桩基超声波检测适用知识
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桩基超声波检测范围桩基超声波检测范围的超声波透射法基桩检测方法，按照超声波换能器通道在桩体中的不同的布置方式，超声波透射法基桩检测主要有三种方法，相关内容供以参考。
1、桩基超声波检测范围的桩内单孔透射法在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如在钻孔取芯后，我们需进一步了解芯样周围混凝土质量，作为钻芯检测的补充手段，这时可采用单孔检测法，此时，换能器放置于一个孔中，换能器间用隔声材料隔离。
超声波从发射换能器出发经耦合水进入孔壁混凝土表层，并沿混凝土表层滑行一段距离后，再经耦合水分别到达两个接收换能器上，从而测出超声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。
需要注意的是，运用这一检测方式时，必须运用信号分析技术，排除管中的影响干扰，当孔道中有钢质套管时，由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行，故不能用此法。
2、桩基超声波检测范围的桩外孔透射法当桩的上部结构已施工或桩内没有换能器通道时，可在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道，检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器，接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下，超声波沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与孔之间的土层，通过孔中耦合水进入接收换能器，逐点测出透射超声波的声学参数，根据信号的变化情况大致判定桩身质量。
由于超声波在土中衰减很快，这种方法的可测桩长十分有限，且只能判断夹层、断桩、缩颈等。
3、桩基超声波检测范围的桩内跨孔透射法此法是一种较成熟可靠的方法，是超声波透射法检测桩身质量的最主要形式，其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管，在管中注满清水，把发射、接收换能器分别置于两管道中。
检测时超声波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效检测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。
根据不同的情况，采用一种或多种测试方法，采集声学参数，根据波形的变化，来判定桩身混凝土强度，判断桩身混凝土质量，跨孔法检测根据两换能器相对高程的变化，又可分为平测、斜测、交叉斜测、扇形扫描测等方式，在检测时视实际需要灵活运用。
桩基超声波检测原理
桩基超声波检测原理
1、超声波法检测的基本原理是:由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；
2、当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；
3、当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；
4、根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
5、测试及记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼内部存在缺陷的性质、大小及空间位置，并对砼总体的均质性和完整性的作出评价。
基桩检测技术超声波
基桩检测技术——声波透射法1． 相关标准、标准超声法检测灌注桩的方式涉及的全国性规程有：建设部行业标准《基桩低应变更测规程》（JGJ/T93-95）；中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术标准》（JGJ106-2003 J 256-2003）；中国工程标准化委员会协会标准《超声法检测混凝土缺点技术规程》（CECS21：2000）。
2． 混凝土超声检测原理超声波检测法是依照超声波在混凝土中传播后，其声学参数将发生转变，通过度析这些声学参数的转变，探测混凝土内部缺点、裂痕及质量情形。
经常使用混凝土超声探测的声学参数有：1）波速v （声速）： 波速确实是声波在介质中传播的速度。
tL v （1）式中 L ——声波传播距离。
因为是以最先抵达的波为准，L 是发、收换能器间的最短距离。
通过实体丈量取得；t ——声波传播时刻（声时）。
声时由超图1超声测试波形声仪测得。
2）振幅A：接收波首波的幅度。
振幅以分贝（db）表示，由超声仪上读出，也可凭示波器上的刻度（mm）气宇。
振幅参数是探测缺点和裂痕的重要参数。
3）收波主频率（简称频率）f：发射换能器发出的超声脉冲波是复频脉冲波，它包括各类频率成份。
超声脉冲波在混凝土中传播进程中高频成份第一衰减，结果随着传播距离的增加，超声波的主频率不断下降。
接收波主频率的下降除与传播距离有关外，还取决于混凝土内部缺点、裂痕和质量。
因此，接收波频率也是一个有效的参数。
