2017地基基礎(chǔ)檢測超聲波

2017年地基基礎(chǔ)礎(chǔ)檢測培訓(xùn)訓(xùn)班基樁超聲波波檢測技術(shù)術(shù)中南南大大學(xué)學(xué)雪飛飛勝勝目錄錄WWW.WHRSM.COM1超聲聲波波的的基基本本知知識識23546工程程應(yīng)應(yīng)用用實實例例檢測測數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)分分析析及及判判斷斷常見見特特殊殊情情況況的的判判定定和和處處理理超聲聲波波檢檢測測技技術(shù)術(shù)超聲聲波波檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)一.概述述1檢測測歷歷史史1.上世世紀紀80年中中期期引引進進動動測測技技術(shù)術(shù)時域域頻頻域域分分析析法法（（演變變?yōu)闉榈偷蛻?yīng)應(yīng)變變反反射射波波法法），，機機械械阻阻抗法法，，水水電電效效應(yīng)應(yīng)法法………2.1999年建建設(shè)設(shè)部部考考核核頒頒發(fā)發(fā)檢檢測測資資質(zhì)質(zhì)（（國證證）。。3.2001年鐵鐵道道部部建建設(shè)設(shè)管管理理司司考考核核頒頒發(fā)發(fā)檢檢測測資資質(zhì)質(zhì)（（鐵道道部部證證）。。4.2003年，，統(tǒng)統(tǒng)一一由由各各省建建設(shè)設(shè)廳廳考核核頒頒發(fā)發(fā)。。2幾個個概概念念樁：樁樁是是埋埋入入土土中中的的柱柱狀狀、、管管狀狀、、筒筒狀狀或或板板狀狀的的受受力力桿桿件件樁的的作作用用（（功功能能））：是是將將上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的荷荷載載傳傳遞遞到到深深部部較較堅堅硬硬、、壓壓縮縮性性小小的的土土層層或或巖巖層層上上樁的的承承載載力力的的兩兩個個決決定定因因素素：樁樁身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)承承載載力力和和地地基基土土對對樁樁的的支支承承能能力力基樁樁質(zhì)質(zhì)量量檢檢測測的的兩兩個個重重要要內(nèi)內(nèi)容容：樁樁身身完完整整性性和和承載載力力樁的的豎豎向向承承載載力力：在在豎豎向向荷荷載載作作用用下下到到達達破破壞壞狀狀態(tài)態(tài)前前或或出出現(xiàn)現(xiàn)不不適適于于繼繼續(xù)續(xù)承承載載的的變變形形所所對對應(yīng)應(yīng)的的最最大大荷荷載載值值樁身身完完整整性性：反反映映樁樁身身截截面面尺尺寸寸相相對對變變化化、、樁樁身身材材料料密密實實性性和和連連續(xù)續(xù)性性的的綜綜合合定定性性指指標標聲波波透透射射法法檢檢測測超聲聲波波的的基基本本知知識識§1.1超聲聲波波的的基基本本知知識識§1.2超聲聲波波基基本本參參數(shù)數(shù)WWW.WHRSM.COM1§1.1超聲聲波波的的基基本本知知識識簡諧諧振振動動---振動動---波---超聲聲波波振動動：質(zhì)點點運運動動的的往往復(fù)復(fù)機機械械運運動動，，周周期期性性，，持持續(xù)續(xù)性性，，內(nèi)內(nèi)源源性性。。（震震動動：：非非周周期期性性，，瞬瞬時時性性，，外外源源性性））波動動：：不不同同質(zhì)質(zhì)點點間間機機械械運運動動（（能能量量））狀狀態(tài)態(tài)的的傳傳播播過過程程1.波動動的的物物理理實實質(zhì)質(zhì)是是（（能能量量））狀狀態(tài)態(tài)的的一一種種傳傳遞遞形形式式。。2.超聲聲波波是是彈彈性性介介質(zhì)質(zhì)中中的的一一種種機機械械（（應(yīng)應(yīng)力力））波波。。3.波動動是是振振動動的的傳傳播播過過程程，，振振動動是是波波動動的的根根源源。?！?.1超聲聲波波的的基基本本知知識識波動動是是物物質(zhì)質(zhì)的的一一種種運運動動形形式式，，波波動動可可分分為為兩兩大大類類：：一類類是是機機械械波波，它它由由于于機機械械振振動動在在彈彈性性介介質(zhì)質(zhì)中中引引起起的的波波動動過過程程。。例例如如；；水水波波、、聲聲波波、、超超聲聲波波等等；；另一一類類是是電電磁磁波波，它它是是由由于于電電磁磁振振蕩蕩所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的變變化化電電場場和和變變化化磁磁場場在在空空間間的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)播播過過程程，，例例如如無無線線電電波波、、紅紅外外線線、、紫紫外外線線、、可可見見光光、、雷雷達達波波等等。?！?.1超聲波的的基本知知識簡諧振動動的概念念如果物體體或者質(zhì)質(zhì)點做周周期性的的直線振振動，且且它離開開平衡位位置的距距離與時時間的關(guān)關(guān)系可以以用正弦弦函數(shù)或或余弦函函數(shù)來表表示，這這就稱為為簡諧振振動?！?.1超聲波的的基本知知識uu波的產(chǎn)生生與傳播播在彈性介介質(zhì)中，，任何一一個質(zhì)點點機械振振動時，，因為這這個質(zhì)點點與其鄰鄰近的質(zhì)質(zhì)點間有有相互作作用的彈彈性力聯(lián)聯(lián)系著，，所以它它的振動動將傳遞遞給與之之相鄰近近的質(zhì)點點，使鄰鄰近的質(zhì)質(zhì)點也同同樣地發(fā)發(fā)生振動動，然后后振動又又傳給下下一個質(zhì)質(zhì)點，依依次類推推。這樣樣，振動動就由近近及遠向向各個方方向以一一定速度度傳播出出去，從從而形成成了機械波和和波的傳傳播。從上述可可知，機械波的的產(chǎn)生，，首先要要有做機機械振動動的波（（聲）源源，其次次要有傳傳播這種種機械振振動的介介質(zhì)。例如，把把石子投投入平靜靜的水中中，在水水面上可可以看到到一圈圈圈向外擴擴展的水水波?！?.1超聲波的的基本知知識根據(jù)在介介質(zhì)中質(zhì)質(zhì)點振動動方向與與波的傳傳播方向向的差別別主要分分為三種種類型的的波?？v波（P波）：質(zhì)質(zhì)點運動動方向平平行與波波的傳播播方向傳播機制制：質(zhì)點點間的壓壓力與拉拉力橫波（S波）：質(zhì)質(zhì)點運動動方向垂垂直與波波的傳播播方向傳播機制制：質(zhì)點點間的剪剪切力表面波（（R波）：介介質(zhì)表層層質(zhì)點作作橢圓運運動傳播機制制：質(zhì)點點間的表表面張力力與剪切切力WWW.WHRSM.COM§1.1超聲波的的基本知知識1.