量密度;A_c为桩的截面积;ρ_max和Q_min是速度导纳的最大值与最小值。

若N_m≈N为正常桩，若N_m>N，说明ρ_c或v_c变小(存在局部混凝土松散)或A_c变小(局部有缩径)。若N_m随频率增高而变小，表示桩径上大下小，也为缩径桩。若N_m<N，一般为扩径桩。

D.动抗压刚度

当桩在低频(低于桩的固有频率)激振时，位移较小，桩的振动可视为刚体运动或平动，此时导纳曲线接近于直线，其斜率的倒数为桩的动抗压刚度，即

环境与工程地球物理

式中:|U/F|和f_m为导纳曲线的低频直线段上任一点M的导纳值和频率。

动抗压刚度的意义及用处可归纳为:K_D反映桩周土对桩柱的弹簧支承刚度，K_D值的大小与桩的承载力有一定联系;K_D值与静刚度K_S建立统计关系，可以评价单桩承载力，并可估计在工作荷载下桩的弹性位移。

在实际工作中，通常不易获得理想的曲线，在测得的谐振峰中常掺杂一些假峰，为区别真假峰，尚须测定随频率变化的速度导纳相位变化曲线，即导纳谱相频曲线。相频曲线上的零相位点所对应的导纳谱幅频曲线上的波峰，即为有效的谐振峰。

(2)检测系统

桩的稳态激振测试系统中超低频信号发生器输出频率5～1500Hz的自动扫描正弦信号给功率放大器，由它推动桩顶中心的电磁激振器向桩施加幅值不变的动态激振力，即激振力在激振频率变化时，保持恒定，使桩产生稳态振动。

(3)模拟分析

为检查机械阻抗法无损检验桩基质量的准确性，专门在某地制作了三根直径1.8m、长约20m的原状工程试桩。施工时预先在试桩内设置了各种缺陷，以供试验测试后进行对比。

测试的各种导纳曲线如图10.8(a)，(b)，(c)所示。3^#桩的导纳曲线接近调制波形，幅度较大的调制波表示距桩顶8m处有反射，由于波动尚能传到桩底，调制波的“载频”是桩底反射，几个波峰间的Δf基本一致，由此可计算出波速v₀=3909m/s。由于3^#桩K_d值大于预期值，而N_m小于理论值，可以判定距桩顶8m处有断面扩大现象。

1^#桩和2^#桩由于其L_m较制作长度短，K_d值小于预期位，N_m大于预期值，是明显的缺陷桩。其中2^#桩无缺陷以下的反射，计算认为在6.11m处全断裂，1^#桩有缺陷以下的较小反射，计算认为在距桩顶3.75m处有离析，9.5m处有全断裂。

图10.8工程试桩及导纳反应曲线

❷ 已施工完成钻孔灌注桩桩长如何测量

这个实在不好测量，甲方在施工过程中也应该进行过程监督，没有了过程监督最终回头再来测量长度，几乎是不可能的，咱总不能挖开来看吧？如果你觉得有问题，可以对桩进行检测，检测其桩身质量和承载力是否满足设计要求。

❸ 如何检测桩长

摘要 根据检桩波形图可以看到判断桩的长度！对小直径桩可采用低应变（小应变）反射波法检测。对大直径桩可采用钻芯法（检测费用比较贵）、声波透射法等其他方法。

❹ 在打桩的施工过程中怎么检测其施工长度

桩基检测中遇到施工方给的桩长不准确的处理方法：
1、检测方要求施工方报检的时候就统计好准确的设计桩长，实测桩长；
2、摩擦桩要减去桩底声测管50公分的悬空，端承桩20公分，有底系梁的要减去底系梁的高度；
3、桩长差二三十公分也是正常现象，因为换能器本身的一定长度会造成一部分桩长测不到；
4、如果声测管和混凝土面平齐，换能器拉到顶端是管内水可能不太够造成桩顶部分点测不到。

❺ 桩基检测方法有哪些，钻芯检测法

按《基桩技术规范》，桩基检测方法有：单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法

❻ 桩基础的检测方法与验收

一、施工前的质量验收

钢筋、水泥、混凝土配合比验收

二、施工过程中质量验收

（一）沉桩的质量控制及检验

打（沉）桩的质量控制

桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考。

桩端达到坚硬、硬塑的黏性土等，以贯入度控制为主，桩端标高作参考。

贯入度已达到，桩端标高未达到时，继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值为准。

振动法沉桩，以最后3次振动（加压），每次10 min或 5 min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为合格。