首波后面1~2个周波是直达的纵波，因此测定接收波频率时应当测定这1~2个波的频率。
能够通过移动游标的方法测定两个波谷（峰）的声时t 1、t2，那么频率f：121ttf-=（2）4）波形：即波的形状。
正常的混凝土，超声波接收波形是衰减正弦波，其包络线大致为半圆形。
当混凝土内存在缺点时，有时会显现畸变波，如图1所示。
波形受许多因素阻碍，在判定缺点中只能作为一种辅助参数。
在结构物上布置换能器，让声传播线通过需要检测的部位，测量声波通过这些部位后，声学参数的大小及其转变情形，据此判定混凝土内部缺点及质量情形。
钻孔灌注桩的超声波检测技术应用
钻孔灌注桩的超声波检测技术应用混凝土钻孔灌注桩是基础工程中目前最基本、最普遍的一种深基础，技术成熟，操作简便，设备投入不大。
因此，被广泛应用在房屋建筑、高耸结构、铁路及桥梁等各种基础设施建设中。
但是，由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，其质量和内部缺陷，尤其是桩身的完整性及混凝土强度，成为成桩后的质量检测中必不可少的环节。
标签：钻孔灌桩；混凝土；超声波；检测1 超声检测桩基1.1 基本原理混凝土灌注桩声透射法检测的主要工作原理：在桩身中预埋若干根声测管、声测管材质可以是铁管或PVC 管、管内充满水作為声耦合剂。
然后将超声脉冲发射器和接收传感器分别置于声测管中同一水平高度。
测试中，两个传感器保持同步移动，发射传感器发射超声脉冲通过桩身混凝土到达接收传感器接收。
由于超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特性；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波达到该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能力明显降低；如果混凝土中存在松散、蜂窝、孔洞等内部缺陷，声波将产生散射或绕射；依据波的初至时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变等，可以获取测区范围内混凝土的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特性，经过处理分析就能判别内部缺陷的性质、大小及空间位置。
根据桩身完整性的判据，将桩身质量分成4类。
Ⅰ类桩：桩身完整。
桩身没有缺陷，波速比较均匀，异常处的波速大于检测桩身平均值，波幅无明显差异。
Ⅱ类桩：桩身有轻微缺陷，但不会影响桩身结构承载力的正常发挥。
某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。
Ⅲ类桩：桩身有轻微缺陷，但不会影响桩身结构承载力的正常发挥。
某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD 值变大，波形畸变。
Ⅳ类桩：桩身存在严重缺陷。
某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD 值突变，波形严重畸变。
基桩超声波法检测
根据实测声时计算某一剖面各测点的PSD判据，绘制“判据值～ 深度”曲线，然后根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况 ，进行异常点判定。采用PSD法突出了声时的变化，对缺陷较敏感， 同时，也减小了因声测管不平行或混凝土不均匀等非缺陷因素造成的 测试误差对数据分析判断的影响 。
波幅判据
在《规范》中采用下列方法确定波幅临界值判据：
检测前的准备工作
按照《JGJ 106 —2003规范》要求，安排检测工 作程序。调查、收集待检工程及受检桩的相关技术 资料和施工记录。 将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口 标高，作为计算各测点高程的基准。 向管内注入清水，封口待检。 在放臵换能器前，先用直径与换能器略同的圆 钢作吊绳。检查声测管的通畅情况。 用钢卷尺测量桩顶面各声测管之间外壁净距。
对可疑测点，先进行加密平测（换能器提升 步长为10~20cm），核实可疑点的异常情况，并 确定异常部位的纵向范围。 再用斜测法对异常点缺陷的严重情况进行进 一步的探测.斜测。就是让发、收换能器保持一定 的高程差，在声测管内以相同步长同步升降进行 测试，而不是象平测那样让发、收换能器在检测 过程中始终保持相同的高程。 由于径向换能器在铅垂面上存在指向性，因此， 斜测时，发、收换能器中心连线与水平面的夹角 不能太大，一般可取30°～40°。
声波在固体传播过程中的衰减 吸收衰减：声波在介质中传播时，部分机械能被介 质转换成其他形式的能量（如热能）而散失，这种衰减 现象称为吸收衰减。 散射衰减：声波在一种介质中传播时，因碰到另一 种介质组成的障碍物而向不同方向产生散射，从而导致 声波减弱（即声传播的定向性减弱）的现象称为散射衰 减。 扩散衰减：声波发射器发出的超声波波束都有一定 的扩散角。波束的扩散，导致能量的逐渐分散，从而使 单位面积的能量随传播距离的增加而减弱。
桩基超声波检测原理
桩基超声波检测原理
桩基超声波检测是一种非破坏性的检测方法，用于评估和监测桩基的质量和完整性。
其原理是利用超声波的特性在材料中传播并反射，从而获取有关材料内部结构和性能的信息。