縱波：質(zhì)質(zhì)點運動動方向平平行與波波的傳播播方向。。PWWW.WHRSM.COM§1.1超聲波的的基本知知識質(zhì)點運動動方向目前超聲脈沖沖技術(shù)中中廣泛應(yīng)應(yīng)用的是是縱波，如：綜合法測測強、測測缺（不不密實區(qū)區(qū)、裂縫縫深度、、結(jié)合面面質(zhì)量、、勻質(zhì)性性、損傷傷層厚度度等）、、基樁完完整性檢檢測，巖巖土工程程單孔或或跨孔縱縱波波速速測試。。2.橫波：質(zhì)質(zhì)點運動動方向垂垂直于波波的傳播播方向。。SWWW.WHRSM.COM§1.1超聲波的的基本知知識目前超聲脈沖沖技術(shù)中中在巖土土工程及及需要測測試介質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)、、聲學(xué)參參數(shù)中應(yīng)應(yīng)用橫波波。3.表面波：固體介質(zhì)質(zhì)表面受受到交替替變化的的表面張張力作用用，介質(zhì)質(zhì)表面質(zhì)質(zhì)點發(fā)生生相應(yīng)的的縱向振振動和橫橫向振動動，結(jié)果果使質(zhì)點點做這兩兩種振動動的合成成運動，，即繞其其平衡位位置作橢橢圓運動動，該質(zhì)質(zhì)點的運運動又波波及相鄰鄰質(zhì)點，，而在介介質(zhì)表面面?zhèn)鞑?，，這種波波稱為表表面波，，又稱R波。WWW.WHRSM.COM§1.1超聲波的的基本知知識4、傳播介介質(zhì)的不不同縱波：：固固體，液液體，氣氣體橫波：：固固體表面波：：固體表表面WWW.WHRSM.COM橫波的傳傳播是依依靠使介介質(zhì)產(chǎn)生生剪切變變形（局局部形狀狀變化））引起的的剪應(yīng)力力變化而而傳播的的，它和和介質(zhì)的的剪切彈彈性相關(guān)關(guān)。因液液體、氣氣體形狀狀發(fā)生變變化時，，不能產(chǎn)產(chǎn)生抗拒拒形變的的剪應(yīng)力力，故只只有固體體才能傳傳播橫波波。§1.1超聲波的的基本知知識§1.1超聲波的的基本知知識聲波是在在介質(zhì)中中傳播的的機械波波，依據(jù)據(jù)波動頻頻率的不不同，聲聲波可分分為次聲聲波、可可聞聲波波、超聲聲波、特特超聲波波。如下下表所示示。人們所能能聽到聲聲波頻率率范圍是是20Hz～20KHz，即可聞聞聲波。。超聲波波是一種種人耳聽聽不見頻頻率在（（20KHz—100MHz）范圍內(nèi)內(nèi)的機械械振動波波。名稱頻率范圍次聲波0～2×101Hz可聞聲波2×101～2×104Hz超聲波2×104～1010Hz特超聲波>1010Hz用于混凝凝土聲波波透射法法檢測的的聲波主主頻率一一般為2×104～2.5××105Hz.在超聲波波檢測中中，50kHz頻率的探探頭可獲獲得相對對最佳分分辨率超聲波在在介質(zhì)中中傳播可可檢測到到的參數(shù)數(shù)：1、聲速超超聲波波傳播的的速度2、聲幅超超聲波波的波幅幅3、聲頻超超聲波波的頻率率WWW.WHRSM.COM§1.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)§1.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)固體介介質(zhì)中中聲波波的波波速取取決于于波動動方程程的形形式和和介質(zhì)質(zhì)的彈彈性常常數(shù)，，而波波動方方程的的形式式則取取決于于波的的類型型和介介質(zhì)的的邊界界條件件，因因此，，聲波波在固固體介介質(zhì)中中的傳傳播速速度主主要受受下列列三方方面因因素的的影響響：波的類類型：由于于不同同類型型的波波在固固體介介質(zhì)中中的傳傳播機機理不不同，，也就就導(dǎo)致致了傳傳播速速度的的差異異。固體介介質(zhì)的的性質(zhì)質(zhì)：對于于彈性性介質(zhì)質(zhì)，主主要取取決于于它的的密度度、彈彈性模模量、、泊松松比。。這是是影響響波速速的內(nèi)內(nèi)在因因素，，介質(zhì)質(zhì)的彈彈性特特征愈愈強（（E或G愈大）），則則波速速愈高高。邊界條條件：實際際上就就是固固體介介質(zhì)的的橫向向尺寸寸（垂垂直于于波的的傳播播方向向上的的幾何何尺寸寸）與與波長長的比比值，，比值值越大大，傳傳播速速度越越快。。1、聲速速：混混凝土土檢測測中最最常用用的參參數(shù)聲波在在介質(zhì)質(zhì)中傳傳播過過程中中其振振幅將將隨傳傳播距距離的的增大大而逐逐漸減減小的的現(xiàn)象象為衰衰減。。聲波衰衰減的的大小小及其其變化化不僅僅取決決于所所使用用的超超聲頻頻率及及傳播播距離離，也也取決決于被被檢測測材料料的內(nèi)內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)及及性能能。因因此研研究聲聲波在在介質(zhì)質(zhì)中的的衰減減情況況將有有助于于探測測介質(zhì)質(zhì)的內(nèi)內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)及及性能能。WWW.WHRSM.COM§1.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)2、聲幅幅：反反映材材料衰衰減特特性的的參數(shù)數(shù)引起衰衰減的的分為為以下下三種種類型型材料的的粘滯滯性質(zhì)質(zhì)（吸吸收衰衰減））材料的的結(jié)構(gòu)構(gòu)特性性（散散射衰衰減））材料的的幾何何特性性（擴擴散衰衰減））WWW.WHRSM.COM§1.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)超聲波波的衰衰減：：吸收收衰減減聲波在在固體體中傳傳播時時，部部分聲聲能會會轉(zhuǎn)化化為熱熱能等等。一一般認認為吸吸收衰衰減系系數(shù)a。與聲聲波頻頻率的的一次次方、、頻率率的二二次方方成正正比。。吸收衰衰減的的概念念。聲波在在介質(zhì)質(zhì)中傳傳播時時，部部分機機械能能被介介質(zhì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成成其他他形式式的能能量（（如熱熱能））而喪喪失，，這種種衰減減現(xiàn)象象稱為為吸收收衰減減?！?.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)超聲波波的衰衰減：：散射射衰減減當介質(zhì)質(zhì)中存存在顆顆粒狀狀結(jié)構(gòu)構(gòu)（如如固體體介質(zhì)質(zhì)中的的顆粒粒、缺缺陷、、摻雜雜物等等）而而導(dǎo)致致聲波波能量量的衰衰減。。