任何结构（或系统）在受到动态作用（激励）时都必须具有一定的响应（或响应）。 除了激发条件外，该反应还取决于结构的动力学特性。 在日常生活中，功率测量方法经常被无意中使用。 例如，用手拍打西瓜的皮（激发），听它的声音（反应）来判断西瓜的成熟度; 列车到达车站后，检验员用锤子敲击车轮的车轴、轴箱和支撑弹簧，听其声音判断是否有裂纹; 打桩时锤击声变化，有经验的打桩工人可以发现桩已经断裂等。
听声音也是一种动态检测方法。
所谓低应变法，是指利用低能瞬态激励法激励桩顶，测量桩顶的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波理论或频域分析判断桩的完整性的检测方法。
低应变法是一种基于应力波在桩中传播特性的方法。 该方法假设桩是具有连续弹性的一维均质构件，当桩在桩顶垂直激发时，弹性波沿桩向下传播，当桩内有明显的波阻抗差界面时（即当桩有缺陷，如断裂、 直径减小、泥浆夹杂、离析或遇到桩底土层）或桩的截面积发生变化时，会产生反射波，通过接收、放大、滤波和数据处理等方式识别不同部位的反射信息。通过对反射信号的分析计算，判断桩混凝土的完整性，确定桩缺陷的程度和位置。
1.桩体波阻抗变化的重要规律。
当Z1为Z2时，表示桩截面均匀，无缺陷，无缺陷反映。
当z1>z2时，表示桩对应位置的波阻抗降低（如截面收缩或混凝土质量差等缺陷），反射波速信号与入射波速信号一致。
当z1 定律总结：相同的压痕和反向扩展。 2.桩底波阻抗变化对速度响应曲线的影响。 当桩底的波阻抗弱于桩底的波阻抗时，桩底的反射很多。 桩底的反射波与入射波的方向相同; 当桩底的波阻抗比桩底的波阻抗强时，桩底的反射很多。 奇反射波与入射波相反，偶反射波与入射波方向相同。 桩底的波阻抗与桩体的波阻抗变化越大，桩底的反射波越明显。 3.关于多重反射的重要规则。 对于桩的波阻抗降低的位置，当缺陷严重时，会发生二次甚至多次反射; 其主波速、次波速甚至多个反射波速信号与入射波速信号同相一致。 对于桩的波阻抗增大的位置，当波阻抗增得很厉害时，就会发生二次甚至多次反射。 奇数反射波速度信号与入射波速度信号反转，偶数反射波速信号与入射波速度信号一致。 当桩界面上下段波阻抗差较大时，反射系数越大，测得的反射波越明显，可作为判断波阻抗变化程度的依据。 以下16个波形是理想化条件下得到的理论曲线和应力波的传播路径。 完整的桩。 底部完整桩。 端部轴承完整桩。 减速桩。 膨胀桩。 浅减速桩。 中间减速器桩。 深减速桩。 中膨胀桩。 逐渐扩大直径并缩小桩。 浅而扩大的头桩。 桩头附近的有缺陷的桩。 浅收缩和深膨胀桩。 浅膨胀和深缩桩。 浅缩和深缩桩。 浅收缩和深膨胀桩。 整个桩仅从桩底反射，反射波和入射波同相。 裂缝处桩的截面积变小，表现为同相反射。 桩上的浅裂缝。 桩的浅裂缝。 桩的中间部分有部分裂缝（裂缝面积为桩截面积的1 3）。 桩的中间部分有裂隙（裂隙面积为桩截面积的2 3）。 堆的中间坏了。 桩深深地破裂了。 3）桩的截面积变化：桩的横截面梯度不易判断，随着侧阻力的增加，截面梯度过程与反射波相似，梯度末端的反射波和入射波是同相的。 桩的横截面增加 桩的横截面增加 桩的横截面逐渐增加。 减小桩体的横截面 桩的横截面部分减小 桩的横截面逐渐减小。 4）偏析或泥浆夹杂物桩：起始部分的反射波和入射波同相，泥浆夹杂物和偏析末端的反射波和入射波成反相位，泥浆夹杂物减径的摩擦桩不严重，堆底反射， 反射波和入射波处于同一相位。 桩分离或泥浆夹杂物。 5）喇叭桩：对于摩擦桩，喇叭开始时的反射波和入射波是倒置的，末端的反射波和入射波处于同一相位。 喇叭桩。 6）筑岩桩：筑岩效果好的桩，桩底反射波与入射波反相。 插座良好的桩。 堆的底部有沉积物。 由于桩瑕疵类型的复杂性和测量曲线解释器的技术水平有限，测量数据的解释是一项艰巨的任务。 下面通过桩的各种常见缺陷的反射波特性，总结了反射波法测量曲线的解释方法。 1、判断桩缺陷有无，需要区分测量曲线中是否有缺陷反射信号，区分桩底的反射信号，有助于缺陷的定性和定量解释。 桩底反射明显，一般说明桩的完整性好，或缺陷轻微，规模小。 此外，还可以转换桩的平均纵波速度，以评估桩是否存在缺陷及其严重程度。 