超声波是一种机械波，具有高频率和短波长的特点。
在超声波检测中，通常使用传感器将超声波引入材料中。
当超声波遇到界面或缺陷时，一部分超声波将被反射回来，而另一部分则会继续传播。
通过接收和分析反射的超声波，可以确定材料内部的结构和存在的缺陷。
桩基超声波检测中常用的探头是通过振动发射和接收超声波信号的装置。
这些探头通常被固定在桩基上，并通过电缆与检测设备相连。
探头发射的超声波在桩基内部传播，当波遇到接口或缺陷时，部分能量将被反射回来并被探头接收。
探头将接收到的超声波经过放大和处理后，可以通过显示器或计算机来显示和分析。
根据超声波的传播和反射特性，可以通过超声波检测来评估桩基的结构完整性和质量。
例如，当超声波遇到桩基中的裂缝、空腔或其他缺陷时，反射信号的特征将发生变化，这些变化可以用来判断桩基的质量和存在的问题。
此外，通过分析超声波的传播速度和反射强度，还可以获取有关材料的物理性质和结构信息。
总之，桩基超声波检测是一种快速、准确且非破坏性的检测方
法，通过利用超声波在材料中的传播和反射特性，可以评估桩基的质量和完整性，为桩基的设计和施工提供重要的数据支持。
桩身完整性检测方法
桩身完整性检测方法桩基工程是土木工程中常见的一种基础工程，其质量直接关系到工程的安全和稳定。
而桩身的完整性则是桩基工程中一个非常重要的指标，它直接关系到桩的承载能力和使用寿命。
因此，对桩身的完整性进行有效的检测和评估，对于确保工程质量具有非常重要的意义。
一、超声波检测方法。
超声波检测是一种常见的桩身完整性检测方法，其原理是利用超声波在不同介质中传播的速度不同来检测材料内部的缺陷情况。
通过超声波探头对桩身进行扫描，可以清晰地观察到桩内部的裂缝、空洞等缺陷情况，从而评估桩身的完整性。
二、钻孔检测方法。
钻孔检测是一种直接观测桩身内部情况的方法，其原理是通过在桩身上钻取小孔，然后利用内窥镜等设备对孔内部进行观察。
通过钻孔检测，可以直接观察到桩身内部的情况，包括裂缝、空洞、锈蚀等情况，从而评估桩身的完整性。
三、电阻率检测方法。
电阻率检测是一种通过测量材料电阻率来评估桩身完整性的方法。
当材料内部存在缺陷时，其电阻率会发生变化，通过测量这种变化可以判断桩身的完整性情况。
电阻率检测方法简单、快捷，可以对大面积的桩身进行检测，具有一定的实用性。
四、声波透射检测方法。
声波透射检测是一种利用声波在材料内部传播的特性来评估桩身完整性的方法。
通过在桩身表面布置传感器，然后向桩身内部发送声波，通过接收传感器上的信号来判断桩身内部的情况。
声波透射检测方法对材料的要求较高，但可以对桩身进行全面的检测。
五、综合应用。
在实际工程中，通常会采用多种方法对桩身的完整性进行检测，以确保检测结果的准确性和可靠性。
比如，可以先利用超声波检测方法对桩身进行初步评估，然后再结合钻孔检测方法进行深入观察，最终通过电阻率检测和声波透射检测方法进行综合评估，从而得出最终的结论。
总之，桩身完整性检测是桩基工程中非常重要的一环，其结果直接关系到工程的质量和安全。
因此，在进行桩身完整性检测时，需要选择合适的方法，并且进行综合应用，以确保检测结果的准确性和可靠性。
超声波桩基检测培训课件
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超声波桩基检测
各种声波的频率范围（Hz）
在混凝土中超声检测使用的频率一般在20KHz～200KHz范围内。
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超声波桩基检测
2、谐振动 物体在一定位置附近作来回重复运动称为振动，例如摆的运动、汽缸中活塞的运动、弹簧振子的运动等，这些是可以直接看到的振动。又例如一切发声体的运动、在高频电压激励下压电晶体的运动，这些是不易或不能直接看到的振动。 相互间由弹性力联系着的质点所组成的物质，称为弹性介质。需要进行超声检验的大量固体构件都是弹性介质。弹性介质是由相互间用小弹簧联系着的质点所组成。如图1-1所示。若这种介质中任何一个质点离开了平衡位置，则会产生使它恢复到平衡位置的力，这就是弹性力。
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超声波桩基检测
图1-5纵波
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超声波桩基检测
(2) 横波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，这
种波称为横波，例如绷紧的绳子上传播的波就是横波，
如图1-6所示。横波又常称“ S”波。
横波的传播是使介质产生剪切变形时引起的剪切应
力变化而传播的，因此和介质的切变弹性有关。由于液
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超声波桩基检测
(1．8)式表示，在波线上任意一点（距原点距离为x）处的质点在任一瞬时的位移，即沿x轴方向前进的平面余弦的波动方程。 波在一个周期T内（或者说质点完成一次振动）所传播的路程为波长，用表示。根据周期和波速的定义，三者关系为： =νT (1.9) 因为周期T与频率f互为倒数，所以(4.1.9)式也可写为： (1.10) 这是波速、波长、频率间的基本关系。