如在在混凝凝土中中一方方面其其中的的粗骨骨料構(gòu)構(gòu)成許許多聲聲學(xué)界界面，，使聲聲波在在這些些界面面上產(chǎn)產(chǎn)生多多次反反射、、折射射和波波型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換；；另一一方面面微小小顆粒粒在超超聲波波的作作用下下產(chǎn)生生新的的震源源，向向四周周發(fā)射射聲波波，使使聲波波能量量的擴擴散到到達最最大。。散射衰衰減的的概念念。聲波在在一種種介質(zhì)質(zhì)中傳傳播時時，因因碰到到另一一種介介質(zhì)組組成的的障礙礙物而而向不不同方方向發(fā)發(fā)生散散射，，從而而導(dǎo)致致聲波波衰減減（即即聲波波的定定向性性減弱弱）的的現(xiàn)象象稱為為散射射衰減減?！?.2超聲波波基本本參數(shù)數(shù)超聲波波的衰衰減：：擴散散衰減減通常這這類衰衰減主主要源源于聲聲波傳傳播過過程中中，因因波陣陣面的的面積積擴大大，導(dǎo)導(dǎo)致波波陣面面上的的能流流密度度減弱弱。擴擴散衰衰減的的大小小主要要取決決于聲聲源輻輻射器器的擴擴散性性能及及波的的幾何何形狀狀，而而與傳傳播介介質(zhì)的的性質(zhì)質(zhì)無關(guān)關(guān)。§1.2超聲波基本本參數(shù)3、頻率：反反映超聲波波強度正負負交變快慢慢的參數(shù)反映材料的的吸收特性性反映材料的的頻散特性性影響材料的的尺寸效應(yīng)應(yīng)WWW.WHRSM.COM§1.2超聲波基本本參數(shù)超聲波檢測測系統(tǒng)§2.1超聲波儀§2.2換能器§2.3系統(tǒng)聲時校校正§2.4聲測管WWW.WHRSM.COM2WWW.WHRSM.COM§2.1超聲波儀超聲波儀是是混凝土灌灌注樁缺陷陷檢測的基基本裝置。。它的作用用是產(chǎn)生重重復(fù)的電脈脈沖并激勵勵發(fā)射換能能器。發(fā)射射換能器發(fā)發(fā)射的超聲聲波經(jīng)耦合合進入混凝凝土，在混混凝土中傳傳播后被接接收換能器器接收并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為電信信號，電信信號送至超超聲儀，儀儀器繪制并并記錄下波波形。建筑規(guī)范(JGJ1062014)對超聲波儀儀的技術(shù)要要求具有實時顯顯示和記錄錄接收信號號的時程曲曲線以及頻頻率測量或或頻譜分析析的功能。。最小采樣時時間間隔小小于或等于于0.5μs，聲波幅值值測量相對對誤差小于于5%，系統(tǒng)頻帶帶寬度為1～200kHz，系統(tǒng)最大大動態(tài)范圍圍不小于100dB。聲波發(fā)射脈脈沖為階躍躍或矩形脈脈沖，電壓壓幅值為200～1000V。具有首波實實時顯示功功能。具有自動記記錄聲波發(fā)發(fā)射與接收收換能器位位置功能。。WWW.WHRSM.COM§2.1超聲波儀建筑規(guī)范(JGJ1062014)對傳感器的的技術(shù)要求求圓柱狀徑向向振動，沿沿徑向無指指向性外徑小于聲聲測管內(nèi)徑徑，有效工工作段長度度不大于150mm諧振頻率為為30～60kHz水密性滿足足1MPa水壓不滲水水WWW.WHRSM.COM§2.2超聲波換能能器§2.3系統(tǒng)零時校校正零時校正的的由來發(fā)射機的延延遲發(fā)射換能器器的延遲接收換能器器的延遲WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正電延遲時間間:發(fā)出觸發(fā)電電脈沖并開開始計時的的瞬間到電電脈沖開始始作用到壓壓電體的時時刻,電路的觸發(fā)發(fā)、轉(zhuǎn)換。。電聲轉(zhuǎn)換時時間：電脈脈沖加到壓壓電體瞬間間到產(chǎn)生振振動發(fā)出聲聲波瞬間有有電聲轉(zhuǎn)換換的延遲。。聲延遲：聲聲波要通過過換能器殼殼體或輻射射體。WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正零時校正的的方法發(fā)射接收換換能器直接接對測時距法測定定空氣中的的聲速徑向換能器器水中測定定聲速WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正時距法測定定空氣中聲聲速軸線重合對對測間距誤差小小于0.5%測點不少于于10個WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正時距法測定定空氣中聲聲速(數(shù)據(jù)處理)WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正徑向換能器器測定水中中聲速與校校零值換能器收軸軸線平行置于清水中中同一水平平高度數(shù)據(jù)處理類類似于空氣氣中的測試試WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正徑向換能器器空氣中測測定校零值值換能器中部部十字交叉叉疊放在一一起儀器上增益益設(shè)置較大大，如200讀取出首波波時間此種方法注注意有時應(yīng)應(yīng)用于考試試和能力驗驗證時WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正例題、將收發(fā)聲波波換能器置置于清水中中，在換能能器內(nèi)側(cè)凈凈距離d1=600mm、d2=300mm時，儀器測測得聲時讀讀數(shù)分別為為t1=420us、t2=210us。請計算出出儀器的系系統(tǒng)延時t0解：計算水水的聲速則WWW.WHRSM.COM§2.3系統(tǒng)聲時校校正§2.4聲測管1、聲測管的的埋設(shè)數(shù)量量要求2、聲測管的的材質(zhì)要求求3、聲測管的的尺寸要求求4、聲測管的的連接與埋埋設(shè)WWW.WHRSM.COM1、聲測測管管的的埋埋設(shè)設(shè)數(shù)數(shù)量量要要求求聲測測管管是是聲聲波波透透射射法法測測樁樁時時,徑向向換換能能器器的的通通道道,其埋埋設(shè)設(shè)數(shù)數(shù)量量決決定定了了檢檢測測剖剖面面的的個個數(shù)數(shù)(檢測測剖剖面面數(shù)數(shù)為為（（n為聲聲測測管管數(shù)數(shù))，同同時時也也決決定定了了檢檢測測精精度度：：聲聲測測管管埋埋設(shè)設(shè)數(shù)數(shù)量量多多，，則則兩兩兩兩組組合合形形成成的的檢檢測測剖剖面面越越多多，，聲聲波波對對樁樁身身混混凝凝土土的的有有效效檢檢測測范范圍圍更更大大、、更更細細致致，，但但需需消消耗耗更更多多的的人人力力、、物物力力，，增增加加成成本本；；減減小小聲聲測測管管數(shù)數(shù)量量雖雖然然可可以以縮縮減減成成本本，，但但同同時時也也減減小小了了聲聲波波對對樁樁身身混混凝凝土土的的有有效效檢檢測測范范圍圍，，降降低低了了檢檢測測精精度度和和可可靠靠性性。。