聲波透射法檢測(cè)樁基培訓(xùn)PPT學(xué)習(xí)教案

1、聲波透射法檢測(cè)樁基培訓(xùn)聲波透射法檢測(cè)樁基培訓(xùn) 聲波透射法是利用聲波的透射原理對(duì)樁身混凝土介質(zhì)狀況進(jìn)聲波透射法是利用聲波的透射原理對(duì)樁身混凝土介質(zhì)狀況進(jìn)行檢測(cè)，因此僅適用于在灌注前已經(jīng)預(yù)埋了兩根或兩根以上聲測(cè)行檢測(cè)，因此僅適用于在灌注前已經(jīng)預(yù)埋了兩根或兩根以上聲測(cè)管，檢測(cè)混凝土灌注樁樁身完整性，判定樁身缺陷的程度并確定管，檢測(cè)混凝土灌注樁樁身完整性，判定樁身缺陷的程度并確定其位置。其位置。第1頁(yè)/共11頁(yè)一、基本原理一、基本原理 聲波透射法根據(jù)波在介質(zhì)中的傳播方式分為橫波超聲波聲波透射法根據(jù)波在介質(zhì)中的傳播方式分為橫波超聲波法和縱波超聲波法?；鶚堵暡ㄍ干錂z測(cè)通常的振源是縱波法和縱波超聲波法?；鶚?/p>

2、聲波透射檢測(cè)通常的振源是縱波脈沖產(chǎn)生的。被檢測(cè)的樁在樁身的脈沖產(chǎn)生的。被檢測(cè)的樁在樁身的1 1根埋管中放入發(fā)射換能根埋管中放入發(fā)射換能器，另器，另1 1根管中放入接受換能器?；鶚兜穆暡ㄍ干浞z測(cè)是根管中放入接受換能器?；鶚兜穆暡ㄍ干浞z測(cè)是根據(jù)樁體內(nèi)確定的埋管間距、測(cè)試根據(jù)樁體內(nèi)確定的埋管間距、測(cè)試2 2管間聲波的傳播聲時(shí)、管間聲波的傳播聲時(shí)、振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)對(duì)樁體進(jìn)行分析，其中聲速為檢測(cè)振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)對(duì)樁體進(jìn)行分析，其中聲速為檢測(cè)分析的主要指標(biāo)。聲波的確定分析的主要指標(biāo)。聲波的確定 V=L/t (1)V=L/t (1) 式中：式中：V V 超聲波速超聲波速 （km/skm/s）；）

3、； L L 埋管的間距埋管的間距 （mmmm）；）； t t 聲時(shí)聲時(shí) （ss） 。 從實(shí)測(cè)的聲速特征可以反應(yīng)穿透的混凝土介質(zhì)特性的變從實(shí)測(cè)的聲速特征可以反應(yīng)穿透的混凝土介質(zhì)特性的變化。由（化。由（1 1）式可知，在埋管間距相等情況下，當(dāng)聲時(shí)增加）式可知，在埋管間距相等情況下，當(dāng)聲時(shí)增加時(shí)，波速減小，混凝土強(qiáng)度相對(duì)降低；相反，當(dāng)聲時(shí)減小時(shí)，波速減小，混凝土強(qiáng)度相對(duì)降低；相反，當(dāng)聲時(shí)減小時(shí)，聲速增加，混凝土強(qiáng)度增加，據(jù)此可以判斷樁身完整時(shí)，聲速增加，混凝土強(qiáng)度增加，據(jù)此可以判斷樁身完整性，缺陷位置及缺陷程度。性，缺陷位置及缺陷程度。第2頁(yè)/共11頁(yè) 振幅測(cè)量的目的是比較超聲波在混凝土內(nèi)傳播時(shí)能量

4、振幅測(cè)量的目的是比較超聲波在混凝土內(nèi)傳播時(shí)能量的變化情況。的變化情況。 Ap=20Lg(/Ap=20Lg(/0 0) (2) (2) 式中：式中：Ap Ap 波幅值（波幅值（dBdB）；）； 信號(hào)首波峰值（信號(hào)首波峰值（V V）；）； 0 0 零分貝信號(hào)幅值（零分貝信號(hào)幅值（V V）。）。 振幅分析是根據(jù)檢測(cè)儀器的顯示屏幕所接收的首波波振幅分析是根據(jù)檢測(cè)儀器的顯示屏幕所接收的首波波幅進(jìn)行分析。波幅的高低反應(yīng)超聲波穿透混凝土能力的幅進(jìn)行分析。波幅的高低反應(yīng)超聲波穿透混凝土能力的強(qiáng)弱。在發(fā)射聲波能量不變的情況下。接收的波幅高說(shuō)強(qiáng)弱。在發(fā)射聲波能量不變的情況下。接收的波幅高說(shuō)明聲波能量的衰減小，反映

