超声波无损检测技术在桩基工程中的应用

超声波无损检测技术在桩基工程中的应用

发表时间：2019-05-28T09:01:37.723Z 来源：《城镇建设》2019年第03期作者：张荣荣[导读] 本文分析了超声波无损检测技术在桩基工程中的应用。

江苏省建苑岩土工程勘测有限公司江苏南京 210000 摘要：随着城市建设的快速发展，各种工程开始朝高难度方向发展。上端的荷载越来越大，桩基础的规范也发生了很大的变化。桩基技术属于工程的隐蔽结构，由于受多种因素的影响，施工过程中也存在许多质量问题，采用一般的检测方法往往难以区分。本文分析了超声波无损检测技术在桩基工程中的应用。

关键词：超声波无损检测技术；桩基工程；承载力引言

在混凝土结构的检测过程中，超声波无损检测技术得到了广泛的应用。桩基础验收工程符合岩土工程通用工程标准，可以使用超声波无损检测技术，它们大多采用波速对比法，可以有效地区分桩基的缺陷，找出其缺陷部位。然而，超声波无损检测技术可以找出位置无法判断的类型。因此，应不断改进，以便为桩基工程提供更多的指导和帮助。

1、超声波无损检测技术简介

非破坏性声学探测技术，即通过超声波探测物体的传导性，以探测当混凝土存储器在离散或旋转的界面上时，缺陷形成一个波段强度界面，波到达该界面时产生透射和反射。在土壤有严重缺陷的情况下，例如在松散、蜂窝和孔隙时，将产生波的散射和绕射；在观测区内可获得基于字符的混凝土厚度参数；CAS（例如初始到达时间和波浪能量减少、频率变化和波形变形程度）通过处理分析，可以确定该区域缺陷的性质、大小和空间位置。

2、超声波无损检测技术在我国的发展实况

直到1950年代初，我国才开始引进广泛用于工业生产的超声波非破坏性检测设备，1980年代初，我国开始研究和自发生产超声波非破坏性检测设备。与主要技术，如扩音器的测量精确度和线性相比，以前设备的指标有了很大的改进，到1980年代末，集成电路的迅速发展开启了数字超声波探测工具的新时代。近年来，在我国经济迅速发展的时代，数字超声波探测仪器也在迅速发展，目前我国有许多公司从事研究、生产和制造超声波探测仪器。例如，中国科学院武汉物理研究所、南通精密仪器有限公司等知名企业，目前超声波损害探测设备正在成为一个数字智能领域，取得了良好的成果。与此同时国内的航空航天领域、石油化学工业、核电厂和铁路继续引进和学习先进的海外设备测试概念和技术，并更新我们的超声波探测设备研究哲学。

3、超声波无损检测技术的原理及优缺点 3.1 超声波无损检测技术的原理

非破坏性超声波试验技术的原则是，该物体在被探测时使用超声波传导性来探测其传导性，而不改变该物体的性质，其基本原则是：（1）试验物体在探测过程中产生超声波，并提供信息。在这些超声波中采用有关技术设施进行的试验（2）在传输过程中超声波涉及到探测物体的物质性质或其缺陷，这可能影响到物体的原方向（3）探测设备允许及时收集生态波的传送，使工作人员能够根据情况及时进行分析和解决问题（4）检查专员可根据形式和所获信息的特点，迅速和准确地确定该物体是否有缺陷，。以便及时解决这个问题。

3.2 超声波无损检测技术的优势

目前，在测试金属和非金属材料时广泛使用了非破坏性超声波探测技术，而且由于超声波的高度渗透，这种技术是探测厚度相对较高的某些试验的最佳选择。厚度小于3毫米的金属薄片、超声波非破坏性分析技术很容易适应，甚至可以穿透较长的钢管。此外，超声波非破坏性监测技术对检测物体中存在缺陷的具体位置定位的准确度也很高。现有数据表明，超声波非破坏性探测技术在探测物体缺陷方面的精确度超过90%，由于其高度感官敏感性，甚至可以精确地探测和定位所检查的物体的微小缺陷。此外，考虑到相对成本，对非破坏性超声波检测的投资很低，测试速度很快，而且工作人员和周围环境不存在风险，因此工程质量测试得到广泛应用。