WWW.WHRSM.COM§2.4聲測測管管1234沿直直徑徑布布置置呈呈三三角角形形布布置置呈呈四四方方形形布布置置樁徑徑D≤≤800mm時，，埋埋設(shè)設(shè)兩兩根根聲聲測測管管800mm＜樁樁徑徑D≤≤1600mm時，，埋埋設(shè)設(shè)三三根根聲聲測測管管樁徑徑D＞1600mm時，，埋埋設(shè)設(shè)四四根根聲聲測測管管建筑筑JGJ106-2014規(guī)范范要要求求WWW.WHRSM.COM§2.4聲測測管管WWW.WHRSM.COM2、聲測測管管的的材材質(zhì)質(zhì)要要求求有足足夠夠的的強強度度和和剛剛度度，，保保證證在在混混凝凝土土灌灌注注過過程程中中不不會會變變形形、、破破損損，，聲聲測測管管材材料料的的溫溫度度系系數(shù)數(shù)應(yīng)應(yīng)與與混混凝凝土土接接近近，，聲聲測測管管外外壁壁與與混混凝凝土土粘粘結(jié)結(jié)良良好好，，不不產(chǎn)產(chǎn)生生剝剝離離縫縫，，影影響響測測試試結(jié)結(jié)果果。。有較較大大的的透透聲聲率率：：一一方方面面保保證證發(fā)發(fā)射射換換能能器器的的聲聲波波能能量量盡盡可可能能多多地地進進入入被被測測混混凝凝土土中中，，另另一一方方面面，，又又可可使使經(jīng)經(jīng)混混凝凝土土傳傳播播后后的的聲聲波波能能量量盡盡可可能能多多地地被被接接收收換換能能器器接接收收，，提提高高測測試試精精度度。?！?.4聲測管WWW.WHRSM.COM3、聲測管的尺尺寸要求聲測管內(nèi)徑大大，換能器移移動順暢，但但管材消耗大大，且換能器器居中情況差差；內(nèi)徑小，，則換能器移移動時可能會會遇到障礙，，但管材消耗耗小，換能器器居中情況好好。因此，聲測管內(nèi)徑通通常比徑向換換能器的直徑徑大10~20mm即可?，F(xiàn)在的增壓式式換能器直徑徑為20mm左右，因此，，一般選用40號鋼管管（外徑48mm，內(nèi)徑徑42mm））。選配直徑較小小的徑向換能能器可減小聲聲測管的直徑徑，節(jié)約檢測測成本。聲測管的壁厚厚對透聲率的的影響較小，，一般不作限限制，但從節(jié)節(jié)約成本的角角度出發(fā)，管管壁在保證一一定剛度（承承受新澆混凝凝土的側(cè)壓力力）的前提下下，盡可能薄薄一點?！?.4聲測管WWW.WHRSM.COM4、聲測管的連連接與埋設(shè)用作聲測管的的管材一般都都不長（鋼管管為6m長一根）當受受檢樁較長時時，需把管材材一段一段地地聯(lián)結(jié)，接口口必須滿足下下列要求：有足夠的強度度和剛度，保保證聲測管不不致因受力而而彎折、脫開開；有足夠的水密密性，在較高高的靜水壓力力下，不漏漿漿；接口內(nèi)壁保持持平整通暢，，不應(yīng)有焊渣渣、毛刺等凸凸出物，以免免妨礙接頭的的上、下移動動。通常有兩種聯(lián)聯(lián)結(jié)方式：螺螺紋聯(lián)結(jié)和套套筒聯(lián)結(jié)§2.4聲測管WWW.WHRSM.COM4、聲測管的連連接與埋設(shè)§2.4聲測管WWW.WHRSM.COM4、聲測管的連連接與埋設(shè)聲測管一般用用焊接或綁扎扎的方式固定定在鋼筋籠內(nèi)內(nèi)側(cè)，在成孔孔后，灌注混混凝土之前隨隨鋼筋籠一起起放置于樁孔孔中，聲測測管應(yīng)一直埋埋到樁底，聲聲測管底部應(yīng)應(yīng)密封，如果果受檢樁不是是通長配筋，，則在無鋼筋筋籠處的聲測測管間應(yīng)設(shè)加加強箍，以保保證聲測管的的平行度。安裝完畢后，，聲測管的上上端應(yīng)用螺紋紋蓋或木塞封封口，以免落落入異物，阻阻塞管道。聲測管的連接接和埋設(shè)質(zhì)量量是保證現(xiàn)場場檢測工作順順利進行的關(guān)關(guān)鍵，也是決決定檢測數(shù)據(jù)據(jù)的可靠性以以及試驗成敗敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)節(jié)，應(yīng)引起高高度重視?！?.4聲測管WWW.WHRSM.COM4、聲測管的連連接與埋設(shè)§2.4聲測管超聲波檢測技技術(shù)§3.1檢測原理和方方法§3.2現(xiàn)場檢測§3.3檢測參數(shù)與混混凝土質(zhì)量關(guān)關(guān)系WWW.WHRSM.COM3基樁成孔后，，灌注混凝土土之前，在樁樁內(nèi)預(yù)埋若干干根聲測管作作為聲波發(fā)射射和接收換能能器的通道，，在樁身混凝凝土灌注若干干天后開始檢檢測，用聲波波檢測儀沿樁樁的縱軸方向向以一定的間間距逐點檢測測聲波穿過樁樁身各橫截面面的聲學(xué)參數(shù)數(shù),然后對這些檢檢測數(shù)據(jù)進行行處理、分析析和判斷,確定樁身混凝凝土缺陷的位位置、范圍、、程度，從而而推斷樁身混混凝土的連續(xù)續(xù)性、完整性性和均勻性狀狀況，評定樁樁身完整性等等級。1234WWW.WHRSM.COM§3.1檢測原理和方方法1、檢測原理WWW.WHRSM.COM§3.1檢測原理和方方法1、檢測原理基樁聲波透射射法完整性檢檢測的基本原原理用人工的方法法在混凝土介介質(zhì)中激發(fā)一一定頻率的彈彈性波，該彈彈性波在介質(zhì)質(zhì)中傳播時，，遇到混凝土土介質(zhì)缺陷會會產(chǎn)生反射、、透射、繞射射、散射、衰衰減，從而造造成穿過該介介質(zhì)的接收波波波幅衰減、、波形畸變、、波速降低等等。由接收換換能器接收的的波形，對波波的到時、波波幅、頻率及及波形特征進進行分析，判判斷混凝土樁樁的完整性及及缺陷的性質(zhì)質(zhì)、位置、范范圍及缺陷的的程度。WWW.WHRSM.COM§3.1檢測原理和方方法1、檢測原理什么叫反射波波？什么叫透射波波當聲波在傳播播過程中從一一種介質(zhì)到達達另一種介質(zhì)質(zhì)時，在兩種種介質(zhì)的分界界面上，一部部分聲波被反反射，仍然回回到原來的介介質(zhì)中，稱為為反射波；另另一部分聲波波則透過界面面進入另一種種介質(zhì)中繼續(xù)續(xù)傳播，稱為為折射波（透透射波）。例：當平面波從混混凝土入射到到混凝土與水水的交接面時時，Z1（混凝土）=100*104g/（cm2*s），Z2（水）=14.0*104g/（cm2*s），計算聲壓壓反射率、透透射率。