第1章 桩的基本知识 1
1.1概述 1
1.2桩的分类 1
1.2.1按施工方法分类 2
1.2.2按桩材料分类 3
1.2.3按成桩方法对地基土的影响程度分类 3
1.2.4按桩的使用功能分类 4
1.3桩的承载机理 4
1.3.1竖向受压荷载作用下的单桩 4
1.3.2竖向拉拔荷载作用下的单桩 7
1.3.3水平荷载作用下的单桩 8
1.3.4影响荷载传递的因素 8
1.4桩基设计计算基本知识 9
1.4.1极限状态设计原则 9
1.4.2桩的极限状态 10
1.4.3破坏模式 11
1.4.4常见Q-s曲线形态 12
1.4.5桩的设计基本要求 14
1.4.6桩的选型问题 15
1.4.7桩基承载力计算的经验公式 16
1.4.8合理布桩原则 17
1.5常见桩的施工基本知识 19
1.5.1沉管灌注桩 19
1.5.2钻（冲）孔灌注桩 19
1.5.3人工挖孔灌注桩 20
1.5.4预制钢筋混凝土桩 21
1.5.5钢桩 21
1.6常用桩的常见质量问题 22
1.6.1灌注桩质量通病 23
1.6.2预制桩质量通病 24
1.6.3环境变异引起桩基础主要质量事故 25
1.7有关桩的若干问题 25
1.7.1桩竖向承载力的时间效应 25
1.7.2桩的负摩擦力 25
1.7.3桩的承台效应 26
1.7.4桩的各种“承载力值”定义 27
第2章 基桩检测基本规定 28
2.1一般规定 28
2.1.1检测项目 28
2.1.2检测开始时间 29
2.2检测前的准备工作 30
2.2.1调查、收集资料 30
2.2.2制订检测方案 31
2.2.3检查仪器设备 31
2.2.4现场准备 31
2.3检测方法分类 31
2.3.1基桩检测分类 31
2.3.2基桩完整性检测方法 32
2.3.3基桩承载力检测方法 32
2.4检测规则与检测数量 33
2.4.1检测抽样规则 33
2.4.2检测抽样数量 34
2.5验证与扩大检测 36
2.5.1验证及其方法 36
2.5.2扩大抽检 37
2.6检测结果评价和检测报告 37
2.6.1检测结果评价 37
2.6.2检测报告 38
第3章 应力波理论分析 40
3.1应力波概念 40
3.2直杆一维波动方程 40
3.3直杆一维波动方程的波动解 41
3.4应力波在杆中的传播 43
3.4.1应力波在杆件截面变化处的传播情况 43
3.4.2应力波在杆端处的传播情况 45
3.5杆件侧摩阻力作用 47
第4章 低应变法 48
4.1概述 48
4.2基本原理 49
4.2.1基本假设 49
4.2.2广义波阻抗 49
4.2.3平均波速计算 49
4.2.4缺陷位置计算 50
4.2.5应力波在桩中的传播 50
4.2.6频域分析 52
4.3仪器设备 53
4.3.1检测仪器 53
4.3.2传感器 54
4.3.3激振设备 55
4.4现场检测 56
4.4.1资料收集 56
4.4.2桩位的选择及桩头处理 56
4.4.3传感器的安装 57
4.4.4激振 59
4.4.5仪器参数设置 63
4.4.6信号采集与判断 64
4.4.7影响信号质量的因素 65
4.4.8现场检测注意事项 66
4.5检测数据分析与结果判定 66
4.5.1信号处理 66
4.5.2波速确定 68
4.5.3桩身缺陷位置的确定 69
4.5.4桩身完整性判定 69
4.5.5其他特殊情况说明 73
4.5.6检测报告的要求 75
4.6检测实例与波形汇编 76
4.6.1典型理论波形 76
4.6.2典型杆件测试波形 85
4.6.3模型桩测试波形 86
4.6.4现场工程桩实测波形 90
4.7反射波法的若干问题分析 102
4.7.1实测信号包含的信息 102
4.7.2弹性波速与桩身混凝土强度 103
4.7.3有效检测深度 104
4.7.4浅部缺陷 104
4.7.5反射波法的局限性 104
4.7.6低应变的几点评价 105
4.7.7相关影响因素分析 106
4.7.8离析、夹泥与缩径在信号上的区别 107
4.7.9平台护坡桩的完整性检测问题 107
4.7.10压入或打入预制桩检测中的注意事项 107
第5章 高应变法 108