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超声波桩基检测
灌注桩超声波检测方案
灌注桩超声波检测方案引言灌注桩是一种常见的地基工程施工方法，用于增加土壤的承载能力。
在施工完成后，需要对灌注桩进行质量检测，以确保其满足设计要求和安全标准。
其中，超声波检测是一种非破坏性的检测方法，可以通过传播和反射超声波来评估灌注桩的质量。
本文将介绍灌注桩超声波检测方案的具体实施步骤和注意事项。
超声波检测原理超声波检测是利用超声波在物质中传播和反射的特性来检测物质的内部结构和缺陷。
在灌注桩检测中，超声波可以穿透混凝土，通过探测器接收到的超声波信号来评估灌注桩的质量。
超声波检测主要依靠以下原理： 1. 脉冲回波法：通过发送一个脉冲超声波信号，当超声波信号遇到物体的界面时，一部分能量将被反射回来。
通过测量反射信号的强度和时间延迟，可以推断出物体内部结构和缺陷的信息。
2. 声速测量法：根据超声波在不同材料中的传播速度不同，可以利用测量声速的方法评估灌注桩的材料质量和坚固程度。
超声波检测步骤灌注桩超声波检测主要包括以下几个步骤：步骤一：准备工作首先，确定要检测的灌注桩位置和数量，然后准备超声波探测器和测试设备。
确保超声波探测器的传感器和设备的连接正常，并确保设备已经校准。
步骤二：发送超声波信号将超声波探测器的传感器放置在要检测的灌注桩表面，并发送一个脉冲超声波信号。
信号的频率和强度可以根据具体情况进行调整。
步骤三：接收信号超声波探测器接收到反射回来的超声波信号后，将信号传输给测试设备。
设备将信号转换为可读取的数据，并进行处理和分析。
步骤四：分析结果根据接收到的超声波信号数据，分析灌注桩的内部结构和缺陷。
可以通过比较不同位置和深度的超声波信号来评估灌注桩的均匀性和完整性。
步骤五：记录和报告将分析结果记录下来，并生成一份检测报告。
报告应包括灌注桩位置、数量、超声波信号数据以及分析结论。
同时，可将结果与设计要求进行比较，以确保灌注桩的质量符合要求。
注意事项在进行灌注桩超声波检测时，需要注意以下几个方面：•检测设备的校准：确保超声波探测器和测试设备的准确性和稳定性，避免因设备问题导致检测结果不准确。
超声波检测桩基介绍
体积 外壳材质
线槽 方向 分辨率 速率 工作模式 放大器 频率 直径 运行平台 支持规范
嵌入式Win CE 5.0 嵌入式工控机 12寸真彩液晶屏，6剖面的波形、声时、声幅、声速和影像图并排显示，便于比较，整桩质量一目了然 2G 闪存卡 触摸屏，支持外接鼠标 USB高速模式传输 ４，增益、延时、门限、基线独立程控，低干扰，操控方便 500V/1000V 0.1us~500us 自发自收，4管6剖面自动循测，大大减轻现场检测人员工作强度 信号触发 0.1us~400us 1024点 内置锂电池，并提供备用外置锂电池 -5℃~+45℃ 33cmx26cmx10cm 金属，结构可靠耐用 4槽 双向自动计数，可按需反复测试，不死机 1cm，记录间距2.5~40cm可选，无漏点 6剖面采集模式最大提升速度可达0.6米/秒 轮流发收 前置，高灵敏度， 60kHz，高分辨率 30mm Windows XP /2000 现有的多部行业和地方规范 ，免费扩充
5 室内数据分析（1）
安装分析软件
5 室内数据分析（2）
运行分析软件
5 室内数据分析（3）
打开数据文件
5 室内数据分析（4）
预览和数据检查
5 室内数据分析（5）
数据检查
打印出图，结论
示孔深-波列图。 ★ 造型优美，体积小、重量轻，符合现代电子仪器的流行趋势。
RS-ST01C为海口世纪大桥服 务
RS-ST01C在荆州长江大桥 桩基检测项目中
2 现场准备
基桩，测管编号记录 安装三角架和深度计数滑轮， 连接计数电缆 安装管口滑轮， 把换能器放入声测管，检查深度和注水 情况，量取管间净距离 开机，输入参数
钻孔灌注桩超声波检测
6）选择合适的换能器（桩径小于1.5m宜选择60kHz换能器， 桩径大于1.5m宜选择20-40kHz的换能器），设定合理仪器参数，一
经选定，在同批桩的检测过程中不得随意改变。
7）换能器放到管底后检查管口深度是否一致，与设计深度是
否一致。发射和接收换能器应同步移动，逐点检测，当相邻测点 的检测数据存在明显差异时，应及时检查换能器的高度。每个测
注意：两根声测管规格不同的情况。
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二、超声波检测 1.6 现场检测：
5）测量声时初读数t00
B 检测前的测量声时初读数t00测定：
水温与水声波速关系表
水温度（℃） 5
10 15 20 25 30
水声速 （km/s）
1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.50
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二、超声波检测
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二、超声波检测 1.6 现场检测：
5）测量声时初读数t00
A 仪器系统延迟：
径向发射探头的 值可按下列方法测量： 将两个径向振动式换能器置于静止的清水中，使两换
能器轴线平行，并置于同一水平高度，将两换能器内侧边