解：可以得到：Rr=-0.754Rd=0.246即反射聲壓為為入射波聲壓壓76.4%負號表示反射射波與入射波波反相，透射射聲壓為入射射波24.6%。WWW.WHRSM.COM§1.2超聲波基本參參數(shù)§3.1檢測原理和方方法2、檢測方法按照超聲波換換能器通道在在樁體中的不不同的布置方方式，超聲波波透射法基樁樁檢測有三種種方法：（1）樁內(nèi)內(nèi)單孔孔透射射法2—發(fā)射換換能器器3—接收換換能器器4—聲波檢檢測儀儀§3.1檢測原原理和和方法法（1）樁內(nèi)內(nèi)單孔孔透射射法在某些些特殊殊情況況下只只有一一個孔孔道可可供檢檢測使使用，，例如如在鉆鉆孔取取芯后后，我我們需需進一一步了了解芯芯樣周周圍混混凝土土質(zhì)量量，作作為鉆鉆芯檢檢測的的補充充手段段，這這時可可采用用單孔孔檢測測法，，此時時，換換能器器放置置于一一個孔孔中，，換能能器間間用隔隔聲材材料隔隔離（（或采采用專專用的的一發(fā)發(fā)雙收收換能能器））。超超聲波波從發(fā)發(fā)射換換能器器出發(fā)發(fā)經(jīng)耦耦合水水進入入孔壁壁混凝凝土表表層，，并沿沿混凝凝土表表層滑滑行一一段距距離后后，再再經(jīng)耦耦合水水分別別到達達兩個個接收收換能能器上上，從從而測測出超超聲波波沿孔孔壁混混凝土土傳播播時的的各項項聲學(xué)學(xué)參數(shù)數(shù)。需需要注注意的的是，，當當孔道道中有有鋼質(zhì)質(zhì)套管管時，，由于于鋼管管影響響超聲聲波在在孔壁壁混凝凝土中中的繞繞行，，故不不能用用此法法。§3.1檢測原原理和和方法法（2）樁外外單孔孔透射射法1—聲測管管2—發(fā)射換換能器器3—接收換換能器器4—聲波檢檢測儀儀§3.1檢測原原理和和方法法（2）樁外外單孔孔透射射法當樁的的上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)已施施工或或樁內(nèi)內(nèi)沒有有換能能器通通道時時，可可在樁樁外緊緊貼樁樁邊的的土層層中鉆鉆一孔孔作為為檢測測通道道，檢檢測時時在樁樁頂面面放置置一發(fā)發(fā)射功功率較較大的的平面面換能能器，，接收收換能能器從從樁外外孔中中自上上而下下慢慢慢放下下，超超聲波波沿樁樁身混混凝土土向下下傳播播，并并穿過過樁與與孔之之間的的土層層，通通過孔孔中耦耦合水水進入入接收收換能能器，，逐點點測出出透射射超聲聲波的的聲學(xué)學(xué)參數(shù)數(shù)，根根據(jù)信信號的的變化化情況況大致致判定定樁身身質(zhì)量量。由由于超超聲波波在土土中衰衰減很很快，，這種種方法法的可可測樁樁長十十分有有限，，且只只能判判斷夾夾層、、斷樁樁、縮縮頸等等。另另外灌灌注樁樁樁身身剖面面幾何何形狀狀往往往不規(guī)規(guī)則，，給測測試和和分析析帶來來困難難。該該方法法在規(guī)規(guī)范中中均沒沒有提提及，，不推推薦使使用。?！?.1檢測原原理和和方法法（3）樁內(nèi)內(nèi)跨孔孔透射射法此法是是一種種成熟熟可靠靠的方方法，，是超超聲波波透射射法檢檢測樁樁身質(zhì)質(zhì)量的的最主主要形形式，，其方方法是是在樁樁內(nèi)預(yù)預(yù)埋兩兩根或或兩根根以上上的聲聲測管管，在在管中中注滿滿清水水，把把發(fā)射射、接接收換換能器器分別別置于于兩管管道中中。檢檢測時時超聲聲波由由發(fā)射射換能能器出出發(fā)穿穿透兩兩管間間混凝凝土后后被接接收換換能器器接收收，實實際有有效檢檢測范范圍為為聲波波脈沖沖從發(fā)發(fā)射換換能器器到接接收換換能器器所掃掃過的的面積積。根根據(jù)不不同的的情況況，采采用一一種或或多種種測試試方法法，采采集聲聲學(xué)參參數(shù)，，根據(jù)據(jù)波形形的變變化，，來判判定樁樁身混混凝土土強度度，判判斷樁樁身混混凝土土質(zhì)量量，跨跨孔法法檢測測根據(jù)據(jù)兩換換能器器相對對高程程的變變化，，又可可分為為平測測、斜斜測、、交叉叉斜測測、扇扇形掃掃描測測等方方式，，在檢檢測時時視實實際需需要靈靈活運運用。。平測法法1—聲測管管2—發(fā)射換換能器器3—接收換換能器器4—聲波檢檢測儀儀以相同同的標標高同同步升升降，，完成成整樁樁長度度WWW.WHRSM.COM§3.1檢測測原原理理和和方方法法斜測測法法將發(fā)發(fā)射射換換能能器器和和接接受受換換能能器器置置于于不不同同高高度度上上同同步步提提升升，，分分析析兩兩次次測測試試的的聲聲學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)異異常常的的測測線線，，來來進進一一步步更更精精確確的的確確定定缺缺陷陷范范圍圍。。WWW.WHRSM.COM§3.1檢測測原原理理和和方方法法一只只換換能能器器固固定定在在某某高高程程不不動動，，另另一一只只換換能能器器逐逐點點移移動動，，測測線線呈呈扇扇形形分分布布。。要要注注意意的的是是，，扇扇形形測測量量中中各各測測點點測測距距是是各各不不相相同同的的，，雖雖然然波波速速可可以以換換算算，，相相互互比比較較，，但但振振幅幅測測值值卻卻沒沒有有相相互互可可比比性性（（波波幅幅除除與與測測距距有有關(guān)關(guān)，，還還與與方方位位角角有有關(guān)關(guān)，，且且不不是是線線性性變變化化）），，只只能能根根據(jù)據(jù)相相鄰鄰測測點點測測值值的的突突變變來來發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)測測線線是是否否遇遇到到缺缺陷陷。。扇測測法法WWW.WHRSM.COM§3.1檢測測原原理理和和方方法法樁內(nèi)內(nèi)跨跨孔孔透透射射法法三三種種方方法法的的運運用用：：現(xiàn)場場的的檢檢測測過過程程一一般般首首先先是是采采用用平平測測法法對對全全樁樁各各個個檢檢測測剖剖面面進進行行普普查查，，找找出出聲聲學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)異異常常的的測測點點。。然后后，，對對聲聲學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)異異常常的的測測點點采采用用加加密密平平測測測測試試、、斜斜測測或或扇扇形形掃掃測測等等細細測測方方法法進進一一步步檢檢測測，，這這樣樣一一方方面面可可以以驗驗證證普普查查結(jié)結(jié)果果，，另另一一方方面面可可以以進進一一步步確確定定異異常常部部位位的的范范圍圍，，為為樁樁身身完完整整性性類類別別的的判判定定提提供供可可靠靠依依據(jù)據(jù)。。