5.1概述 108
5.1.1高应变的历史发展 108
5.1.2高、低应变的划分 110
5.2 Case法基本理论 111
5.2.1桩土力学模型 111
5.2.2行波理论和应力波在桩中的传播规律 113
5.2.3桩侧土阻力波 117
5.2.4 Case法计算桩的承载力 117
5.2.5 Case法检测桩的完整性 124
5.2.6打桩过程中的桩身应力变化 126
5.2.7锤击能量与打桩系统效率 127
5.3曲线拟合法基本理论 128
5.3.1曲线拟合法概述 128
5.3.2拟合法的计算模型 130
5.3.3桩土参数对波形的影响 134
5.4仪器设备 138
5.4.1传感器 138
5.4.2基桩动测仪 139
5.4.3冲击设备 141
5.5现场检测 144
5.5.1受检桩的现场设备 144
5.5.2现场操作 146
5.5.3仪器工作状态确认 148
5.5.4测试参数设定 148
5.5.5试打桩与打桩监控 149
5.5.6贯入度测量 151
5.5.7信号采集质量的现场检查与判断 152
5.6检测数据的分析与判定 153
5.6.1实测信号包含的信息 153
5.6.2信号的选取与调整 154
5.6.3单桩竖向抗压承载力的判定 155
5.6.4桩身完整性的判定 158
5.6.5桩身最大锤击拉、压应力监测 159
5.6.6单桩竖向承载力的确定 159
5.6.7检测报告的要求 159
5.7检测实例及典型波形 160
5.7.1检测实例 160
5.7.2典型波形 164
5.8关于高应变法的若干问题 168
5.8.1高应变法的适用范围 168
5.8.2关于“高应变法动力试桩承载力检测精度”的问题 169
5.8.3动力试桩中对桩身完整性检测的影响 169
5.8.4高应变法动力试桩不能解决的桩基工程问题 170
第6章 声波透射法 172
6.1引言 172
6.2基本理论 172
6.2.1振动与波动 172
6.2.2波的类型 174
6.2.3波的形式 175
6.2.4波动方程 177
6.2.5波动方程的物理意义 178
6.2.6声波在弹性固体介质中的传播速度 179
6.2.7声场 181
6.2.8声波在介质界面的反射与透射 185
6.2.9声波在传播过程中的衰减 189
6.2.10超声波检测混凝土质量的意义及特点 189
6.3仪器设备 192
6.3.1混凝土声波仪 192
6.3.2声波换能器 196
6.4检测技术 199
6.4.1声波透射法检测混凝土灌注桩的几种方式 199
6.4.2混凝土声学参数与混凝土质量的关系 200
6.4.3现场检测 206
6.4.4测试数据的整理 211
6.5检测数据分析与结果判定 213
6.5.1声速判据 213
6.5.2 PSD判据（斜率法判据） 217
6.5.3波幅判据 220
6.5.4主频判据 221
6.5.5实测声波波形 221
6.5.6桩身混凝土缺陷的综合判定 221
6.5.7混凝土灌注桩的常见缺陷性质与声学参数的关系 224
6.5.8检测报告 225
6.6声波透射法检测混凝土灌注桩工程实例分析 226
6.7声波透射法的若干问题分析 229
6.7.1管斜修正的问题 229
6.7.2影响桩身缺陷纵向尺寸检测精度的因素 230
6.7.3声速概率法的局限性 231
6.7.4基桩低应变法测试波速与声波透射法波速的比较 232
6.7.5桩身缺陷在桩横截面上分布状况的推断 232
第7章 钻芯法 234
7.1概述 234
7.1.1钻芯法检测结构混凝土强度 234
7.1.2钻芯法检测预应力混凝土强度 235
7.1.3混凝土立方体试件强度检验评定 236
7.1.4钻芯法检测混凝土灌注桩 238
7.2仪器设备 240
7.2.1设备要求 240
7.2.2钻芯法设备的选择 240
7.2.3仪器设备操作要领 245
7.3现场操作 246
7.3.1钻芯检测前的准备工作 246
7.3.2钻芯设备安装 247
7.3.3钻芯孔位置的确定 247
7.3.4钻芯技术 247
7.3.5现场钻芯作业要求 248
7.3.6现场记录 249