缘间距先后调节在L1 (如200mm)，L2 (如100mm)，分别 读取相应声时值t1、t2。则该系统的声时初读数t0可按 下式计算：
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二、超声波检测
1.5 声测管的埋深要求：
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二、超声波检测
1.5 声测管的埋深要求：
声测管一般用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼内侧，在成 孔后，灌注混凝土之前随钢筋笼一起放置于桩孔中， 声测管应 一直埋到桩底，声测管底部应密封，如果受检桩不是通长配筋， 则在无钢筋笼处的声测管间应设加强箍，以保证声测管的平行 度。
基桩超声波检测技术方法介绍(草)
基桩超声波检测技术方法介绍摘要：前言混凝土超声波检测始于上世纪40年代后期。
该技术用途广泛、探测距离大、完全不破坏结构物等优点，从而使该技术在国内外各个建设工程项目中得到广泛应用，在提高工程质量，消除工程隐患，保证工程安全方面发挥作具大用。
一、原理与方法基桩超声波检测是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测。
它适用于已预埋声测管的混凝土桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
声测管宜采用钢管、塑料60mm，并应下端封闭、上端加盖、管内无异物；成桩后声测管应管或钢质波纹管，内径宜为50~相互平行。
声测管埋设数量应符合下列要求：PSD 值 t k psd ∆•= )()(11----=i i ci ci z z t t k 1--=∆ci ci t t t (sc2-5)式中 ci t ——第i 测点声时)(s μ；i t ——第i 测点声时测量值)(s μ； 0t ——仪器系统延迟时间)(s μ；'t ——声测管及偶合水层声时修正值)(s μ；'l ——每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离)(mm ； iv ——第i 测点声速)(s km ； piA ——第i 测点波幅值)(dB ；i a ——第i 测点信号首波峰值)(V ； 0a ——零分贝值信号幅值)(V ； i f ——第i 测点信号主频值)(kHz ； iT ——第i 测点信号周期)(s μ； 1-ci t ——第1-i 测点声时)(s μ；iz ——第i 测点深度)(m ； 1-i z ——第1-i 测点深度)(m ；② 临界值的确定声速临界值是判断桩身是否存在缺陷的依据。
1 将同一检测剖面各点测剖面的声速值i v 由大到小依次排序， 即),2,1,0(121。
=≥≥≥≥--k v v v v v v n n k n i （sc-2-6）式中 i v ——按序排列后的第i 个声速测量值；n ——检测剖面测点数；k ——从零开始逐一去掉式（sc-2-6）i v 序列尾部最小数值的数据个数。
地基基础检测超声波
地基基础检测超声波地基基础是建筑物的重要组成部分，直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
因此，对地基基础进行检测和评估具有重要意义。
超声波检测技术，作为一种非破坏性检测方法，已经被广泛应用于地基基础的检测领域。
超声波检测技术原理超声波检测是利用超声波在不同介质中传播速度不同的原理，通过检测超声波在检测对象中传播的时间来判断目标物体的结构和状况。
在地基基础检测中，超声波检测主要由发射器、接收器和信号分析处理系统组成。
发射器把超声波信号发送到地基基础中，接收器检测超声波信号的反射情况，信号分析处理系统对信号进行分析处理，得出地基基础的结构和状况信息。
超声波在地基基础中传播的速度主要受到材料的密度和弹性模量的影响。
不同类型的材料具有不同的声速，因此，通过测量超声波在不同材料中的传播时间，可以准确地判断地基基础的结构和状况。
超声波检测在地基基础检测中的应用超声波检测技术在地基基础检测中主要应用于以下方面：地基基础混凝土质量检测地基基础中混凝土的质量是影响地基基础强度和稳定性的重要因素。
通过超声波检测技术可以检测混凝土中的缺陷和裂纹位置，评估混凝土的强度和抗压强度等质量指标，为地基基础质量评估提供准确的依据。
地基基础桩基检测桩基是一种常用的地基基础形式，通过深入地下使建筑物的重力传递到土壤更深的部分，以达到加强地基基础的目的。
超声波检测技术可以检测桩基的质量和长度，评估桩基的承载力和稳定性，为地下桩基的安全可靠施工提供技术支持。
地基基础中的隐患检测地下环境复杂多变，地基基础中的裂纹、空洞等隐患一旦出现，将直接影响地基基础的稳定性和强度。
通过超声波检测可以非破坏性地检测地基基础中的隐患位置和大小，判断地基基础的安全状况，为建筑物的安全保障提供技术支持。
超声波检测技术的优势和局限性超声波检测技术作为一种非破坏性的检测技术，无需对地基基础进行破坏性的钻探和开挖，可以准确地检测到地基基础的质量和隐患。
同时，超声波检测技术操作简便、灵敏度高且可重复性好，可以进行多次检测，提高检测结果的可靠性。
桩基超声波检测规范
桩基超声波检测规范桩基超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过超声波的传播和回波信号来评估桩基质量和结构的完整性。