WWW.WHRSM.COM§3.1檢測測原原理理和和方方法法聲波波透透射射法法有有哪哪幾幾種種檢檢測測方方法法？？簡簡述述不不同同方方法法的的特特點點、、用用途途。。檢測測方方法法：平平測測、、斜斜測測、、扇扇形形掃掃測測。。平測測法法：各各測測點點測測距距相相等等，，發(fā)發(fā)、、收收換換能能器器以以相相同同高高程程同同步步提提升升，，測測線線平平行行。。用用于于對對樁樁各各剖剖面面的的普普查查，，找找出出聲聲學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)異異常常點點。。斜測測法法：各各測測點點測測距距相相等等，，發(fā)發(fā)、、收收換換能能器器以以不不同同高高程程相相同同步步長長同同步步提提升升，，測測線線平平行行。。用用于于核核實實可可凝凝點點的的異異常常情情況況，，并并確確定定異異常常部部位位的的縱縱向向范范圍圍。。扇形形掃掃測測法法：一一換換能能器器固固定定在在某某高高程程不不動動，，另另一一換換能能器器逐逐點點移移動動，，各各測測點點的的測測距距不不相相同同，，測測線線呈呈扇扇形形分分布布，，波波幅幅不不具具可可比比性性。。用用于于在在樁樁頂頂或或樁樁底底斜斜測測范范圍圍受受限限時時，，或或為為減減少少換換能能器器升升降降次次數(shù)數(shù)，，核核實實可可凝凝點點的的異異常常情情況況，，并并確確定定異異常常部部位位的的縱縱向向范范圍圍。。WWW.WHRSM.COM§3.1檢測測原原理理和和方方法法§3.2現(xiàn)場場檢檢測測1、檢測前的準準備2、儀器參數(shù)數(shù)的設(shè)置3、現(xiàn)場采集集WWW.WHRSM.COM§3.2現(xiàn)場檢測檢測準備工工作(1)了解有關(guān)技技術(shù)資料及及施工資料料；主要了解樁樁的編號、、設(shè)計強度度、樁長、、灌注日期期等?，F(xiàn)場場實測時，，往往存在在堵管或管管深不一致致的問題，，了解樁長長是很有必必要的，而而了解強度度及灌注日日期，能對對波速的情情況有一個個大概的了了解根據(jù)檢測的的目的，制制定相應(yīng)的的檢測方案案：包括：：工程概況況，目的與與任務(wù)，方方法與技術(shù)術(shù)，儀器設(shè)設(shè)備，檢測測場地要求求，檢測人人員和時間間安排，檢檢測報告等等。檢測準備工工作檢測的時間間應(yīng)滿足混混凝土強度度齡期的要要求。為保保證檢測結(jié)結(jié)果的可靠靠性，同時時考慮到混混凝土在齡齡期14天后的超聲聲波波速等等特性參數(shù)數(shù)變化已經(jīng)經(jīng)趨于平緩緩，一般要求超超聲波檢測測混凝土灌灌注樁的齡齡期應(yīng)大于于14天。檢測準備工工作檢測前的準準備工作(2)計算聲測管管及耦合水水層聲時修修正值。聲波從探頭頭里發(fā)射直直到另一個個管里的探探頭接收，，實際上不不僅是在樁中間間傳播有一段時間間其實是在在管內(nèi)的水水里和管里里傳播，為為了準確的的獲得樁的的波速，應(yīng)應(yīng)該扣除掉掉這部分時時間。檢測準備工工作檢測前的準準備工作(2)計算聲測管管及耦合水水層聲時修修正值。例、聲波換能能器直徑D=30mm，鋼質(zhì)聲測測管外直徑徑、內(nèi)直徑徑分別為d1=56mm，d2=50mm，已知水的的聲速V水=1480m/s，鋼的聲速速V鋼=5940m/s，請計算聲聲波透射法法檢測時的的聲時修正正值解：檢測準備工工作檢測前的準準備工作t’聲時修正值值D聲測管外徑徑d聲測管內(nèi)徑徑d’換能器外徑徑Vt聲測管聲速速Vw水的聲速檢測準備工工作檢測前的準準備工作（3）在樁頂測測量相應(yīng)聲聲測管外壁壁間凈距離離。由于已經(jīng)在在上一步工工作中進行行了修正，，所以在測測量跨距時時，應(yīng)該以以兩管內(nèi)邊邊距為準。。檢測準備工工作（4）將各聲測測管內(nèi)注滿滿清水，檢檢查聲測管管暢通情況況；換能器器應(yīng)能在全全程范圍內(nèi)內(nèi)正常升降降。聲波透射法法檢測時要要求換能器器達到良好好耦合的目目的是什么么？為何一一般采用清清水做耦合合劑？良好耦合的的目的是使使盡可能多多的聲波能能進入被測測介質(zhì)，并并經(jīng)介質(zhì)傳傳播后盡可可能多的被被接收。如如果聲測管管中含泥漿漿、砂等懸懸浮固體顆顆粒，會使使聲波產(chǎn)生生較強的散散射和衰減減，影響測測量結(jié)果。。用清水做耦合劑劑是水具有有不可壓縮縮性、均勻勻性，更好好的傳遞能能量?，F(xiàn)場檢測步步驟下面來看兩兩個例子良好不好現(xiàn)場檢測步步驟下面來看幾幾個例子良好不好不好現(xiàn)場檢測步步驟有時也會發(fā)發(fā)生，無論論怎么調(diào)整整增益和延延遲，總是是不能得到到很好的顯顯示效果。。此時有可可能是由于于樁底有沉沉渣或別的的缺陷，可可將探頭同同步向上提提升一定的的深度，觀觀察采集效效果，如效效果變好，，就可以以以此設(shè)置為為準進行檢檢測。注意：驗證證完設(shè)置后后，將探頭頭重新放回回樁底?，F(xiàn)場檢測步步驟現(xiàn)場檢測步步驟應(yīng)符合合下列規(guī)定定:在樁身質(zhì)量量可疑的測測點周圍，，可采用加加密測點，，或采用斜斜測、扇形形掃測進行行復(fù)測，進進一步確定定樁身缺陷陷的位置和和范圍。3、現(xiàn)場采集集當出現(xiàn)堵管管時，可以以讓發(fā)射與與接受換能能器不在同同一高度上上，但水平平夾角不能能太大。如某一個管管堵管較長長，其它面面的信號需需要采集幫幫助判斷的的時候，可可以將堵管管的探頭的的深度在編編碼器端保保持跟其它它管一致，，多余的電電纜可暫時時放置在地地面。當堵管長度度太長時，，可以采用用其他方法法（如鉆芯芯法）對樁樁的完整性性進行檢測測。WWW.WHRSM.COM§3.2檢測流程4、現(xiàn)場采集集（5）當平測發(fā)發(fā)現(xiàn)樁身中中有缺陷時時，應(yīng)采用用加密測、、斜測或扇扇測進一步步確定。（A）局部缺陷：：如圖所示示，在平測測中發(fā)現(xiàn)某某測線測值值異常（圖圖中用實線線表示），，進行斜測測，在多條條斜測線中中，如果僅僅有一條測測線（實線線）測值異異常，其余余皆正常，，則可以判判斷這只是是一個局部部的缺陷，，位置就在在兩條實線線的交點處處。WWW.WHRSM.COM§3.2檢測流程4、現(xiàn)場采集集（B）縮頸或聲測測管附著泥泥團：如圖圖所示，在在平測中發(fā)發(fā)現(xiàn)某（些些）測線測測值異常（（實線），，進行斜測測。如果斜斜測線中、、通過異常常平測點發(fā)發(fā)收處的測測線測值異異常，而穿穿過兩聲測測管連線中中間部位的的測線測值值正常，則則可判斷樁樁中心部位位是正?