對(duì)于基樁完整性檢測(cè)而言，高應(yīng)變、低應(yīng)變測(cè)試的理論背景是基本一致的，都是基于一維波動(dòng)理論的行波運(yùn)算?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法其實(shí)也比較類似，即在樁頂施加一瞬態(tài)激勵(lì)，產(chǎn)生的應(yīng)力波沿樁身傳播，遇到阻抗Z變化的部位同時(shí)產(chǎn)生反射與透射，通過在樁側(cè)或樁頂安裝傳感器，可接收因阻抗變化產(chǎn)生的反射波，依據(jù)反射波到達(dá)的時(shí)間、幅度和相位等來(lái)推斷或計(jì)算出樁身阻抗變化的部位和程度。
那么這兩種測(cè)試方法在樁身完整性檢測(cè)方面有什么區(qū)別呢？
由于沖擊能量的區(qū)別，一般情況下，高應(yīng)變所用的錘重是低應(yīng)變錘重的幾百上千甚至幾千倍，從而對(duì)樁土之間的相互作用，如高應(yīng)變樁與土之間會(huì)發(fā)生相對(duì)位移和塑性變形，低應(yīng)變樁身處于初始彈性變形范圍內(nèi)，樁身的應(yīng)力水平也處于不同的限值下。
另外，在樁身完整性分析時(shí)，高應(yīng)變?cè)囼?yàn)定量地考慮了土阻力波的影響，低應(yīng)變?cè)囼?yàn)則無(wú)法定量考慮土阻力波的影響，這是兩者在分析方法上的差別，從而對(duì)樁身完整性的判定造成不同的影響。我們將從以下幾個(gè)方面來(lái)討論一下。
完整性系數(shù)的定義
假定一變阻抗的樁，在截面的上部阻抗為Z1，下部為Z2，則樁身的完整性系數(shù)的一般性公式即為：（注：在高應(yīng)變測(cè)試中，由于涉及到具體的行波運(yùn)算，此公式有一定的修正）
其中：
ρ一一樁身材質(zhì)密度
C一一彈性波速
A一一樁身截面積
E一一樁身彈性模量
Z一一波阻抗
β一一樁身完整性系數(shù)
預(yù)制樁的完整性測(cè)試
由于預(yù)制樁的樁體是在工廠預(yù)制好的，一般情況下，如無(wú)特殊的設(shè)計(jì)要求，樁身的材質(zhì)都是比較均勻穩(wěn)定的。所以預(yù)制樁的完整性缺陷一般是裂縫、多節(jié)樁接頭不良等，反饋到計(jì)算公式中即為A的變化。
沖擊脈沖在沿樁身傳播過程中，由于樁側(cè)土阻力、樁身材料阻尼的散射作用，脈沖能量都將逐步地衰減，但沖擊能量的高低，以及沖擊的頻率構(gòu)成都將影響脈沖的衰減速度。
在高應(yīng)變?cè)囼?yàn)中，沖擊能量高，樁周土往往處于塑性階段，沖擊能量被土阻力消耗的比率較低，沖擊脈沖的大部分能量可傳至樁底。同時(shí)，高應(yīng)變脈沖作用時(shí)間長(zhǎng)，主頻較低，因材料阻尼、土阻尼消耗的能量比率也較低。對(duì)于多節(jié)預(yù)制樁，高應(yīng)變脈沖穿透接樁縫的能力也很強(qiáng)，可將能量傳至樁的中、下部。
而低應(yīng)變?cè)囼?yàn)中，沖擊能量低，樁周土處于初始彈性階段，沖擊脈沖能量被土阻力消耗的比率較高。脈沖作用時(shí)間短，主頻高，因此在土與樁身中消耗的能量大大增加。沖擊能量在樁身中迅速衰減，對(duì)于樁側(cè)摩阻力較大的長(zhǎng)樁，難以傳至樁底；且多節(jié)預(yù)制樁的接頭也會(huì)給低應(yīng)變脈沖的能量傳遞造成明顯障礙，沖擊脈沖難以到達(dá)樁的。
另外，在實(shí)際工程中，即使接縫完全張開，接口處也非完全自由?？傆猩俨糠謶?yīng)力波可以透過，在高沖擊能量下，有些接縫甚至能再次閉合，從而使得入射波能更輕易的透射向下傳播，而無(wú)上行反射波。而低沖擊能量下，透射波比較難穿透，從而上行的反射波較強(qiáng)。
總結(jié)：
從以上分析可以得知，在評(píng)價(jià)預(yù)制樁接縫缺陷的時(shí)候，高應(yīng)變與低應(yīng)變各自的優(yōu)劣點(diǎn)整理如下：
