1、反射波法检测基桩完整性概述
1.1 工程桩的缺陷类型
施工中由于工艺因素、地层的地质因素、施工的人为因 素，桩身可能出现下列缺陷：
▼空洞（原地灌注桩）
▼夹泥（原地灌注桩）
▼微裂（预制打入式桩、原地灌注桩）
▼断、裂（预制打入式桩、原地灌注桩）
▼二次浇灌面（原地灌注桩）
▼缩径（原地灌注桩）
▼沉渣
▼扩径（原地灌注桩） ▼扩底
2、 反射波的基本原理
2.1 波阻抗界面的反射
如介质是不连续的，存在界面 n
其中：
当Z1Z2
纵波P垂直入射到界面n时，
产生垂直向上的反射波R
还有垂直的透过波T
反射波R的大小取决于振速反射系数
入射到桩身内的半球面波随传播距离的增加，球面的半径增大，便可近似按平面波来计算处理。(注：平面波的定义是：波振面是平面，特点是所有的声线垂直向一个方向传播。)
5.桩身内桩底及缺陷的反射波
6 反射波法的现场检测技术要点
6 反射波法的现场检测技术要点
B . 激振脉冲波的频率与激振脉冲宽度有关，窄脉冲频率高，宽脉冲频率低。
(1)锤头的材质软,脉冲宽度宽；
(2)锤头的面积大脉冲宽度宽；
(3)锤的落距与脉冲宽度关系不大；不同材质的锤垫，能调整脉冲宽度。
测长桩或深部缺陷：软材质锤头，重锤慢击，接触面积大，产生的信号脉冲宽度大，低频成分丰富，穿透能力强，但分辨率低测短桩或浅部缺陷：硬材质锤头，轻锤快击，接触面积小，产生的信号脉冲宽度窄，高频成分丰富，分辨率高，但穿透能力差
C.击振的锤及力棒
D . 锤击是关键技术的实例
实例－1 荷兰 TNO 的FPDS-4 + 中国的力棒
D . 锤击是关键技术的实例
实例－1 荷兰 TNO 的FPDS-4 + 中国的力棒
实例－2
7、 接收传感器的安装与耦合
传感器的安装和耦合是能否能取得优质信号的关键问题，是检测工作另一个重要环节。
应注意的问题有：
A.安装的部位混凝土应完整、无松动，表面平整；
B. 传感器安装应与桩顶面垂直；
C. 用耦合剂粘结要粘牢，不可在激振时使其产生附加振动；
D. 耦合剂可以是黄油、凡士林、牙膏、橡皮泥；
E. 使用加速度感器时用橡皮泥一类的耦合剂还可以起到机械滤波，将击振的高频干扰成分滤除。
8 检测的仪器的技术状况
系统噪音2mV
采样时间间隔 2.0－512.0 （s）
放大器（浮点）增益 64 （dB）
A/D分辨率 ：16（bit）
系统动态范围 136 dB
采样长度：4K Byte
主要特点：
触摸屏操作
TFT真彩液晶显示
USB盘实现存储波形和软件升级功能
配进口优质加速度传感器
9、典型的检测实例
9.1 检测实例
9.2 特殊的缺陷反射－1 （扩径实例－1）
（扩径实例－2）
（ 扩径实例－3）
9.3 特殊的反射－2 （断桩）
9.4特殊的反射－3 （桩头断）
9.5 KON－PIT(N) 测试实例－1
9.6 KON－PIT（N)测试实例－2
10 反射波的信号处理
目的：去除杂波、改善信号质量、使信号直观、一般人员能看懂。
A.频谱分析用于了解干扰波的频率范围
B. 低通滤波去处高频干扰波
C. 多点平滑滤波使波形光滑
D. 去除直流成分将信号中的直流去除
E. 积分处理积分后振动加速度可成为振动速度信号、振动速度信号可成为位移信号
F. 指数放大波幅是按指数规律衰减，用随时间按指数放大可突出深部缺陷及桩底信号
G. 波幅的归一化处理将波形中最大峰值调到满度，其他波峰按比例增加
H. 波形的编辑对上述处理后的波形进行平移、旋转
11 反射波法的频域解释
锤击激励还可以激励起桩身轴线方向上下的多阶振动，即轴向多阶振动 。
u：沿轴向位移；E：弹性模量；A:桩身截面积；Kd：动刚度；hc：土的阻尼系数
12. 反射法的资料解释需掌握桩施工过程中的相关资料
12.1.从桩身声波传播规律可由时域曲线推断评价桩身完整性
▼直达波、 ▼桩底反射波、
▼缺陷反射波
▼波幅、 ▼频率、
▼相位
仅从波形的声参量异常判断缺陷，存在多解性，例如：
(1)离析、空洞、二次浇灌面、夹泥和桩身缩径反映大体一致；
(2)桩身渐扩后再缩径，反射波曲线反应的是缩径，出现误判；
(3)地层变化的反射波和桩身缺陷的反射波无法区分，出现误判
12.2.解决多解性必须收集与掌握基桩施工过程的全部技术资料、档案，包括：
A 工程场地的工程地质勘察报告、水文地质概况；
B 灌注桩的成孔方式、工艺；
C 灌注桩的浇灌环境（如是否是水下作业）、方式、工艺
正确对桩身完整性、缺陷性质做出推断解释的方法
由地层的岩性是否粘土层，可以判断排除是否缩径；
由地层是否是砂层来判断是否扩径，或可能是渐扩径；
由成孔方式可推断缺陷是否是夹泥；
由地下水文地质条件及混凝土灌注方法、工艺来判断是否可 能离析；
浇灌过程是否连续，判断缺陷是否是二次浇灌面或断桩；
同一场地，如许多桩都在同一深度存在缺陷反射波时；需了解地层是否由软突然变硬，或由硬突然变软；
没掌握施工时水下灌注未用导管对桩底离析出现的误判；
13、桩身完整性判别标准
14.反射法存在的不足
▼缺陷的上下界面混叠，很难分辨缺陷垂直方向的尺寸；
▼缺陷的水平方向尺寸无法定量确定；
▼嵌岩桩有可能推断出孔底有无沉渣，但无法确定其厚度；
▼逐渐扩径后突然缩径的缺陷很容易误判为缩径；
▼ 人工挖孔桩由于存在护壁上下间的差异易误判为严重离析；
▼ 只能了解桩身的平均声速，不可用声速推定桩身混凝土强度；
▼仅从反射波的时域波形不能推断出缺陷的性质
