声波透射法检测在工程建设中的应用.pdf

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1、２０１４年第１３期（总第１４２期）江西建材交通工程声波透射法检测在工程建设中的应用１，２１，２１，２■朱念，郑德宾，谭杰■１．中国地震局地震研究所（地震大地测量重点实验室），湖北武汉　４３００７１；２．武汉地震工程研究院有限公司，湖北武汉　４３００７１摘要：由于声波在混凝土传播过程中，产生的相关参数与混凝土的密实程度关性质的不同而不同，因而声波的传播速度也不同。根据多项实践证明系紧密，鉴于这一原理，我们在工程基桩完整性进行判断时，可根据采集结果可知，当声波的声速越高时，说明物体发生的孔隙率越低，也就表到的声学参数，对混凝土的介质变化情况进

2、行计算分析。本文首先介绍明物体具有更好的密实性。根据这一结论我们根据声波声速的大小将声波透射法的工作原理，其次深入探究判定混凝土缺陷性质与位置的方混凝土的密实度准确判断出来。法，并结合工程实例说明声波透射法检测在工程建设中具有显著的应用（２）声波波幅与混凝土质量之间的关系。当基桩的桩身存在缺陷效果，并为其他工程建设项目提供可靠的参考依据。时，缺陷内含物便将穿过声波的部分波能进行吸收，从而接收探头接收关键词：声波透射法工程建设基桩检测到的声能明显减少，波幅也便降低。根据这一性质可通过观察波幅对混凝土中的缺陷进行判断。引言（３）声波波形与混凝

3、土质量之间的关系。声波的声速、波幅以及频随着科学技术的飞速发展，声波投射技术在工程建设方面得到了率等声学参数通过波形得到了综合的反应，在遇见混凝土缺陷时，声波非常广泛的应用。声波投射技术能将基桩的密实度直观、准确地反映的波形会发生畸变，从而为判断基桩的完整性提供可靠的依据。声时出来，对于基桩缺陷的性质及位置，同样能够不受基桩长度限制，进行曲线在正常情况下为一条无明显折点的直线，波幅没有出现明显的衰准确无误的判断。减情况，具体如图２ａ所示；当混凝土出现不密实的情况时，声时出现一１　声波透射法的工作原理定增加，波幅发生一定衰减，波形畸变图如图

4、２ｂ所示，出现此种波形声波透射法的基本工作原理如下。发射探头在基桩的一侧将自身时，施工人员应分析是否由混凝土与声测管之间发生空隙造成的；当基的电能转换为机械能，发出穿透缓凝土桩的超声波。接收探头在基桩桩出现断桩或是夹泥的情况时，声时发生出现显著的增加，波幅也发生的另一侧接收发出的超声波，在将超声波还原为电信号后，将此信号放明显的衰减，波形畸变程度极高，具体如图２ｃ所示。大并显示在示波器上。数码显示器将声波的历时时间记录下来，并将其打印成数值。在此操作过程中，超声波穿透混凝土的距离是已知的，我们只需根据记录下的超声波脉冲发生时间及到达时间，

5、便可将混凝土中的纵波波速或传播声速计算出来。基桩桩身混凝土的质量便可根据超声波的声速值大小进行判断：声速值越大，说明混凝土越密实；声速值越小则说明混凝土越松散或是裂缝、空洞等情况发生在声波的脉　　ａ　正常波形　　　　　　　　ｂ　不密实波形　　　　　　ｃ　断桩波形冲路径中。声波透射法的具体检测情况如图１所示。图２　各中透射波的波形图２．２　判定混凝土缺陷位置的方法在确定混凝土缺陷的范围及位置时，通常采用扇形扫射法及交叉斜侧法。其中，扇形扫射法指的是先在缺陷的高程位置放置发射换能器，在缺陷剖面另一测管中将具有接收作用的换能器放置在下一段缺陷高

6、程处，将接收换能器从下往上提到夹泥之上，这便进行了一次扫射。在扫射过程中，要保持发射换能器处于不动的状态，在扇形扫射完成一个之后，方可移动发射换能器进行下一次扇形扫射。由于各测点具有不同的测距，因而只能根据相邻两个测点的测量值有明显变化来对基桩的缺陷进行判断。因此扇形扫射法可以将出现缺陷的边界地带图１　声波透射法检测图图２　交叉斜侧的操作示意图画出。２　判定混凝土缺陷性质与位置的方法交叉斜侧法采用的测量方式是第一次测量时，保证发射换能器的在工程建设中，由于混凝土灌注桩具有隐蔽性强、缓凝土成型复杂位置更高一些，第二次测量保证接收换能器处于更

7、高的位置，在保持一等特点，给施工操作带来了不小的难度，一旦施工操作出现不当，便极定高程差的基础上，在声测管中采取相同步长的方式对两个换能器进有可能造成灌注桩离析、夹泥，甚至是断桩的情况。通过应用声波透射行同升同降测试，并对声波的声学的参数数据进行采集，具体如图３所法，能将混凝土存在的这些缺陷性质与位置进行有效的检验和正确的示，我们根据声时及波幅出现的异常特征便可将基桩发生异常的范围判断。准确交叉圈出。２．１　判定混凝土缺陷性质的方法３　工程实例分析声波是一种在不同介质传播中具有的声学参数也不同的弹性波，某大桥的基桩为２－２号桩，其桩长为２

8、３ｍ，桩径为２ｍ，设计混凝土通过对不同介质中声波参数进行计算处理，能将基桩混凝土的完整性强度为Ｃ３０，预埋有４根直径为５０ｍｍ的钢管为声测管。本次检测使用进行准确、直观地判断。的是北京博联研究