此外，还应分析地层数据，以消除桩周围土层波阻抗变化过大等因素引起的“假反射”现象。 完好无损的桩（桩底有明显的反射）。 有缺陷的桩（桩底部的反射减弱）。 2.多重反射和多层反射问题。 当测量曲线上有多个反射波时，应判断是同一缺陷面的多层反射，还是桩间多个缺陷的多层反射，前者，即缺陷反射波在桩顶面与缺陷面之间来回反射， 其主要特点是：反射波随时间呈指数增加，反射波能量有规律地减小。后者往往是凌乱的，没有上述规律性。 多次反射现象的发生一般表明缺陷在浅部，或反射系数较大（如破桩）。 这是桩顶部严重偏析或断裂的有力证据。 多层反射不仅表明可能存在多个缺陷，而且可以从较低缺陷反射波能量的相对差异中推断出上部缺陷的性质和相对尺度。 试验后发现严重缺陷的，应注意及时复检，并查阅岩土工程勘察资料和施工记录。 有时由于桩头处理不当、传感器安装不牢固等原因导致试验结果与实际情况不符，或因地层影响而造成误判。 因此，收集被检查桩的岩土工程勘察资料和施工记录非常重要。 1）长径比较大的软土区超长桩。 2）桩周围的土约束力非常大，应力波衰减非常快。 3）桩体阻抗与承重层阻抗匹配良好。 例如，如果窝岩桩的岩石嵌座段较长，则岩石嵌座段与基岩连接良好或基本融体，岩石的波阻抗与桩的波阻抗相差不大，在很多情况下很难看到桩底的明显反射。 4）桩体截面积阻抗沿桩长变化明显或逐渐变化。 5）预制桩接缝间隙的影响 当由于上述原因导致桩底无反射时，只能结合经验，参考现场和区域内同类型桩的综合分析，或采用其他方法，进一步检测桩的完整性。 众所周知，反射波法是利用桩的阻抗变化对信号曲线有影响的原理来判断桩的质量，但除了桩的阻抗变化会影响信号曲线的因素外，桩周围的土体也不可避免地会影响信号曲线。 反射波法的信号曲线不仅反映了桩阻抗的变化，而且反映了广义阻抗的结果。 桩周围土体阻力对波形曲线的影响： 1）导致应力波快速衰减，检测时有效测试深度降低。 2）影响缺陷反射波的幅值，使缺陷分析的误差增大。 3）土阻力波产生于软硬土层交界处及附近，干扰了桩的反射波，土阻力的反射波容易与桩缺陷的反射波混淆，从而造成误判。 在分析曲线时，应充分考虑桩周围的土层对采集的波形曲线的影响。 在低应变试验中，检验人员往往关注自身试验波形叠加引起的缺陷判断，却忽略了应力波在桩中传播时，不仅受到桩材、刚度和缺陷的影响。 桩周围土层的土力学性能越好，桩周围土层中应力波的损失就越大。 同时，受桩周围土层土模量大小的影响，硬土层中会产生类似于直径膨胀的反射波，软土层由于应力波的传输损耗较小，会产生类似于直径缩小的反射波。 如果不考虑桩周围的土层对采集曲线的影响，不了解桩边的土质，有时会造成误判。 预制桩在空气中的实测曲线 埋在土中的预制桩的测量曲线。 在低应变反射波试验中，经常会出现一种与测量系统频率特性无关的高频干扰，特别是当桩径较大、脉冲较窄时，其幅值随时间缓慢衰减。 它对缺陷反射有很强的掩蔽作用，包括桩底反射。 当桩的顶部被撞击时，除了向下的波浪外，它还会产生沿着桩的顶面传播的波。 如果桩的直径足够大，激励脉冲足够窄，则当沿桩顶面传播的波传播到外围时，测量值类似于半无限体。 此时，激励后桩顶产生的应力波可分为压缩波、横波和瑞利波，其中瑞利波占据大部分能量，衰减缓慢，其次是能量最小、衰减最快的横波。 测量中见到的高频干涉波是横波和瑞利波在桩顶表面来回反射形成的两个高频波的耦合，两者的频差不大，两者之间只有一个高频峰值反映在频域中。 高频干扰的强度与传感器的位置有关。 对于一个圆柱体，瞬态集中力作用在圆心处，虽然在距圆心不同距离的点上一阶高频干涉的频率相同，但速度幅值不同，高频干涉幅值的最小点距圆心约2r 3。 对于管桩，90°点对奇阶振型不敏感，而在常规测试中，只要激励脉冲不是很窄，二阶及以上径向高阶振型就不会被激发。 当然，如果激励脉冲较宽，一阶振型也会被激发。 因此，该点是理想的传感器安装点。 传感器安装点和励磁点布局示意图。 虽然可以通过模拟或数字滤波滤除桩顶信号中的高频干扰，但由于窄脉冲激励的尺寸效应，大直径桩的尺寸效应导致的平截面假设引起的误差是桩固有的。 因此，在测试大直径桩的完整性时，应采用具有适当缓冲的重锤，以加宽力脉冲的宽度持续时间，即机械滤波。 单独使用数字滤波很容易导致应力波信号失真。 
