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第1章 概论1

1.1 桩基工程质量诊断的目的和对象1

1.2 成桩检测技术的发展概况2

1.3 我国保障桩基工程质量的基本做法7

1.4 成桩检测的内容10

1.5 提高桩基工程质量诊断水平对桩基工程的重大作用12

第2章 关于波动的基础知识16

2.1 波动的概念和特性16

2.1.1 波动的基本属性16

2.1.2 波动的基本参量17

2.1.3 冲击应力波的基本属性18

2.1.4 波动方程与波的传播速度20

2.1.5 弹性杆件的基本动力特性22

2.2 一维波动方程的行波解25

2.2.1 一维波动方程的行波解及其适用条件25

2.2.2 应力波的叠加27

2.2.3 应力波在杆件中阻抗突变截面处的反射和透射27

2.2.4 应力波在不同介质之间传播的耦合问题30

2.2.5 应力波在弹性杆件中传播的能量损耗、波形畸变和波速变化31

2.2.6 沿轴向作用于杆件侧面的动态外力的影响37

2.3 一维波动方程的谐波解39

2.4 利用冲击激发应力波44

2.4.1 激发应力波的基本方法44

2.4.2 有限长弹性杆件的共轴碰撞48

2.4.3 刚性锤体通过线性垫层对弹性杆件的锤击作用52

2.4.4 冲击应力波的频率特性55

2.4.5 集中脉冲力在弹性杆件顶面引发的波动58

2.4.6 一维杆件中的局部非一维问题62

2.5 应力波的检测技术65

2.5.1 惯性系统在测定运动的传感器中的作用65

2.5.2 传感器和测点间的振动传递问题71

2.5.3 桩基检测中常用的传感器73

2.5.4 使用桩基检测仪器的基础知识78

2.5.5 应力波检测中的主要误差来源82

第3章 检测桩基质量的传统方法——静载试验88

3.1 我国对桩的静载试验的常规做法88

3.2 静载下土阻力的变化规律和发展机理89

3.3 静载下桩的破坏模式及其Q-s曲线特征92

3.4 静载试验确定单桩竖向极限承载力的方法94

3.5 静载试验的优点和应用局限性101

第4章 新方法之一——透射波法104

4.1 透射波法的原理及其基本检测方式105

4.2 激振与检测系统108

4.3 目前采用的标准检测方法110

4.4 目前采用的常规分析方法117

4.5 根据透射波法分析结果评定桩的完整性124

4.6 非常规的检测与分析方法127

4.7 部分具有代表性的应用实例129

4.8 透射波法的检测精度和可靠性133

4.9 透射波法的优缺点和应用局限性136

4.10 发展前景138

第5章 新方法之二——低应变反射波法142

5.1 低应变反射波法的基本原理和常规做法144

5.2 低应变反射波法的数据采集技术151

5.3 实测信号的现场快速处理技术159

5.4 数据记录在时域中的解读和分析技术163

5.5 数据记录在频域中的解读和分析技术176

5.6 桩身完整性的评定和检测结论184

5.7 部分具有代表性的应用实例185

5.8 低应变反射波法的检测精度和可靠性199

5.9 低应变反射波法的优缺点和应用局限性204

第6章 新方法之三——采用CASE法分析数据的高应变动力试验法207

6.1 动力作用下的桩周土阻力209

6.1.1 动力作用下桩周土体的基本性状209

6.1.2 冲击荷载作用下的动态土阻力与静载试验时的静阻力的异同210

6.1.3 土的静阻力在桩身受到冲击作用后的变化机理213

6.2 高应变动力试验法的常规做法218

6.2.1 高应变动力试验法的基本检测方式218

6.2.2 在桩顶实施锤击的常规做法219

6.2.3 检测的常规做法221

6.3 高应变动力试验的数据采集技术226

6.3.1 选择最合用的锤击设备226

6.3.2 确保实际施加的锤击作用满足检测需要233

6.3.3 确保现场采集的数据记录符合质量要求240

6.3.4 现场检查数据记录质量的办法250

6.3.5 试桩基本情况的快速判断261

6.3.6 高应变动力试验法数据采集的安全措施267

6.4 分析高应变动力试验数据的CASE法268

6.4.1 CASE法的基本假定268

6.4.2 CASE法中计算动态总阻力的CASE-Goble公式271

6.4.3 确定桩周土体极限静阻力的基本算法274

6.4.4 确定桩周土体极限静阻力的各种修正算法278

6.4.5 用β法估计桩身缺陷的严重程度281

6.4.6 关于CASE阻尼系数Jc的取值方法和物理意义的探讨284

6.4.7 CASE法的应用可靠性和适用范围292

第7章 新方法之四——采用拟合法分析数据的高应变动力试验法297

7.1 实测曲线拟合法的基本分析流程301

7.1.1 目前采用的桩土数学模型302

7.1.2 实测信号的预处理309

7.1.3 拟合分析流程的选择和参数的输入314

7.1.4 拟合质量的评定和最佳拟合结果的抉择315

7.1.5 指导拟合分析进程的专家系统316

7.1.6 静载试验的Q-s曲线的模拟计算316

7.1.7 分析结果的存储、调用、显示和打印检测报告的部分格式内容318

7.2 关于拟合参数的合理取值范围及其变化对计算曲线的影响319

7.3 用高应变动力试验法确定单桩承载力的可靠性327

7.4 高应变动力试验法的成果评定333

7.4.1 根据拟合分析结果评定单桩承载力333

7.4.2 根据拟合分析结果评定桩身完整性336

7.5 高应变动力试验法的优缺点和适用范围337

7.6 高应变动力试验法的应用343

7.6.1 打入桩的承载力测定343

7.6.2 打桩过程的监测（沉桩监控）346

7.6.3 沉桩过程中各种疑难问题的处理349

7.6.4 水上打桩的特殊需要352

7.6.5 借助于动力检测研究打入桩的工作机理356

7.6.6 灌注桩的高应变动力试验359

7.6.7 特殊类型灌注桩的高应变动力试验372

第8章 桩基工程的质量诊断技术380

8.1 两种根本不同的抽样检测方法382

8.2 诊断桩基工程质量要靠多种成桩检测方法的综合运用385

8.3 利用提早完成的检测结果诊断打入桩的质量390

8.4 正确判断和评定单桩的工程质量400

8.5 桩基工程的质量诊断402

8.6 建立完善的桩基工程质量保障体系的必要措施404

第9章 在桩基质量诊断中应用波动技术的若干问题的探讨410

9.1 低应变反射波法中正确实施锤击的基本要求410

9.2 低应变反射波法中实测初始应力波的研究414

9.3 低应变反射波法的信号处理问题418

9.4 低应变反射波法中常见干扰信号的成因和应对措施421

9.5 低应变反射波法信号解读中的几个特殊技术问题427

9.6 利用波动技术检测桩身完整性的其他方法433

9.7 高应变动力试验法中截面内力Fm（t）的正确测定方法438

9.8 拟合分析数据记录的预处理问题443

9.9 对动阻力问题的探讨和辐射阻尼模型的应用448

9.10 对临塑位移的探讨和“特大临塑位移”现象的研究455

9.11 关于在拟合分析中土阻力激发不充分问题的探讨464

9.12 关于阻抗拟合问题的探讨466

术语471

符号475

参考文献483