超聲波測定樁身完整性試驗

非金屬超聲檢測儀測定樁身完整性試驗一、 實驗?zāi)康模赫莆粘暀z測儀的基本使用方法；掌握非金屬超聲波檢測儀的基本使用方法；掌握超聲檢測試驗樁完整性的使用方法；二、 實驗內(nèi)容：用超聲檢測儀檢測檢測試驗樁完整性。三、 實驗儀器：檢測采用武漢巖海生產(chǎn)的RS-ST01D(P)非金屬超聲檢測儀;試驗樁；鋼板尺、卷尺等；四、 檢測依據(jù)及評定標準《公路工程基樁動測技術(shù)規(guī)程》JTG/TF81-01-2004五、 檢測技術(shù)與方法原理超聲儀圖1樁基礎(chǔ)超聲波試驗示意圖超聲波透射法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在砼內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在砼內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動特征；當砼內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當砼內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據(jù)波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區(qū)范圍內(nèi)砼的密實度參數(shù)。測試記錄不同側(cè)面、不同高度上的超聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)砼的參考強度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。在基樁施工前，根據(jù)樁直徑的大小預(yù)埋一定數(shù)量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發(fā)射出去，在另一根聲測管中的聲測管接收信號，超聲儀測定有關(guān)參數(shù)并采集記錄儲存。換能器由樁底同時往上依次檢測，遍及各個截面。六、判斷依據(jù)聲時、聲速和聲速平均值應(yīng)按下列公式計算，并繪制聲速-深度曲線、波幅-深度曲線。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"t=t—t—t' （1-1）V=- （1-2）itVv=E二 （1-3）mn式中t——聲時值（卬）； '=t.——超聲波第i測點聲時值（3）；t?！暡z測系統(tǒng)延遲時間（卬）；t'——聲時修正值（卬）；V. 第i個測點聲速值（km/s）；——兩根檢測管外壁間的距離（?。?；v——混凝土聲速平均值（km/s）；n——測點數(shù)。單孔折射法的聲時、聲速值應(yīng)按下列公式計算：At=t—t （2-1）v.=At J）式中At——兩個接收換能器間的聲時差（3）；——近道接收換能器聲時（卬）；12——遠道接收換能器聲時（3）；v.——第i測點的聲速值（km/s）；h——兩個接收換能器間的距離（?。渡砘炷寥毕輵?yīng)根據(jù)下列方法綜合判定：⑴聲速判據(jù)當實測混凝土聲速值低于聲速臨界值時應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。v.<v （3-1）式中v. 第i個測點聲速值（km/s）；

VD——聲速臨界值（km/s）o聲速臨界值采用正?；炷谅曀倨骄蹬c2倍聲速標準差之差，即:(3-2)(3-3)(3-4)v=V—2(3-2)(3-3)(3-4)_vvV=「、

a=?"=v"一V》

v\ n—1式中V——正?；炷谅曀倨骄担╧m/S1）；av——正?；炷谅曀贅藴什?；v.v 第i個測點聲速值（km/s）；n——測點數(shù)。當檢測剖面n個測點的聲速值普遍偏低且離散性很小時，宜采用聲速低限值判據(jù)。即實測混凝土聲速值低于聲速低限值時，可直接判定為異常。v.<vL （3-5）式中v. 第i個測點聲速值（km/s）；v——聲速低限值（km/s）；聲速低限值應(yīng)由預(yù)留同條件混凝土試件的抗壓強度與聲速對比試驗結(jié)果，結(jié)合本地區(qū)實際經(jīng)驗確定。⑵波幅判據(jù)用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值，當實測波幅低于波幅臨界值時，應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。TOC\o"1-5"\h\zA=A-6 （3-6）A=8生 （3-7）式中A_——波幅臨界值（dB）； i=1nAm——波幅平均值（dB）；A.——第i個測點相對波幅值（dB）；n——測點數(shù)。⑶PSD判據(jù)采用斜率法作為輔助異常判據(jù)，當PSD值在某測點附近變化明顯時，應(yīng)將TOC\o"1-5"\h\z其作為可疑缺陷區(qū)。 c>\o"CurrentDocument"PS_=i-.-1 （3-8）z—z式中t.——第i個測點聲時值（Rs）； 'i—1t——第i—1個測點聲時值（Rs）；i—1z 第i個測點深度(m)；z 第i-1個測點深度(m)。i-1對于混凝土聲速和波幅值出現(xiàn)異常并判為可疑缺陷區(qū)的部位，應(yīng)采用水平加密、等差同步或扇形掃測等方法進行細測，結(jié)合波形分析確定樁身混凝土缺陷的位置及其嚴重程度。對支承樁或嵌巖樁，宜同時采用低應(yīng)變反射波法檢測樁段的支承情況。樁身完整性類別判定：⑴I類樁：各聲測剖面每個測點的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常。⑵II類樁：某一聲測剖面?zhèn)€別測點的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常。⑶