4、超声波无损检测技术在桩基工程中的应用 4.1 对桩基承载力的检测

在确定基于木桩的项目负荷能力时，非破坏性超声波分析技术分为两个组成部分，即高应答率变化探测和静电负荷测试。除其他外，静电负荷分析方法分析木桩基地的垂直负荷。工作人员在桩基顶端施加静载荷力，检测得到 PS 曲线，根据曲线的基本特性确定基线的实际负荷，并准确分析基座构造的质量水平，但静态载荷试验需要很长时间，而且费用很高。高强度是一种动态测试方法，可以有效地判断木桩底部的完整性及其本身在一个木桩上的纵向负荷能力，在试验期间，人员利用自由跌落攻击木桩顶部。期间使用大于桩身质量的力度，通过分析顶端传出的超声波判断动力系数，并分析计算桩基的实际承载力量。

4.2 对桩基完整性的检测

低应变动力测试技术可以有效地检测桩基础的完整性，主要是在桩基础顶部施加低振动能量，引起地基与地基之间的共振。然后，使用适当的设备和仪器检测桩顶的振动速度，并利用超声波振动原理检测超声波的反射数据，从而确定桩基础的承载力，同时对桩进行判别。地基本身的施工质量、完整性和均匀性，在测试桩基完整性时工作人员还可以采用超声波透射法，主要检测超声波在混凝土中的具体传输参数，如声波传播的速度、振幅和频率，并对声波的传播状态进行分析，以便准确地确定声波传播的速度、振幅和频率。检查混凝土的完整性和均匀性，找出缺陷部位。由此可见，超声波透射法可以用来判断桩基础的缺陷位置和大小，从而更好地保证桩基施工质量水平。

5、超声波无损检测技术的注意事项 1）注意声管灌浆渗漏的影响。灌注桩时混凝土具有一定的流动性和高压性。如果在这段时间内，声管接头安装不好，声波就会穿透泥浆。如果缺陷少了就会导致误判。2）桩基的龄期对超声波无损检测有很大影响。对于桩基检测，国家要求桩基的龄期应在14天后，最短的是7天以后。如果桩基的龄期不符合标准，检测期间的信号较弱，波形不稳定，不能满足预期的检测标准。

6、超声波无损检测技术的展望 6.1 检测设备自动化

目前，超声波无损检测技术已广泛应用于钢铁和机械行业，对管道、板材或其他型材的检测已成为管道自动检测的基础。此外，还更新了各种专业检测仪器，如变速齿轮焊缝自动超声波检测系统，远程控制后自动爬入管道进行狭窄空间管道检测。

6.2 超声波信息处理实现数字化

目前，超声信息处理已经数字化，自适应算法、小波分析等现代信息处理技术得到了广泛应用。这些数字信息技术不仅能在一定程度上有效地降低超声回波中的噪声夹杂，而且能详细分析被检测对象的缺陷属性，在一定程度上提高检测质量。准确性。

6.3 智能化诊断

借助于超声无损模式识别和人工网络技术的应用，不仅可以对缺陷进行智能分类，而且可以对检测结果进行智能评价，大大降低了人为因素的影响，为提高检测结果的准确性提供了条件。

6.4 超声波成像技术多样化发展

超声成像技术是超声无损检测技术的另一个重要发展领域。超声成像技术可以为工作人员提供直观的信息，实现成像技术的多样化，避免了传统超声检测技术的缺点，如数据显示不直观，难以判断。

结束语

此处提到的工程试验，即两种非破坏性试验技术，事实上是根据工程惯例的要求进行的，而以不接触仪器为特点的先进技术，则要接受对工程质量的彻底检查。非破坏性试验技术的广泛应用是由其特性决定的，非破坏性试验技术的大量新应用可有助于测量人员更好和更深入地了解工程的实际状况。这可能有助于提高工程的使用率和使用寿命。

结束语

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