049-桩身完整性检测计算器
桩身完整性检测计算器
概述
根据低应变反射波法检测结果评定桩身完整性
补充说明：当前文档以计算器目录下的 metadata.json、index.ts 和本文件为同一审计单元维护。
依据标准
- 标准代码：
JGJ 106-2014，第8节
- 试验/计算方法：
JGJ 106-2014
- 摘要说明：根据低应变反射波法检测结果评定桩身完整性
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| JGJ 106-2014《建筑基桩检测技术规范》 | 第8节 | JGJ106-2014.pdf |
计算公式
\beta = L_t / L
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| L | L | 桩长 | m | 桩长 |
| Lt | L_t | 缺陷位置深度 | m | 缺陷位置深度 |
| v | v | 桩身波速 | m/s | 桩身波速 |
| Ic | I_c | 完整性指数 | — | 完整性指数 |
| test_method | test_method | 检测方法 | — | 检测方法 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| beta | β | 完整性系数 | — | 完整性系数 |
| category | category | 完整性类别 | — | 完整性类别 |
| velocity | v | 波速 | m/s | 波速 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 桩长 | L | 22 | m |
| 缺陷位置深度 | Lt | 20.1 | m |
| 桩身波速 | v | 3911 | m/s |
| 完整性指数 | Ic | 0.915 | — |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 完整性系数 | beta | 0.915 | — |
| 完整性类别 | category | 2 | — |
| 波速 | velocity | 3911 | m/s |
附加计算量
| 字段 | 结果值 |
| L | 22 |
| Lt | 20.1 |
| v | 3911 |
| Ic | 0.915 |
合规判定
以下内容为基于当前 generate() 样本执行 qualification() 的判定结果：
- 通过：完整性系数 β 在 0~1 之间
- 通过：完整性类别不为 IV 类
参考与链接
- /standards/JGJ106-2014.pdf
原有补充说明
桩身完整性检测计算器
概述
本计算器依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014 第8.4.2条，基于低应变反射波法，实现以下三种计算模式：
1. 已知桩长计算波速：根据桩长和桩底反射时间差计算桩身纵波速度
2. 已知波速验算桩长：根据已知波速和反射时间差验算桩长
3. 验算缺陷位置：根据缺陷反射时间差推算缺陷深度
适用于混凝土灌注桩、预制桩、钢桩的桩身完整性检测。
计算公式
桩身纵波速度（JGJ 106-2014 式 8.4.2）
$$v_s = \frac{2L}{\Delta T}$$
其中：
- $v_s$：桩身纵波速度（m/s）
- $L$：桩身长度（m）
- $\Delta T$：桩底反射时间差（ms），需除以1000转换为秒
缺陷位置
$$x = \frac{v_s \times \Delta T_x}{2}$$
其中 $\Delta T_x$ 为缺陷反射时间差（ms）。
混凝土强度估算（经验公式）
$$f_c \approx \left(\frac{v_s}{120}\right)^2$$
> 注：此为经验关系，$v_s \approx 120\sqrt{f_c}$（m/s），用于参考。精确强度需通过钻芯法确定。
波速正常范围
根据 JGJ 106-2014 条文说明，混凝土桩身纵波速度正常范围为 3000~4200 m/s：
| 混凝土等级 | 波速参考范围（m/s） |
| C15 | 2800~3200 |
| C20 | 3000~3500 |
| C25 | 3200~3700 |
| C30 | 3600~3900 |
| C35 | 3700~4100 |
| C40 | 3900~4200 |
| 钢桩 | 约5900 |
波速低于3000 m/s 提示桩身可能存在离析、夹泥等缺陷，应采用钻芯法或开挖验证。
桩身完整性类别（JGJ 106-2014 第8.4节）
| 类别 | 判定特征 |
| Ⅰ类（完整） | 时域信号中无缺陷反射波；频域信号中桩底谐振峰清晰 |
| Ⅱ类（基本完整） | 有轻微缺陷反射波，缺陷反射幅值较小 |
| Ⅲ类（缺陷桩） | 有明显缺陷反射波，桩身局部有混凝土离析、缩颈等缺陷 |
| Ⅳ类（严重缺陷/断桩） | 缺陷反射波幅值大，或无桩底反射 |
检测前休止时间（JGJ 106-2014 第3.2节）
| 桩型 | 低应变法 | 高应变法 |
| 灌注桩 | ≥14d | ≥28d |
| 预制桩（打入） | 砂土≥7d，黏性土≥14d | ≥28d |
| 分层灌注桩 | ≥14d（各层均满足） | ≥28d |
> d为天数。休止时间不足时，波速可能偏低。
使用注意事项
1. 波速标定：应在同场地完整桩上进行波速标定
2. 桩头处理：桩头浮浆或破损会严重影响测试结果
3. 传感器安装：传感器安装位置和耦合质量影响测试精度
4. 缺陷识别：缺陷尺寸小于桩径的20%时，低应变法难以精确识别
5. 验证方法：Ⅲ类/Ⅳ类桩应采用钻芯法或开挖等方法进一步验证
相关标准
- 现行标准：JGJ 106-2014《建筑基桩检测技术规范》
- 已废止：JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》
- 已废止：JGJ/T 93-95《基桩低应变动力检测规程》