为了保证检测的准确性和可靠性，需要遵循一定的检测规范。
以下是一份关于桩基超声波检测的规范，包括设备要求、操作要点、数据处理等内容，共计1000字。
一、设备要求1.检测仪器应为正规厂家生产的专业桩基超声波检测仪器，具备较高的检测准确度和可靠性。
2.检测仪器应具备合适的检测范围和检测深度，能够满足实际工程中各种桩基类型和深度的检测需求。
3.检测仪器应具备合适的传感器和探头，能够适应各种桩基的形状和尺寸。
4.检测仪器应具备适当的显示屏和数据存储功能，能够实时显示检测数据并保存相关数据供后期分析使用。
二、操作要点1.在进行桩基超声波检测前，需要对检测仪器进行校准。
校准应按照仪器生产厂家提供的操作说明进行，确保检测信号的准确性。
2.选择合适的探头和传感器，并按照仪器操作说明将其安装在检测位置上。
3.在进行检测前，需要清理被测桩基的表面，确保表面无杂质和污物的干净。
4.将检测仪器与电源连接并打开仪器电源，按照仪器操作说明进行相应设置和参数选择。
5.进行检测时，需将传感器贴附在被测桩基表面，并注意保持传感器与被测桩基之间的贴合度。
6.在仪器操作界面上进行检测参数设置，如传播速度、采样频率等。
根据被测桩基的具体情况，设置合适的参数值。
7.开始进行超声波检测，检测过程中需保持传感器稳定，并尽量避免产生类似敲击声等干扰信号。
8.对于较长的桩基，在进行超声波检测时，需分成若干段进行检测，并尽可能覆盖被测桩基的全长范围。
9.检测结束后，关闭仪器电源，并按照仪器操作说明对检测仪器进行相应的清理和保养。
三、数据处理1.将检测数据导入计算机，并使用专业的超声波检测软件进行数据处理。
2.根据检测软件提供的数据分析功能，对检测数据进行分析和评估。
如检测结果的振动参数、腐蚀程度等。
3.根据检测数据的分析结果，评估被测桩基的质量和结构完整性，确定是否存在问题或隐患。
超声波透射法在桩基完整性检测中的应用
超声波透射法在桩基完整性检测中的应用1. 引言1.1 背景介绍随着城市建设的不断发展，桩基工程在建筑施工中扮演着重要的角色。
桩基作为建筑物的支撑系统，其完整性直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
由于桩基建设中存在的施工过程控制难度、质量监测手段不足等问题，桩基的完整性检测一直是建筑工程领域的难点之一。
传统的桩基完整性检测方法主要依靠人工目视观察和局部敲击声测定桩基质量及完整性，这种方法存在操作不便、受人员主观因素影响大、无法全面检测等问题，导致其检测结果的准确性和可靠性受到质疑。
1.2 研究意义研究表明，超声波透射法在桩基完整性检测中具有很高的准确性和可靠性，可以有效地检测出桩基内部的缺陷、裂缝或损伤，并提供详细的检测报告。
通过对声波在桩体内传播的路径和速度进行分析，可以准确判断桩基的质量状况，为工程设计和施工提供重要参考。
深入研究超声波透射法在桩基完整性检测中的应用，不仅可以提高工程施工质量和安全性，还可以节约人力物力资源，推动桩基完整性检测技术的不断进步。
这项研究的意义在于为建筑工程领域提供一种新的桩基完整性检测方法，有望在工程实践中得到广泛应用，并展现出巨大的发展潜力。
1.3 研究目的研究目的是通过探讨超声波透射法在桩基完整性检测中的应用，深入了解该技术在实际工程中的有效性和可靠性。
具体目的包括：1. 分析超声波透射法原理，探究其在桩基完整性检测中的工作原理和检测精度；2. 探讨桩基完整性检测的方法和技术，比较超声波透射法与其他检测方法的优劣；3. 进行案例分析，总结超声波透射法在桩基完整性检测中的应用效果和实际应用情况；4. 探讨超声波透射法在桩基完整性检测中的优势和特点，为工程实践提供重要参考；5. 分析超声波透射法在未来的发展方向，探讨其在桩基完整性检测领域的潜在应用价值和技术创新方向。
通过以上研究，旨在为提高桩基工程质量和安全性，提供科学的技术支持和可靠的检测手段。
2. 正文2.1 超声波透射法原理超声波透射法原理是基于超声波在材料中传播和反射的特性来进行检测的一种方法。
超声波法桩基检测实施细则
超声波法桩基检测实施细则超声波法桩基检测实施细则一、适用范围本方法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。
二、试验前的准备工作1、自带电源的仪器设备在检测前应及时充电，并且要保证充电的时间，避免在检测过程中出现电源电量不足。
2、检查仪器的采集系统是否接触良好、工作正常，使测试系统各部分之间匹配良好。
三、检测仪器与设备用于超声波法检测桩基的仪器应符合JTG/T F81-01—2004《公路工程基桩动测技术规程》中P17—6.2之规定。
四、检测步骤1、现场准备(1)被检测桩的混凝土龄期应大于是14d；(2)声测；管内应注满清水，且保持畅通；(3)标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时间t0；(4)准确量测声管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离，量测精度为±1；(5)取芯孔的垂直度误差不应大于0.5%，检测前就进行孔内清洗。
