低应变检测的原理是建立在一维弹性杆理论的基础上，当桩长远大于桩径，视桩为弹性材料，应力波反射法的理论才能成立。通过理论分析及几个工程实例，介绍了长径比<10时桩身浅部缺陷尤其是在1m之间的缺陷检测方法。
1理论分析
1.1 根据应力波传播原理
应力波的传播必须具备两个条件：一个是要有振源，形成应力波；第二个必须要有传播的介质。现在我们视桩为弹性介质，当桩顶在外界小锤敲击下，应力波沿桩身向下传播，这里假定振源点的位移按正弦规律振动，即：
μ=
Asinwt （1）
式中：
A——振动的幅度；
W——振动的圆频率；
Μ——振动的位移；
Wt——振动的相位。
那么在距离振源点x处的质点安放一个传感器，则其振动的位移可表示为：
u= Asinw（t-
x/c）
即u= Asin（wt-wx/c）
（2）
式中：c=λf
即λ=c/f=2πc/w=2π/n
则u= Asin（wt-nx）
由此可见，在离振源x处的位移与波源处的位移在时间上存在着x/c的相位差，因为波源在桩顶面向空间四面八方均发生正弦波，在传播过程中，相位相同的所有点的轨迹定义为波阵面，按波阵面形状分为球面波、柱面波和平面波，当波在桩顶下1m以内均为球面波，这样给我们测试带来不便。
在1m以内质点的频率范围f0=C0/2Δl0式，令Δl≤1m， c=
3300m/s，则f0≥1650Hz，由此可见，通过提高激振频率提高仪器的分辨率从而达到检测的目的。为此就要选择固有频率比较高的加速传感器、频率较高的铁锤和合金锤等，但是切不可盲目提高激振频率，因为频率越高，传感器度越低。根据经验，标定曲线的共振频率的1/3可视为该加速度计的频率使用上限，此时的误差≤+
12% ，这样便于分析资料，不容易引起误判。
1.2工程事例
（1）南京工程兵学院内试验基地模型桩是采用400x
400mm2预制方桩，砼标号为C30 ，当时我们先用尼龙锤敵击，用橡皮泥粘接传感器，开始敲出来的曲线是高频振荡信号，很难判定桩底反射信号，后来采用铁锤敲击，提高激振频率，如图1所示，可以看出整体高频信号上叠加了一个低频振荡信号，可以推测传感器与桩身一起振动，在传感器与桩刚性粘接的情况下，断定桩身在浅部有严重断裂，经分析在距桩顶向下75cm处断裂，经省建委专家介绍此桩在80cm处有断裂，与我们的检测结果相吻合。
http://www.y-link.cn/d/file/content/2020/04/5ea001596baf6.png
（2）仪化集团生活区V—3街坊23#楼采用CFG桩基础，砼标号为M20，桩径φ=410mm，桩长l=
22. 0m。当我们检测到227
#桩时发现曲线首波脉冲较宽，而且无桩底反射信号，如图2所示，同时在敲击时听到桩身发出一种空空的闷声，当时就判定桩身在50cm左右有夹层（夹砂），于是将上面50cm去除后发现果然有夹砂，然后重新测试，首波脉冲较窄而且桩底较明显，桩身较完整。
http://www.y-link.cn/d/file/content/2020/04/5ea0016d9256f.png
另外，在检测中发现62#、182#桩，2根桩分别在1.
6m、1.7m左右断裂，经开挖验证确实如此。
（3）射阳交通路综合楼采用砼锤击沉管桩基础，当我们开始用尼龙锤敲击时，发现是低频振荡信号，无桩底反射，后来改用合金锤敲击，发现二次重复反射，如图3所示，根据Δt1=
1.54ms分析桩在2.7m左右严重缩径或离析。
2数据处理
在进行分析曲线时，切不可随意平滑处理，或进行多次滤波处理，如果将图1这根桩的时域曲线进行滤坡，采用低通滤波，带通范围为0~
1000Hz，这样就会将>
1000Hz的频率彻底滤掉，而只剩下低频成份如图4所示，从曲线上看这根桩很象一根完整桩，桩身无任何缺陷，l=7.5m， Δt=
3.64，C= 2l/ Δt= 4120m/s，一切都很正常。这样就会给工程带来隐患。
http://www.y-link.cn/d/file/content/2020/04/5ea001cf90d94.png
http://www.y-link.cn/d/file/content/2020/04/5ea00209c2c84.png
3结论
（1）在现场采集信号前先了解工程概况、砼标号、桩长、桩径、砼龄期等，如果桩长较长（l>
10m），采用激振频率较低的锤进行敲击，便于找出桩底反射信号，如果桩长较短（l≤10m），采用激振频率较高的锤进行敵击，便于分析桩身是否存在浅部缺陷。
（2）在现场采集时，如没有桩底反射信号，应将采样周期放小一点，仔细分析桩身有无严重缺陷，信号是否有多次反射，同时结合频率谱和相关谱进行分析，进一步判定桩身浅部是否有严重缺陷。
（3）为了提高检测的准确性，安装传感器的耦合剂不能太多，传感器与桩顶要刚性粘接，否则偶合剂将吸收一些高频信号，导致信号失真，造成误判。
（4）在分析时域曲线不能一味地追求信号好看，人为地进行平滑处理和多次滤波，高频信号将在曲线中失去，桩身浅部缺陷就不能被发现。
（5）时域曲线中首波脉冲不能太宽，反向脉冲就会掩盖桩身浅部缺陷，这样会给工程带来隐患。
阿联小姐姐整理编辑，来源于网络，侵权即删~