（二）打（沉）桩验收要求

桩位偏差表

对桩承载力的检验：桩的静荷载试验根数≥总桩数的1％，且≥3根；只有50根时， ≥2根。

桩身质量检验：高、低应变， ≥桩总数的15％，且每个承台不少于1根。

预制桩的检查，钢筋笼的检查。

施工中桩的垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量进行检查。

电焊接柱，抽10％作焊缝探伤检查。

（二）灌注桩质量要求及验收

平面位置和垂直度的要求；桩顶标高至少要比实际标高高出0.5m。

沉渣厚度要求：

试块要求：

桩静载试验的根数要求：

桩身质量的检验及数量要求；

对原材料的检验

三、桩的质量检验

（一）检测内容：

桩基础施工完后，应对基桩的承载力和桩身完整性进行检测与评价

1.桩身完整性 2.桩身缺陷 3.桩的强度（桩的承载力，桩身混凝土强度。

（二）检测方法：

1.破损试验

（1）静载试验 static loading test

在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。

（2）钻芯法 core drilling method

钻机钻取芯样检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状

(6)桩长的测量方法扩展阅读:

1、钻芯检测法：

由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5%，或作为无损检测结果的校核手段。   

2、振动检测法：

它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。   

3、超声脉冲检验法：

该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。   

4、射线法：

该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量

❼ 桩基检测中桩长是怎么检测的

一般施工方会向检测人员提供检桩参数表，在这张表中会详细有桩的参数（按设计图纸中桩的长度，变更加长的桩除外）；还有就是根据检桩波形图可以看到判断桩的长度！现在主要是用第一种方法来确定桩的长度。

❽ 桩长与孔深有什么区别

一、两者意思不同

1、桩长：指桩尖（桩底）至承台底的长度。

2、孔深：是施工地面到桩底的长度。

二、两者测量方法不同

1、桩长：对大直径桩可采用钻芯法、声波透射法等其他方法。

2、孔深：实际测量的时候是从护筒面量起然后减去护筒面到设计桩顶标高的高度得出孔深。

三、两者单位长度不同

1、桩长：桩长长小于孔深长度。

2、孔深：孔深长度大于桩长长度。

(8)桩长的测量方法扩展阅读：

人工挖孔桩防护措施

1、挖孔时如果遇到涌水量较大的潜水层承压水，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理；

2、挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层；

3、为了便于井内组织排水，在透水层区段的护壁预留泄水孔，以利于接管排水，并在浇筑混凝土前予以堵塞，为保证桩的垂直度，要求每浇筑完三节护壁须校核桩中心位置及垂直度一次；

4、桩护壁采用C25混凝土，钢筋采用HPB300；

5、未尽之处严格按现行国家规范规程施工。

❾ 超声波桩基检测方法

按照超声波换能器通道在桩体中的不同的布置方式，超声波透射法基桩检测有三种方法：
（1）桩内单孔透射法

在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如在钻孔取芯后，我们需进一步了解芯样周围混凝土质量，作为钻芯检测的补充手段，这时可采用单孔检测法，此时，换能器放置于一个孔中，换能器间用隔声材料隔离（或采用专用的一发双收换能器）。超声波从发射换能器出发经耦合水进入孔壁混凝土表层，并沿混凝土表层滑行一段距离后，再经耦合水分别到达两个接收换能器上，从而测出超声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。需要注意的是， 当孔道中有钢质套管时，由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行，故不能用此法。

（2）桩外单孔透射法

当桩的上部结构已施工或桩内没有换能器通道时，可在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道，检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器，接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下，超声波沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与孔之间的土层，通过孔中耦合水进入接收换能器，逐点测出透射超声波的声学参数，根据信号的变化情况大致判定桩身质量。由于超声波在土中衰减很快，这种方法的可测桩长十分有限，且只能判断夹层、断桩、缩颈等。另外灌注桩桩身剖面几何形状往往不规则，给测试和分析带来困难。
该方法在规范中均没有提及，不推荐使用。

（3）桩内跨孔透射法
此法是一种成熟可靠的方法，是超声波透射法检测桩身质量的最主要形式，其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管，在管中注满清水，把发射、接收换能器分别置于两管道中。检测时超声波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效检测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。根据不同的情况，采用一种或多种测试方法，采集声学参数，根据波形的变化，来判定桩身混凝土强度，判断桩身混凝土质量，跨孔法检测根据两换能器相对高程的变化，又可分为平测、斜测、交叉斜测、扇形扫描测等方式，在检测时视实际需要灵活运用。

平测法

斜测法

扇测法

桩内跨孔透射法三种方法的运用：
现场的检测过程一般首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。
然后，对声学参数异常的测点采用加密平测测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。

❿ 钻孔灌注桩深度如何测量

测量方法有很多钟，经常用的有一下几种：
1测绳(测绳又分为测针和测饼。两者都测量的话，可以测出桩的沉渣。)
2井径仪
3可以根据桩的有效长度和上余来计算出钻孔的深度！