5、混凝土質(zhì)量較好；反之，當(dāng)明聲波能量的衰減小，反映混凝土質(zhì)量較好；反之，當(dāng)接收波波幅明顯降低時(shí)，說(shuō)明樁身混凝土介質(zhì)吸收波的接收波波幅明顯降低時(shí)，說(shuō)明樁身混凝土介質(zhì)吸收波的傳播能量強(qiáng)，反映出混凝土強(qiáng)度較低，存在缺陷。通過(guò)傳播能量強(qiáng)，反映出混凝土強(qiáng)度較低，存在缺陷。通過(guò)對(duì)振幅的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)樁身存在的缺陷和缺陷的程度。對(duì)振幅的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)樁身存在的缺陷和缺陷的程度。第3頁(yè)/共11頁(yè) 頻率測(cè)量是量測(cè)接收信號(hào)第一個(gè)波的周期，再按頻頻率測(cè)量是量測(cè)接收信號(hào)第一個(gè)波的周期，再按頻率值是周期的倒數(shù)的關(guān)系計(jì)算而得：率值是周期的倒數(shù)的關(guān)系計(jì)算而得： f=1000/T (3)f=1000/T (3) f f 信號(hào)主頻值

6、（信號(hào)主頻值（kHzkHz）；）； T T 信號(hào)周期（信號(hào)周期（ss）。）。 如果波形畸變，測(cè)得頻率的誤差就較大。如果波形畸變，測(cè)得頻率的誤差就較大。 聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量，采用聲時(shí)、振幅、頻率聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量，采用聲時(shí)、振幅、頻率三者聲學(xué)參數(shù)來(lái)綜合分析、判斷確定樁身完整性。三者聲學(xué)參數(shù)來(lái)綜合分析、判斷確定樁身完整性。第4頁(yè)/共11頁(yè)二、儀器設(shè)備二、儀器設(shè)備 1 1、聲波發(fā)射與接收換能器選擇、聲波發(fā)射與接收換能器選擇（1 1）圓柱狀徑向無(wú)指向性；）圓柱狀徑向無(wú)指向性；（2 2）外徑小于聲測(cè)管內(nèi)徑，有效工作面軸向長(zhǎng)度不大于）外徑小于聲測(cè)管內(nèi)徑，有效工作面軸向長(zhǎng)度不大于150mm150mm

7、；（3 3）諧振頻率）諧振頻率303050kHz50kHz；（4 4）水密性滿足）水密性滿足1MPa1MPa水壓不滲水。水壓不滲水。 2 2、聲波檢測(cè)儀選擇、聲波檢測(cè)儀選擇（1 1）具有實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線、頻率或頻譜分）具有實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線、頻率或頻譜分析功能；析功能；（2 2）聲時(shí)測(cè)量分辨力為）聲時(shí)測(cè)量分辨力為0.5s0.5s，聲波幅值測(cè)量相對(duì)誤差小于，聲波幅值測(cè)量相對(duì)誤差小于5%5%，系統(tǒng)頻寬系統(tǒng)頻寬1 1200kHz200kHz，系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)范圍不小于，系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)范圍不小于100dB100dB；（3 3）聲波發(fā)射脈沖為矩形脈沖，電壓幅值）聲波發(fā)射脈沖為矩形

8、脈沖，電壓幅值2002001000U1000U。所用儀。所用儀器設(shè)備通過(guò)計(jì)量部門(mén)檢定合格。器設(shè)備通過(guò)計(jì)量部門(mén)檢定合格。第5頁(yè)/共11頁(yè)三、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)三、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 1 1、發(fā)射與接收聲波換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別置于兩根聲、發(fā)射與接收聲波換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管中的測(cè)點(diǎn)處，并以相同標(biāo)高相同標(biāo)高或保持高測(cè)管中的測(cè)點(diǎn)處，并以相同標(biāo)高相同標(biāo)高或保持高差同步升降，測(cè)點(diǎn)間距不大于差同步升降，測(cè)點(diǎn)間距不大于250mm250mm； 2 2、實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線、讀取聲時(shí)、首、實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線、讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，宜同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻值；波峰值和周期值，宜同時(shí)顯示頻

9、譜曲線及主頻值； 3 3、當(dāng)多根聲測(cè)管檢測(cè)的樁以?xún)筛鶠橐粋€(gè)檢測(cè)面進(jìn)行全組、當(dāng)多根聲測(cè)管檢測(cè)的樁以?xún)筛鶠橐粋€(gè)檢測(cè)面進(jìn)行全組合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)，在樁身質(zhì)量可合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)，在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周?chē)?，采取加密測(cè)點(diǎn)，或采用斜測(cè)和扇形疑的測(cè)點(diǎn)周?chē)扇〖用軠y(cè)點(diǎn)，或采用斜測(cè)和扇形掃測(cè)進(jìn)行復(fù)測(cè)。掃測(cè)進(jìn)行復(fù)測(cè)。 4 4、同一根樁的各檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓、同一根樁的各檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓和儀器參數(shù)應(yīng)保持不變。和儀器參數(shù)應(yīng)保持不變。第6頁(yè)/共11頁(yè)四、檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判定四、檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判定 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)點(diǎn)采集的聲時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)點(diǎn)采集的聲時(shí)t tc c、