；旎炷粒比毕輵?yīng)出現(xiàn)現(xiàn)在樁的邊邊緣，聲測測管附近，，有可能是是縮頸或聲聲測管附著著泥團。當當某根聲測測管陷入包包圍時，由由它構(gòu)成的的兩個測試試面在該高高程處都會會出現(xiàn)異常常測值。WWW.WHRSM.COM§3.2檢測流程4、現(xiàn)場采集集（C）層狀缺陷（（斷樁）：：如圖所示示，在平測測中發(fā)現(xiàn)某某（些）測測線值異常常（實線）），進行斜斜測。如果果斜測線中中除通過異異常平測點點發(fā)收處的的測線測值值異常外，，所有穿過過兩聲測管管連線中間間部位的測測線測值均均異常，則則可判定該該聲測管間間缺陷連成成一片。如如果三個測測試面均在在此高程處處出現(xiàn)這樣樣情況，如如果不是在在樁的底部部，測值又又低下嚴重重，則可判判定是整個個斷面的缺缺陷，如夾夾泥層或疏疏松層，既既斷樁。WWW.WHRSM.COM§3.2檢測流程4、現(xiàn)場采集集（D）扇形掃測：：在樁頂頂或樁底斜斜測范圍受受限制時，，或者為減減少換能器器升降次數(shù)數(shù)，作為一一種輔助手手段，也可可扇形掃查查測量，如如圖所示。。WWW.WHRSM.COM§3.2檢測流程§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系1、混凝土灌灌注樁的特特點2、聲波透射射法的特點點3、聲波波速速與混凝土土強度的關(guān)關(guān)系4、聲波波速速與混凝土土缺陷的關(guān)關(guān)系5、聲幅與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系6、聲頻與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系7、波形與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系1、混凝土灌灌注樁的特特點施工難度大大工藝復(fù)雜隱蔽性強硬化環(huán)境及及混凝土成成型條件復(fù)復(fù)雜更易產(chǎn)生空空洞、裂縫縫、夾雜局局部疏松、、縮徑等各各種樁身缺缺陷，對建建筑物的安安全和耐久久性構(gòu)成嚴嚴重威脅。。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系2、聲波透射射法的特點點是檢測混凝凝土灌注樁樁樁身缺陷陷、評價其其完整性的的一種有效效方法，當當聲波經(jīng)混混凝土傳播播后，它將將攜帶有關(guān)關(guān)混凝土材材料性質(zhì)、、內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)與組成的的信息，準準確測定聲聲波經(jīng)混凝凝土傳播后后各種聲學(xué)學(xué)參數(shù)的量量值及變化化，就可以以推斷混凝凝土的性能能、內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)與組成成情況。混凝土質(zhì)量量檢測中常常用的聲學(xué)學(xué)參數(shù)為聲聲速、波幅幅、頻率以以及波形。。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系3、聲波波速速與混凝土土強度的關(guān)關(guān)系聲波波速反反映了混凝凝土的彈性性性質(zhì)，混混凝土的彈彈性性質(zhì)與與混凝土的的強度具有有相關(guān)性，，因此混凝凝土聲速與與強度之間間存在相關(guān)關(guān)性。另一一方面，對對組成材料料相同的構(gòu)構(gòu)件（混凝凝土），其其內(nèi)部越致致密，孔隙隙率越低，，則聲波波波速越高，，強度也越越高。但是用波速速來推算混混凝土強度度是不可取取的，規(guī)范范也不要求求推定強度度。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系4、聲波波速速與混凝土土缺陷的關(guān)關(guān)系WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系5、聲幅與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系聲幅是表征征聲波穿過過混凝土后后能量衰減減程度聲幅強弱與與混凝土的的粘塑性有有關(guān)混凝土中存存在低強度度區(qū)、離析析區(qū)以及存存在夾泥、、蜂窩等缺缺陷時，吸吸收衰減和和散射衰減減增大，聲聲幅明顯下下降。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系6、聲頻與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系聲波脈沖是是復(fù)頻波，，具有多種種頻率成分分。各頻率成分分穿過混凝凝土后的衰衰減程度不不同，高頻頻部分比低低頻部分衰衰減嚴重，，因而導(dǎo)致致接收信號號的主頻率率向低頻端端漂移。漂移的多少少取決于衰衰減因素的的嚴重程度度。接收波主頻頻率實質(zhì)上上是介質(zhì)衰衰減作用的的一個表征征量，當遇遇到缺陷時時，由于衰衰減嚴重，，使接收波波主頻率明明顯降低。。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系7、波形與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系正常波形特特征：1.首波陡峭，，振幅大2.第一周期波波的后半周周即達到較較高振幅，，接收波的的包絡(luò)線呈呈半圓形3.第一個周期期的波形無無畸變WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與與混凝土質(zhì)質(zhì)量關(guān)系7、波形與混混凝土質(zhì)量量的關(guān)系缺陷波形特特征：1、首波平緩緩，振幅小小2、后續(xù)周期幅幅度增加得仍仍不夠.3、波形有畸變4、缺陷嚴重時，，無法接收聲聲波WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與混混凝土質(zhì)量關(guān)關(guān)系幾種聲學(xué)參數(shù)數(shù)的比較1、聲速的測試值值較為穩(wěn)定，，結(jié)果的重復(fù)復(fù)性較好，受受非缺陷因素素影響小。。2、聲幅（首波波幅值）對混混凝土缺陷很很敏感，它是是判定混凝土土質(zhì)量的另一一個重要參數(shù)數(shù)。3、聲頻的變化能能反映聲波在在混凝土中的的衰減狀況，，從而間接反反映混凝土質(zhì)質(zhì)量的好壞。。