2、数据采集与过程观察(1)连接好主机与电源、换能器，把发射和接收换能器分别缓缓放入要检测的两个声测管内，并根据尺寸记录桩长；(2)打开仪器，输入各参数：检测工程名称、桩号、桩径、桩长、检测日期、检测时间、校正值等；(3)按“ 采集”键，进入采集状态，进行信号采集；(3)重复1和3步骤，直至桩检测完该桩基每根声测管。
3、检测步骤应符合下列要求：(1)接收及发射换能器应在装设扶正器后置于检测管内，并能顺利提升及下降。
(2)测量时上述发射与接收换能器可置于同一标高，当发射与接收换能器置于不同标高时，其水平测角可取30°～40°。
测量点距20～40cm。
当发现读数异常时，应加密测量点距，以保证测点间声场可以覆盖而不至漏测。
发射与接收换能器应同步升降。
各测点发射与接收换能器累计相对高差不应大于2cm，并应随时校正。
检测宜由检测管底部开始，发射电压值应固定，并应始终保持不变，放大器增益值也应始终固定不变。
调节衰减器的衰减量，使接收信号初至波幅度在荧光屏上为2或3格。
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三、超声波探伤原理
探伤方法分类 ① 按波型分： a 纵波探伤：垂直探伤法 b 横波探伤：斜射探伤法 c 表面波探伤 ② 按耦合方式分 a 直接耦合接触法，又称接触法。 b 水浸法
三）超声波探伤原理
1）纵波探伤示意图 ） 探头发射和接收超声波， 探头发射和接收超声波，发射 的超声波是脉冲波， 的超声波是脉冲波，脉冲超声 在工件中遇界面反射超声波， 在工件中遇界面反射超声波， 超声再在探头中换成电信号经 放大后显示， 放大后显示，显示屏上横座标 表示超声波在工件中传播的时 间，纵座标表示反射的超声波 声压，与反射面积大小对应。 声压，与反射面积大小对应。
四、仪器探头试块
3、试块 按一用途设计制作的具有简单人工几何反射体的试样。 （1）作用 a 确定探伤灵敏度； b 测试仪器和探头的一些重要性能如放大线性、水平线 性、动态范围、灵敏度 余量、分辨力、盲区、探头入射点、K值等 ；c 调时间扫描线比例 C 评判缺陷的大小 （2）分类 一类是由权威机构制定的试块，称为标准试块如CSK-IA 一类是按具体探伤对象制定的试块，如CSK-IIIA、CS-1
六、超声波探伤工艺
c 具体要求： A级要求： 母材厚度为8～46㎜，用一种K值探头在工件的单面单侧进行检测， 一般不要求进行横向裂纹检测； B级要求： 母材厚度为8～46㎜，用一种K值探头在工件的单面双侧进行检测； 母材厚度为46～120㎜，采用一种K值在工件的双面双侧进行检测， 条件不允许时可在工件的双面单侧或单面双侧采用两种K值的探 头检测； 母材厚度>120㎜，用两种K值在工件的双面双侧检测，两种K值的探 头折射角相差不小于100； 应进行横向缺陷的检测。焊缝余高要磨平。
一、超声波的性质
3、超声波的波型与声速 （1）纵波（L） 材料 质点的振动方向与波的传播方向 相平行 。纵波在固、液、气三种介 钢 质中均能传播。 （2）横波（S） 水 质点的振动方向与传播方向相垂直 ， 有机玻 质点受到的是交变剪切应力的作用， 璃 故亦称切变波。液体和气体不能够承 铝 受剪切应力，故无横波传播。 铜 （3）表面波，在固体表面传播。 纵波声速 米每秒 5900 1400 横波声速米 每秒 3230 -----
介质1 介质2
α
αL ’
βS βL
=
一、超声波的性质
(2)第一临界角 当在第二介质中的折射纵波角 等于90度时，称这时的纵波入 射角为第一临界角α I。 这时在第二介质中已没有纵波， 只有横波。焊缝探伤用的横波就 是，经过界面波型转换得到的。 （3）第二临界角 当纵波入射角继续增大时，在第 二介质中的横波折射角也增大， 当βS达90度时，第二介质中没有 超声波，超声波都在表面，为表 面波。
一、超声波的性质 2、超声波的特点
（1）有良好的指向性： （2）能量高 由于能量（声强）与频率的平方成正比，故超声波的 能量远大于声波的能量 I1/I2=1MHz2/1KHz2=100万倍。
一、超声波的性质
（3）能像光线一样呈直线传播，并在界面上产生 反射、折射和波型转换，在传播过程中还有干 涉、叠加、绕射现象，故可以充分利用这些几 何、物理特征进行探伤。 （4）在金属材料中的传播速度很快， 穿透能力 强、衰减小，如对某些金属的穿透能力可达数 米，其他检测手段无法相比。
N
在距晶片三倍的近场区以外， 在距晶片三倍的近场区以外， 声压随距离下降情况与球面波 相似，与理论计算值基本相同。 相似，与理论计算值基本相同。
近场长度计算 N=(D2- λ2)/4λ
二、超声波的发射与接收
在声束径向上的声压分布 情况： 情况： 分别是晶片附近、 N和 分别是晶片附近、1/2 N和 N处声压分布 1 N处声压分布 在声束径向上的声压分布 情况： 情况： 分别是N1、3N和6N处声压 分别是N1、3N和6N处声压 N1 分布
二、超声波的发射与接收
4）横波发射声场 常用的横波探头， 是使纵波倾斜入射到 界面 上，通过波型 转换来实现横波探伤 的。纵波入射角应在 第一临界角与第二临 界角之间，纵波全反 射，在工件中只有横 波存在。
三、超声波探伤原理
把1-5兆赫（1－5MHZ）高频超声波入射到被检物中，如遇到缺陷（界面） 则一部分入射超声波被反射，并利用探头接收反射信号的性能，可不损坏 工件检出缺陷大小（尺寸）和位置，这种方法叫UT检测。 超声波检测能发现最小缺陷尺寸a≥λ/2，当a＜λ/2时，超声波会产生绕 射，超声波在介质中的 反射率：空气是100%，夹渣为46%，水为88%。
