应力波反射法是目前桩基普查的主要检测手段,它有着许多优势。为进一步提高桩基缺陷识别的准确率,并对完整桩及不同类型的缺陷桩进分类和缺陷定位,本文提出了基于复合高阶矩特征的桩基缺陷识别分类方法及寻找应力反射波信号局部峰值来判断缺陷位置的方法。通过对应力反射回波进行处理,同时应用数值模拟、特征提取、模式识别、有限元仿真验证等一系列方法,达到对桩身内部缺陷自动识别分类并定位的目的。本文根据桩土系统一维波动理论,把桩基看作均匀的一维杆件,建立桩-土系统模型,并推导出其波动方程。在初始条件与边界条件的基础上,通过有限差分法对该方程进行求解,并进行仿真实验,最终获得完整桩及各类型缺陷桩的桩顶动测速度响应曲线。从而进一步对比并分析不同类型桩基应力波回波波形的差异。为了提高应力波反射法测桩的准确率,采用小波包分析方法对应力波检测信号进行处理。应用DB7小波将其分解到第三层,并构建随时间移动的滑动窗口,应用滑动窗口在第三层的8个小波包频带上分别提取高阶矩特征。对提取到的高阶矩特征通过主元分析进行降维融合,并将该特征定义为复合高阶矩特征。将复合高阶矩特征输入到支持向量机进行分类识别。将其分类结果与传统的桩基识别特征(功率谱密度、方差、熵)进行对比,实验结果表明复合高阶矩特征相比传统的桩基检测特征在分类准确率上提高了23.33%。相比42维高阶矩特征,复合高阶矩特征在分类识别计算时间上缩短了0.76秒。本文还提出了通过寻找应力波回波信号局部峰值来对桩身内部缺陷进行定位的方法。该部分研究基于三维结构,应用ABAQUS软件构建桩-土系统三维有限元模型,并分别在距桩顶的不同位置处设置缺陷,其中缺陷类型包括缩径、扩径、离析和断裂。根据有限元的仿真结果绘制出存在缺陷的桩基有限元仿真曲线,分析缺陷位置的变化对桩顶速度响应及定位准确率的影响。同时计算缺陷位置,并将其与缺陷真实存在的位置进行对比。实验结果表明,寻找信号局部峰值的缺陷定位方法可使定位误差控制在8.50%之内,具有较高的准确率。