4、波形也是反映映混凝土質(zhì)量量的一個重要要方面，它對對混凝土內(nèi)部部的缺陷也較較敏感，在現(xiàn)現(xiàn)場檢測時，，還應(yīng)注意觀觀察整個接收收波形形態(tài)的的變化，作為為聲波透射法法對混凝土質(zhì)質(zhì)量進行綜合合判定時的一一個重要的參參考。WWW.WHRSM.COM§3.3檢測參數(shù)與混混凝土質(zhì)量關(guān)關(guān)系常見特殊情況況的判定和處處理WWW.WHRSM.COM4檢測數(shù)據(jù)分析析1.管斜：在檢測測過程中，難難免會碰到聲聲測管彎管的的情況，管斜斜對我們的檢檢測結(jié)果有較較大的影響，，容易造成對對缺陷的錯判判或漏判，下下面我們來看看看管斜如何何處理。§4.1檢測數(shù)據(jù)異常常檢測數(shù)據(jù)分析析如下圖所示：：直接從波形上上觀察，感覺覺該剖面在42米以下存在大大范圍缺陷。。檢測數(shù)據(jù)分析析但通過觀察PSD的變化及聲速速聲幅曲線的的變化，我們們發(fā)現(xiàn)，PSD并無強烈變化化，且聲速聲聲幅呈趨勢性性漸變，應(yīng)為為聲測管偏斜斜，需進行管管斜修正。檢測數(shù)據(jù)分析析在管斜起始位位置按住鼠標標右鍵，沿管管斜趨勢方向向拖動，到結(jié)結(jié)束出松開鼠鼠標，在聲速速曲線附近會會標示出一條條黑線。檢測數(shù)據(jù)分析析點擊頂部菜單單的工具欄，，點擊確認管管斜修正。檢測數(shù)據(jù)分析析此時觀察右邊邊的深度聲速速曲線，可以以發(fā)現(xiàn)已根據(jù)據(jù)剛才的操作作進行了管斜斜修正處理，，該剖面42米以下并未存存在缺陷。檢測數(shù)據(jù)分析析2.同一根樁，各各剖面相差很很大：在檢測測過程中，有有時會出現(xiàn)這這種情況，舉舉個例子，三三管的樁，測測完發(fā)現(xiàn)，2-3面與1-21-3面的聲速聲幅幅差距很大。?！?.1檢測數(shù)據(jù)異常常檢測數(shù)據(jù)分析析§4.1檢測數(shù)據(jù)異常常1-32-31-2檢測數(shù)據(jù)分析析從一般情況來來看，一根樁樁澆注不太可可能出現(xiàn)整樁樁某個面或某某幾個面比其其它面在波速速和波幅上都都差別很大的的情況，出現(xiàn)現(xiàn)此種情況，，還是應(yīng)該檢檢查是否檢測測中傳感器在在同一深度，，從上圖上可可以推測，1號管探頭與2號3號管不在同一一深度?！?.1檢測數(shù)據(jù)異常常檢測數(shù)據(jù)分析析3.樁身波速較均均勻，但波速速偏低，波幅幅不均勻：在在檢測過程中中，有時會出出現(xiàn)這種情況況，舉個例子子，一根樁的的波速比較均均勻，但是都都比正常值偏偏低。聲幅存存在一定的不不均勻離散。。如下圖：§4.1檢測數(shù)據(jù)異常常檢測數(shù)據(jù)分析析§4.1檢測數(shù)據(jù)異常常檢測數(shù)據(jù)分析析后經(jīng)過幾番詢詢問，才最終終了解，此樁樁檢測齡期只只有4天，且為水下下灌注樁。由由此可見，一一定要按照規(guī)規(guī)范要求的時時間去進行檢檢測，齡期不不夠或太短的的檢測數(shù)據(jù)，，容易造成誤誤判或者漏判判。§4.1檢測數(shù)數(shù)據(jù)異異常檢測數(shù)數(shù)據(jù)分分析及及判斷斷§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)§5.2透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)判據(jù)據(jù)§5.3樁身完完整性性綜合合判定定WWW.WHRSM.COM5§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)1、聲速速計算算2、聲幅幅計算算3、頻率率計算算4、PSD計算1、聲速速計算算聲時測測量分分辨力力超聲波波儀器器聲時時測量量分辨辨力(采樣間間隔)，精精密測測量時時儀器器的聲聲時測測量采采樣間間隔應(yīng)應(yīng)優(yōu)于于或等等于0.5μs。若儀器器的采采樣間間隔設(shè)設(shè)定大大于1.0μs時，聲聲時測測讀精精度下下降；；大大于2.0μs時，將將嚴嚴重影影響對對小缺缺陷的的判定定能力力。WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)系統(tǒng)測測量誤誤差它包括括儀器器測量量系統(tǒng)統(tǒng)的延延遲時時間t0、聲測測管及及耦合合水層層聲時時修正正值t′、兩聲聲測管管的外外壁凈凈距測測量引引起的的相對對誤差差等。。WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)測量干干擾因因素1：檢測過過程中中換能能器在在聲測測管中中水平平方面面位置置的誤誤差。。由于于水的的聲速速只有有混凝凝土的的三分分之一一,當聲測測管直直徑較較換能能器直直徑明明顯大大時,換能器器在聲聲測管管中位位置變變化,會明顯顯增加加聲時時的測測量誤誤差。。聲波波在聲聲測管管中因因透射射、折折射、、反射射迭加加過程程引起起的衰衰減效效應(yīng),造成缺缺失首首波現(xiàn)現(xiàn)象,將引起起更大大的測測量誤誤差。。WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)聲時測測讀聲測管管外徑徑54mm聲測管管內(nèi)徑徑50mm傳感器器直徑徑20mmT=40.8usT=0.8us§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)聲時測測讀——精度的的影響響因素素測量干干擾因因素2：檢測過過程中中換能能器在在聲測測管中中豎直直方向向位置置的誤誤差。。由于于發(fā)射射、接接收換換能器器不同同步,造成透透射距距離變變化引引起的的一種種聲時時測量量誤差差。WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)聲速計計算2.聲時、、聲速速按下下式計計算t’聲時修修正值值t。系系統(tǒng)延延遲排除聲聲時讀讀取的的誤差差后，，對聲聲速的的測量量影響響最大大的就就是跨跨距的的測量量了.WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)2、聲幅幅計算算波幅按按下式式計算算Ai第i個測點點的相相對波波幅值值（dB）ai第i個測點點首波波峰值值（V）a0基準幅幅值，，也就就是0dB對應(yīng)的的幅值值（V）WWW.WHRSM.COM§5.1計算透透射法法檢測測數(shù)據(jù)據(jù)3、頻頻率計計算頻率通通常由由人工