（1）由于沖擊能量高，能量消散的比率小，所以高應(yīng)變對(duì)檢測(cè)深部缺陷有一定的優(yōu)勢(shì)。但同樣由于高應(yīng)變過高的沖擊能量，入射波透過性比較好，可能會(huì)漏判一些小缺陷。
（2）在滿足應(yīng)力波可以到達(dá)樁底覆蓋整個(gè)樁身或可到達(dá)某缺陷位置的前提下，低應(yīng)變要比高應(yīng)變來(lái)得敏感。
（3）低應(yīng)變?cè)囼?yàn)沖擊能量沿樁身傳播過程中的衰減作用比高應(yīng)變?cè)囼?yàn)更明顯，且預(yù)制樁的接縫也會(huì)使低應(yīng)變脈沖的穿透性大大降低，因此，低應(yīng)變?cè)囼?yàn)對(duì)長(zhǎng)摩擦樁，尤其是多節(jié)預(yù)制樁的中下部缺陷不敏感。所以對(duì)預(yù)制樁，采用低應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)樁身完整性時(shí)宜在沉樁后較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，以減少土阻力波對(duì)沖擊脈沖的衰減作用。這與灌注樁低應(yīng)變檢測(cè)時(shí)對(duì)樁身混凝土齡期與強(qiáng)度需滿足一定的要求有區(qū)別。
（4）低應(yīng)變不能定量考慮土阻力波的計(jì)算，且在信號(hào)分析時(shí)，用起始脈沖的幅值近視替代缺陷處入射脈沖幅值，而由于能量衰減的影響，缺陷處入射脈沖的幅值一般是要小于起始脈沖的幅值，所以低應(yīng)變?nèi)菀纵p判或低估缺陷的嚴(yán)重程度。這是低應(yīng)變檢測(cè)的一個(gè)比較大的局限。
（5）為了兼顧低應(yīng)變與高應(yīng)變完整性檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)的檢測(cè)專家提出了一種中應(yīng)變的概念，即將錘重提高到幾百公斤級(jí)，并進(jìn)行了一些試驗(yàn)驗(yàn)證。不過由于沒有大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)的支撐，還在探討階段，且配套的檢測(cè)設(shè)備如傳感器等也需做一定的適配。
灌注樁的完整性測(cè)試
灌注樁的完整性測(cè)試要比預(yù)制樁更麻煩一些，因?yàn)楣嘧兜臉渡聿馁|(zhì)的穩(wěn)定性一般情況下比預(yù)制樁要差很多，即截面積A與材質(zhì)密度ρ的變化更加明顯，A的變化影響可參照第二部分，那么ρ的變化在低應(yīng)變與高應(yīng)變的檢測(cè)中有什么不同反應(yīng)呢？
密度的變化最直接的影響就是阻抗變化處混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生了差異，由于樁身混凝土本構(gòu)關(guān)系的非線性，樁的波阻抗是應(yīng)力水平的函數(shù)，樁身完整性系數(shù)β與試驗(yàn)應(yīng)力水平相關(guān)，對(duì)混凝土灌注樁，當(dāng)樁身在某一截面上、下混凝土強(qiáng)度存在差異時(shí)，隨著應(yīng)力水平的增大，該截面上、下波阻抗差別增大，從而導(dǎo)致β系數(shù)增大。
總結(jié)：
從應(yīng)力水平與樁身混凝土強(qiáng)度的角度考量，低應(yīng)變與高應(yīng)變?cè)跈z測(cè)灌注樁測(cè)試的差異性整理如下：
（1）低應(yīng)變的沖擊能量比較小，應(yīng)力水平值對(duì)完整性β值的影響較小或無(wú)影響。
（2）在使用高應(yīng)變做樁身完整性測(cè)試時(shí)，在激發(fā)極限承載力的測(cè)試條件下，更加合理一些。因?yàn)槲覀兏嗫剂亢完P(guān)心的是在極限承載力下的樁身完整性信息。
