声波透射法在基桩检测中的影响因素

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1、声波透射法在基桩检测中的影响因素声波透射法在基桩检测中的影响因素　　一、前言　　作为一项实际应用效果良好的检测方法，声波透射法在近期得到了长足的发展。研究声波透射法在桩基检测中的影响因素，能够更好地提升检测的效果与质量，从而保证桩基施工的最终可靠性。本文从介绍声波透射法的原理着手本课题的研究。　　二、声波透射法的原理　　声波是弹性波的一种，若视混凝土介质为弹性体，则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律，由发射探头发射的声波经水的耦合传到测管，再在桩身混凝土介质中传播后，到接收端的测管，再经水耦合，最后到达接收探头。由于液体或气体没有剪切弹性，只能传播纵波

2、，因此超声波测桩技术采用的是纵波本文由.L.收集整理分量。　　探头发射的声波会在发射点和接收点之间形成复杂的声场，声波将分别沿不同的路径传播，最终到达接收点。其走时都不尽相同。但在所有的传播路径中总有一条路径，声波走时最短，接收探头接收到该声波时，形成信号波形的初始起跳，一般称为初至，当桩身完好时，可认为这条路径就是发射探头和接收探头的直线距离，是已知量；而初至对应的声时扣去声波在测管、水之间的传播时间以及仪器系统延迟时间，可得声波在两测管间混凝土介质中传播的实际声时，并由此可计算出所对应的声速。　　当桩身存在断裂、离析等缺陷时，破坏了混凝土介质的连续性，

3、使声波的传播路径复杂化，声波将透过或绕过缺陷传播，其传播路径大于直线距离，引起声时的延长，而由此算出的波速将降低。另外，由于空气和水的声阻抗远小于混凝土的声阻抗，声波在混凝土中传播过程中，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时，在缺陷界面发生反射和散射，声能衰减，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小。再者，透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。综上所述，当桩身某一段存在缺陷时，接收到的声波信号会出现波速降低、振幅减少、波形畸变、接收信号主频发生变化等特征。　　超声波透射法桩基检测就是根据混凝土

4、声学参数测量值的相对变化，分析、判别其缺陷的位置和范围，评定桩基混凝土质量类别。　　三、声测管埋设遇到有关问题及解决方法　　1.声测管变形、堵管问题：　　（一）声测管接头或管口、管底密封不严，在施工过程中有漏浆造成此类问题出现。　　（二）声测管在安装、灌注过程中因钢筋笼扭曲或碰撞使声测管接头错位、变形或管壁变形。出现这种情况主要原因是选用薄壁的钢质波纹管造成的。　　声测管变形堵管给检测工作带来了很多的困难，甚至无法进行检测。出现这几种情况时，短桩等满足低应变检测条件的可以采用低应变法，结合有效的声测检测范围和工程资料判断桩身完整性。无法满足低应变法检测条件

5、或出现异常情况下就需要结合其他的检测方法来判断桩身完整性。这就给工程带来的不但是经济上的损失，还会影响施工进程。声测管变形、堵管有时还会损坏检测仪器，影响检测单位的工作。声测管管材的选取对这种情况的影响很大。为了节省声测管的费用，采用壁厚不到1mm的钢质波纹管作为声测管，但这种管在安装、施工过程中不易保护，容易造成声测管变形、堵管。解决这个问题的最佳方法是采用管壁厚度在3mm以上的钢管作为声测管；同时现在的径向换能器直径多在30mm左右，钢管的内径应满足43-60mm的规范要求；还应当注意声测管安装、施工过程中的工艺方法和做好施工人员对声测管的保护工作；检

6、测工作前对声测管进行探测，可以处理得堵管现象应及时导通，保证声测管在检测时是通畅的。　　2.声测管连接问题　　声测管连接宜采用螺栓连接；考虑到声测管安装难度和工作效率，通常采用焊接的连接方式：焊接方式有两种套筒焊接和对接焊接。焊接出现的问题有焊渣、毛刺等凸出物。采用钢质波纹管作为声测管时，因不便采用螺栓连接和焊接方式，常采用橡胶套连接，即用6-10cm长橡胶套套接两声侧管接口；保证声测管连接不出现问题。　　3.声测管斜管问题　　声测管在放置过程中有可能因为固定不牢固，致使很难放置平行；可能造成声测管严重倾斜、弯折、翘曲，使同一剖面内各测点的测距发生很大的差

7、异；声测管的放置一定要固定牢固。　　四、声波透射法在基桩检测应用中的影响因素　　在基桩的声波透射法检测的过程中，为准确获取超声波在混凝土中传播的三个声学参量，并以之判定基桩的桩身质量，检测人员除了要掌握扎实的理论基础知识和熟练的检测操作技术外，还应该了解影响三个声学参量测量的有关因素，这样就可以在检测和数据分析处理中，把这些影响因素顺便排除掉。　　1.声测管的影响，苏州新区某项目声波透射法检测时发现，大量桩在桩顶以下6m范围内声时、波幅、波形严重异常，按正常的施工水平判断出现大范围缺陷的可能性不大。经多方查找原因，后来发现声测管内有较厚油污，经了解该批声测

8、管进货时厂家在管内涂防锈油过多，灌水后油在声测管上部积聚，严重干扰