7.3.7检测要求 252
7.4芯样采集加工与试验 253
7.4.1混凝土芯样采集 253
7.4.2岩石芯样采集 254
7.4.3芯样加工 255
7.4.4芯样试件抗压强度试验 257
7.5检测数据分析与判定 258
7.5.1数据分析 258
7.5.2结果判定 259
7.6检测报告 263
7.7检测报告编写实例 263
7.7.1工程实例一 263
7.7.2工程实例二 264
7.7.3工程实例三 265
第8章 静载试验法 266
8.1单桩竖向抗压静载试验 266
8.1.1适用范围 266
8.1.2试验仪器设备 266
8.1.3现场检测 274
8.1.4试验资料记录 278
8.1.5检测数据分析 278
8.2单桩竖向抗拔静载试验 281
8.2.1适用范围 281
8.2.2试验仪器设备 282
8.2.3现场检测 283
8.2.4试验资料记录 284
8.2.5检测数据分析与判定 285
8.3单桩水平静载试验 286
8.3.1适用范围 286
8.3.2试验仪器设备 287
8.3.3现场检测 288
8.3.4试验资料记录 290
8.3.5检测数据分析与判定 290
8.4地基载荷试验 293
8.4.1基本理论 293
8.4.2适用范围和承载原理 293
8.4.3仪器设备 295
8.4.4现场检测 298
8.4.5试验资料记录 299
8.4.6检测数据的分析与判定 299
8.5自平衡法静载试验 300
8.5.1概述 300
8.5.2试验装置 301
8.5.3试验方法 302
8.5.4试验资料整理 304
8.5.5结果分析及承载力的确定 305
8.5.6自平衡法承载机理探讨 307
8.6桩身内力测试 308
8.6.1测试设备 309
8.5.2传感器埋设技术要求 309
8.6.3数据记录 311
8.6.4桩身内力测试数据分析 311
8.7工程实例 312
8.7.1工程实例一 312
8.7.2工程实例二 313
8.7.3工程实例三 314
8.7.4工程实例四 316
8.8静载的若干问题 318
8.8.1静载试验本身对基桩承载力的影响 318
8.8.2支承墩下沉，主梁压实千斤顶 319
8.8.3边堆载边试验 320
8.8.4采用静力压桩机作为单桩竖向抗压试验加载反力装置 320
8.8.5最大试验荷载的确定 321
8.8.6偏心问题 321
8.8.7如何处理静载试验过程中的意外情况 322
8.8.8安全问题 323
第9章 地基基础检测实时监控平台 324
9.1概述 324
9.2监控平台的基础技术 325
9.2.1 GPRS技术 325
9.2.2数据库技术 326
9.3监控平台的组成及功能 327
9.3.1监控平台系统组成 327
9.3.2监控平台系统功能 328
9.4监控的实施作用及流程 332
9.4.1现有的监管情况及其局限性 332
9.4.2监控平台的作用和意义 332
9.4.3检测管理流程 334
9.5监控平台的功能扩展 335
9.5.1其他方法的加入 335
9.5.2照片及视频监控 335
9.5.3远程控制 335
9.5.4短信平台 336
9.5.5多系统融合 336
第10章 其他相关检测方法 337
10.1成孔质量检测 337
10.1.1概述 337
10.1.2检测标准及内容 337
10.1.3检测方法及原理 338
10.1.4实例分析 341
10.2桩的垂直度检测 342
10.2.1概述 342
10.2.2测试方法 343
10.3管桩孔内摄像检测 347
10.3.1概述 347
10.3.2孔内摄像检测技术 349
10.3.3孔内摄像法检测的特点 349
10.3.4孔内摄像法的应用范围及评定标准 350
10.4管桩焊缝检测 351
10.4.1概述 351
10.4.2依据标准 353
10.4.3测试方法 354
10.5其他相关检测 356
10.5.1桩底沉渣检测 356
10.5.2旁孔透射波法 357
10.5.3双速度低应变测试 357
附录 桩基检测常用词中英文对照 359
参考文献 362