超声波透射法在混凝土基桩检测中的影响因素

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1、学兔兔www.xuetutu.com总第1期超声波透射法在混凝土基桩检测中的影响因素超声波透射法在混凝土基桩检测中的影响因素欧阳华林，陈刚，袁立宏，杜小峰(铁道部产品质量监督检验中心桥梁与基础检验站，湖北武汉430034)摘要：介绍超声波透射法检测技术的基本原理，桩身3桩身混凝土缺陷对声学参数的影响混凝土缺陷对声学参数的影响，以及超声波透射法在检测工作中存在的影响因素。目前，在跨孔声波透射法检测中常用的声学参关键词：超声波透射法；检测；桩基；完整性；影响数为声速、波幅、频率以及波形。基桩桩身混凝土缺陷对各个声学参数均有不同程度的影响，各个声学参数的变化与缺陷具有一定的相关性。

2、1前言3．1缺陷对声波波速的影响近年来，随着铁路、公路桥梁工程基础建设的迅声波在混凝土中的传播速度与混凝土的弹性性速发展和高层建筑的普及使用，超长、大直径灌注桩质有关，也与混凝土内部结构是否存在缺陷以及缺在基础设计中被普遍采用。目前无损检测灌注基桩陷程度有关。当声波在传播路径上遇到离析、空洞完整性的主要方法有低应变反射波法和超声波透射或者夹泥等缺陷时，由于缺陷介质的声阻抗与混凝法。低应变反射波法检测桩身完整性常受到浅部盲土介质的声阻抗存在较大的悬殊，根据机械波的传区、多缺陷和桩长过长等限制，无法检测出桩身浅部播规律，超声波将在混凝土与缺陷2种介质界面上缺陷、多个缺陷。而超声波

3、透射法可以克服上述所出现反射、折射、漫反射及绕射等现象。由于折射、有问题，且超声波透射法机理明确、设备简单、使用漫反射及绕射的声波传播路径都要比直线传播的路方便、数据直观明了及检测准确可靠，能定性、定量径长，导致初至波到达接收换能器的声时比经过正地检测基桩桩身完整性、均匀性，广泛应用于公路、常混凝土传播的时间要长。以换能器间的直线距离水利、建筑、铁路等领域。作为传播距离时，有缺陷检测截面的计算声速(视声速)就减小。3．2缺陷对声波波幅的影响2检测原理声波在混凝土介质中传播的过程是一个能量不超声波透射法检测技术的基本原理是在混凝土断衰减的过程，对于波阻抗越大的介质，声波能量衰介

4、质中激发一定频率的弹性波，该弹性波在介质中减就越快越明显。声波波幅值是表征声波穿过混凝传播时，遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕土后能量衰减程度的指标之一。声波波幅的强弱与射，由接收换能器接收波形，对声时、波幅、频率及波混凝土的黏塑性有关l】]。接收波波幅值越低，说明形特征进行分析，从而判断混凝土基桩的完整性及混凝土对声波的衰减就越大。如果混凝土内存在不缺陷的性质、位置及范围。连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达声波在混凝土中传播的速度是有一定范围的，该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能当传播路径遇到混凝土有缺陷时如断层、裂缝、夹泥量明显降低。根据混凝

5、土中声波衰减的原因可知，和密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢当混凝土中的低强度区、离析区以及夹泥、蜂窝等缺的介质中通过，声波将发生衰减，造成传播时间延陷位于超声波传播路径上时，该区域对声波能量的长，使声时增大，计算声速降低，波幅减小，主频减吸收衰减和散射衰减增大，当声波经过该区域后，接小，波形畸变，利用超声波在混凝土中传播的这些声收波波幅会明显下降。声波波幅值与混凝土质量紧学参数的变化，可分析判断桩身混凝土质量。密相关，它对缺陷区的反应比声时值更为敏感，所以它也是判断缺陷的重要参数之一。另外，波幅受换收稿日期：2008—11—03作者简介：欧阳华林(1962一)，男．

6、高级工程师，1985年毕业于武汉理工大学硅工系，工学学士。学兔兔www.xuetutu.com2桥梁检测与加固2008年第1期能器的耦合条件影响较大，通过水的耦合一般比较超声波透射法检测的测距。但由于预制钢筋笼和吊稳定，且最好使换能器处于声测管居中位置。装钢筋笼可能出现声测管偏移、扭曲等情况，很难保3．3缺陷对声波频率的影响证测管从上自下保持完全平行，尤其是在桩长达3O用于基桩跨孔超声波透射法检测的声波脉冲是m以上时。现场测量的管距与实际距离相差较大具有一定频率范围的复频波，具有多种频率成分。将导致各剖面检测结果参数相差较大。管距测量精对于相同的介质各个频率成分的声波脉冲衰减

7、系数度的高低直接影响声学参数测量的准确性。因此在不一样，而对于不同的传播介质相同的频率成分的预制和吊装钢筋笼时，除了要求管子焊接顺直、平行衰减系数也不一样。当它们穿过混凝土后，各频率外，在现场还应进行管距的测量，并结合检测数据和成分的衰减程度不同，高频部分比低频部分波长要设计文件对测距进行适当的修正。短，穿透能力较差，衰减严重，因而导致接收信号的(2)耦合剂的影响。在桩基超声波透射法检测主频率向低频端漂移。其漂移的多少取决于衰减因过程中，在声测管中注清水作耦合剂，耦合剂的好坏素的严重程度。接收波主频率实