四、仪器探头试块
（1）直探头结构 主要有压电晶片 、保护膜、电缆线、阻尼块、 外壳、接头。 阻尼块的作用是：晶片在受激励振荡后立即 停下来，使脉冲宽度变小，分辨力提高。吸 收背面的杂波，支撑固定晶片。 探头的主要参数有：晶片材料、直径、频率、 保护膜如PZT2.5Φ20
四、仪器探头试块
（2）斜探头结构 主要有压电晶片 、斜楔、电缆线、阻尼块、吸声材料、外 壳、接头。 斜楔的作用是实现波型转换,使被探工件中只存在折射横波。 斜楔的纵波声速必须小于工件中的纵波波速,要耐磨、易加 工,对超声波的衰减系数小。 探头的主要参数有： 晶片尺寸、频率、K值 如2.5P 13×13K2
2720
1460
6260 4700
3080 2260
一、超声波的性质
αS ’
4、超声波的反射 折射 波型转换 （1）入射纵波反射 折射波型转换 纵波倾斜入射到不同介质的表面时 会产生反射纵波反射横折射纵波折 射横波，反射、折射角度符合一般 的反射折射定律。
Sinα = C 1L C2S SinβS = Sin βL C 2L SinαS’ C1S
五、影响探伤结果的因素
a + b + l0 K≥ T
a
五）影响探伤结果的因素
3）耦合 超声波探伤时在探头与工件之间如存在空气，由于空气声阻抗比较大，超 声波不能被导入工件，必须使用一种液体消除间隙，在探头与件之间起透声 的作用，这就是耦合剂。 耦合剂－－应选用声阻抗（密度与声速乘积）比较大的，常用的有机油、水 玻 璃、甘油、水、化学浆糊 耦合层厚度－－理论上耦合层厚度为波长1/2的整数倍时透声效果最好，耦 合层厚度为波长的1/4的奇数倍时透声效果最差，实际工作中一般尽可能使 耦合层薄一些。 工件表面粗糙影响，要求工件表面的粗糙度不高于6.3μm
特种设备无损检测相关知识
2010年3月 长春
第九章 超声波检测基础知识
第九章、 第九章、超声检测
一、超声波的性质 1、声波 次声波 超声波 声波、次声波、超声波都是机械波，有声速、频率、波长、声 压、声强等参数，在界面也会发生反射 、折射 。 我们能够听到声音是因为声波传 到了我们的耳内，声波的频 率在20HZ～20000HZ，频率低于或超过上述范围时人们无 法听到声音，频率低于20HZ的声波称为次声波，频率超过 20000HZ的声波称为超声波。 工业探伤上常用的超声波范围是：0.5～20MHz ;其中金属 探伤最常用的频率是：1～5MHz；探水泥构建用的频率 是：< 0.5MHz,如100KHz,200KHz; 探测玻璃陶瓷中µm级 小缺陷用的频率是100MHz～200MHz,甚至更高。
半扩散角θ 半扩散角θ
副声束瓣
二、超声波的发射与接收
（2）中线轴线上的声压分布情况 ） 在靠晶片的一个范围内，由于波的干涉，出现的声压为“ 点 在靠晶片的一个范围内，由于波的干涉，出现的声压为“0”点， 从晶片至最后一个声压最大值的距离称为近场距离， 从晶片至最后一个声压最大值的距离称为近场距离，此区域称近 场区。 场区。 探伤时缺陷在声场中 才能被发现， 才能被发现，如在近 场区声压为零处也不 能发现。 能发现。
三、超声波探伤原理 2、横波探伤示意图
超声位
四、仪器探头试块 1、仪器
按缺陷的显示方式分为A 型还有C 普遍使用A 按缺陷的显示方式分为A 型B型还有C型，普遍使用A 型显示。 型显示。 仪器上荧光屏横轴表示超声波在工件中传播的时间， 仪器上荧光屏横轴表示超声波在工件中传播的时间， 纵轴表示反射体反射回来的声压大小， 纵轴表示反射体反射回来的声压大小，可以比较缺 陷的大小。为使进入放大器中的信号在一定范围， 陷的大小。为使进入放大器中的信号在一定范围， 仪器上有一衰减器。 仪器上有一衰减器。 •目前主要有两类, 早期的是模拟机,现在许多单位 目前主要有两类, 早期的是模拟机, 目前主要有两类 有数字机。 有数字机。
介质1 介质2
α βL βS
α
介质1 介质2
一、超声波的性质
在有机玻璃与钢的介面，第一 临界角为α1=27.60 βS=33.20第二临界角为 57.7
0，用于焊缝检测的超声波斜
探头的入射角必须大于第一临 界角而小于第二临界角。 我国习惯：斜探头的横波折射 角用横波折射角度的正切值表 示，如K=2
1、探伤准备 （1）技术等级、检测区、工件表面准备(对接焊 接接头检测) 检测技术等级 a 技术等级分为A、B、C三级，C级，根据压力容 器产品的重要程度进行选用。 b 选用原则： A级检测适用于承压设备有关的支承件和结构件焊 缝检测； B级检测适用于一般承压设备对接焊缝检测； C级检测适用于重要承压设备对接焊缝检测。
四、仪器探头试块
CSK-IA
四、仪器探头试块
CSK-IIIA
四、仪器探头试块
CSK-IIA
CSK-IVA
四、仪器探头试块
平底孔试块
五、影响探伤结果的因素
1）仪器与探头组合性能 垂直线性－－会影响缺陷当量大小判定 水平线性－－影响缺陷定位，非缺陷波的识别 盲区－－影响近表面的缺陷的检测 2）探头 频率－－理论上能够发现的最小缺陷是波长的1/2，在 能保证穿透的前提下，选高一些频率 直径－－直径大，发射功率大，能探厚度大的工件，工 作 效率高，但近场区长度增加，近场区内易漏缺陷， 波高不稳。 K值－－根据厚度和焊缝宽度选择，应一次波越过背面 对过焊缝边缘，薄板选大一些，厚板选小一些，保 证扫查到整个面。