10、聲速、聲速V V、波幅、波幅ApAp及主頻及主頻f f數(shù)據(jù)，繪制聲速數(shù)據(jù)，繪制聲速- -深度（深度（v-zv-z）、波幅）、波幅- -深深度（度（Ap-ZAp-Z）或繪制輔助主頻）或繪制輔助主頻- -深度深度(f-z)(f-z)，將同一，將同一檢測(cè)剖面各測(cè)點(diǎn)的聲速值檢測(cè)剖面各測(cè)點(diǎn)的聲速值V Vi i進(jìn)行一次排序，由儀器進(jìn)行一次排序，由儀器軟件分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定聲速軟件分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定聲速V Vo o異常判斷值。異常判斷值。當(dāng)各測(cè)點(diǎn)聲速當(dāng)各測(cè)點(diǎn)聲速V Vi i大于聲速大于聲速V Vo o異常判斷值時(shí)，此時(shí)異常判斷值時(shí)，此時(shí)V Vo o為聲速的異常判斷臨界值為聲速的異常判斷臨界值V Vc

11、 c。因此，整個(gè)計(jì)算分析。因此，整個(gè)計(jì)算分析過(guò)程中的最終結(jié)果提供聲速過(guò)程中的最終結(jié)果提供聲速V V，幅度，幅度ApAp的最大值、的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、臨界值等和各測(cè)點(diǎn)的最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、臨界值等和各測(cè)點(diǎn)的深度的（聲速、幅度、深度的（聲速、幅度、PSDPSD）- -系列數(shù)據(jù)。系列數(shù)據(jù)。第7頁(yè)/共11頁(yè)1 1、當(dāng)檢測(cè)剖面出現(xiàn)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速值普遍偏低且離散性很小、當(dāng)檢測(cè)剖面出現(xiàn)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速值普遍偏低且離散性很小時(shí)，采用聲速低限值判據(jù)時(shí)，采用聲速低限值判據(jù)V Vi iVVc c。故判定為聲速低于低限。故判定為聲速低于低限值異常。值異常。2 2、當(dāng)波幅異常時(shí)的臨界值判據(jù)，如某段測(cè)點(diǎn)的

12、波幅值、當(dāng)波幅異常時(shí)的臨界值判據(jù)，如某段測(cè)點(diǎn)的波幅值A(chǔ)pApi iAAm m- -6 6時(shí)，波幅可判定為異常。時(shí)，波幅可判定為異常。3 3、當(dāng)采用斜率法的、當(dāng)采用斜率法的PSDPSD值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時(shí)，按值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時(shí)，按PSDPSD數(shù)值數(shù)值在某深度處的突變，結(jié)合波幅變化情況進(jìn)行異常點(diǎn)判定。在某深度處的突變，結(jié)合波幅變化情況進(jìn)行異常點(diǎn)判定。4 4、如當(dāng)采用信號(hào)主頻值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時(shí)，主頻、如當(dāng)采用信號(hào)主頻值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時(shí)，主頻- -深度曲深度曲線上主頻值明顯減低可判定為異常。線上主頻值明顯減低可判定為異常。5 5、當(dāng)完成各剖面檢測(cè)后，對(duì)樁身完整性類(lèi)別結(jié)合樁身混凝土、當(dāng)完成

13、各剖面檢測(cè)后，對(duì)樁身完整性類(lèi)別結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSDPSD判據(jù)、混凝土聲速低限值和樁身判據(jù)、混凝土聲速低限值和樁身質(zhì)量可疑點(diǎn)加密測(cè)試后確定的缺陷范圍。按質(zhì)量可疑點(diǎn)加密測(cè)試后確定的缺陷范圍。按建筑基樁建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003JGJ106-2003）要求，樁身完整性分類(lèi)：）要求，樁身完整性分類(lèi)：類(lèi)（樁身完整）；類(lèi)（樁身完整）；類(lèi)（樁身有輕微缺陷，不會(huì)影響類(lèi)（樁身有輕微缺陷，不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮）；樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮）；類(lèi)（樁身有明顯缺陷，類(lèi)（樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響）；對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響）；類(lèi)（樁

14、身存在嚴(yán)重缺陷）類(lèi)（樁身存在嚴(yán)重缺陷）為定義，和聲波透射法對(duì)樁身完整性進(jìn)行判定。為定義，和聲波透射法對(duì)樁身完整性進(jìn)行判定。第8頁(yè)/共11頁(yè)類(lèi)：各檢測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速低于低限類(lèi)：各檢測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速低于低限值異常；值異常；類(lèi)：某一檢測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無(wú)聲類(lèi)：某一檢測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無(wú)聲速低于低限值異常；速低于低限值異常；類(lèi)：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；類(lèi)：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；局剖混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常。數(shù)出現(xiàn)異常；局剖混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常。類(lèi)：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異類(lèi)：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異?；驘o(wú)法檢測(cè)首波或聲波接收信號(hào)嚴(yán)重畸低限值異常或無(wú)法檢測(cè)首波或聲波接收信號(hào)嚴(yán)重畸變。變。第9頁(yè)/共11頁(yè)五、檢測(cè)報(bào)告五、檢測(cè)報(bào)告 除了與其他基樁檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容相同外，聲波除了與其他基樁檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容相同外，聲波透射法還提供如下內(nèi)容：透射法還提供