声波透射法检测桩基培训

V=L/t
(1)
式中：V – 超声波速 （km/s）；
L – 埋管的间距 （mm）；
t – 声时 （μs） 。
从实测的声速特征可以反应穿透的混凝土介质特性的变化。 由（1）式可知，在埋管间距相等情况下，当声时增加时，波 速减小，混凝土强度相对降低；相反，当声时减小时，声速 增加，混凝土强度增加，据此可以判断桩身完整性，缺陷位 置及缺陷程度。
4、如当采用信号主频值作为辅助异常点判据时，主频-深度曲 线上主频值明显减低可判定为异常。
5、当完成各剖面检测后，对桩身完整性类别结合桩身混凝土各 声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值和桩身质量 可疑点加密测试后确定的缺陷范围。按《建筑基桩检测技术 规范》（JGJ106-2003）要求，桩身完整性分类：Ⅰ类 （桩身完整）；Ⅱ类（桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构 承载力的正常发挥）；Ⅲ类（桩身有明显缺陷，对桩身结构 承载力有影响）；Ⅳ类（桩身存在严重缺陷）为定义，和声 波透射法对桩身完整性进行判定。
1、当检测剖面出现多个测点的声速值普遍偏低且离散性ຫໍສະໝຸດ Baidu小时， 采用声速低限值判据Vi<Vc。故判定为声速低于低限值异常。
2、当波幅异常时的临界值判据，如某段测点的波幅值Api<Am6时，波幅可判定为异常。
3、当采用斜率法的PSD值作为辅助异常点判据时，按PSD数值 在某深度处的突变，结合波幅变化情况进行异常点判定。
五、检测报告 除了与其他基桩检测报告内容相同外，声波透射 法还提供如下内容：
1、声测管布置图；
2、受检桩每个检测剖面声速—深度曲线、波幅—深
度曲线。并将相应判据临界值所对应的标志线 绘制于同一个坐标系； 3、当采用他频值或PSD值进行辅助分析判定时，绘
制主频—深度曲线或PSD曲线；
4、对缺陷分布图示述。
4、同一根桩的各检测剖面的检测过程中，声波发射电压 和仪器参数应保持不变。
四、检测数据的分析与判定
通过现场各测点采集的声时tc、声速V、波幅Ap及 主频f数据，绘制声速-深度（v-z）、波幅-深度 （Ap-Z）或绘制辅助主频-深度(f-z)，将同一检测 剖面各测点的声速值Vi进行一次排序，由仪器软件分 析进行统计计算，确定声速Vo异常判断值。当各测 点声速Vi大于声速Vo异常判断值时，此时Vo为声速 的异常判断临界值Vc。因此，整个计算分析过程中的 最终结果提供声速V，幅度Ap的最大值、最小值、 平均值、标准差、临界值等和各测点的深度的（声速、 幅度、PSD）-系列数据。
声波透射法检测
黄恒英
声波透射法是利用声波的透射原理对桩身混 凝土介质状况进行检测，因此仅适用于在灌注前 已经预埋了两根或两根以上声测管，检测混凝土 灌注桩桩身完整性，判定桩身缺陷的程度并确定 其位置。
一、基本原理
声波透射法根据波在介质中的传播方式分为横波超声波法和 纵波超声波法。基桩声波透射检测通常的振源是纵波脉冲产 生的。被检测的桩在桩身的1根埋管中放入发射换能器，另1 根管中放入接受换能器。基桩的声波透射法检测是根据桩体 内确定的埋管间距、测试2管间声波的传播声时、振幅、频率 等声学参数对桩体进行分析，其中声速为检测分析的主要指 标。声波的确定
Ⅰ类：各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限 值异常；
Ⅱ类：某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声 速低于低限值异常；
Ⅲ类：某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常； 两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数 出现异常；局剖混凝土声速出现低于低限值异常。
Ⅳ类：某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异 常；两个或两个以上检测面在同一深度测点的声学参 数出现明显异常；桩身混凝土声速出现普遍低于低限 值异常或无法检测首波或声波接收信号严重畸变。
频率测量是量测接收信号第一个波的周期，再按频率 值是周期的倒数的关系计算而得：
f=1000/T
(3)
f – 信号主频值（kHz）；
T – 信号周期（μs）。
如果波形畸变，测得频率的误差就较大。
声波透射法检测桩身质量，采用声时、振幅、频率三 者声学参数来综合分析、判断确定桩身完整性。
二、仪器设备 1、声波发射与接收换能器选择 （1）圆柱状径向无指向性； （2）外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于
振幅测量的目的是比较超声波在混凝土内传播时能量的 变化情况。
Ap=20Lg(α/α0) (2)
式中：Ap – 波幅值（dB）；
α – 信号首波峰值（V）；
α0 – 零分贝信号幅值（V）。
振幅分析是根据检测仪器的显示屏幕所接收的首波波幅 进行分析。波幅的高低反应超声波穿透混凝土能力的强弱。 在发射声波能量不变的情况下。接收的波幅高说明声波能 量的衰减小，反映混凝土质量较好；反之，当接收波波幅 明显降低时，说明桩身混凝土介质吸收波的传播能量强， 反映出混凝土强度较低，存在缺陷。通过对振幅的对比可 以发现桩身存在的缺陷和缺陷的程度。
150mm； （3）谐振频率30～50kHz； （4）水密性满足1MPa水压不渗水。 2、声波检测仪选择 （1）具有实时显示和记录接收信号的时程曲线、频率或频谱分
析功能； （2）声时测量分辨力为0.5μs，声波幅值测量相对误差小于5%，
系统频宽1～200kHz，系统最大动态范围不小于100dB；
（3）声波发射脉冲为矩形脉冲，电压幅值200～1000U。所用 仪器设备通过计量部门检定合格。
三、现场检测
1、发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声 测管中的测点处，并以相同标高相同标高或保持高差 同步升降，测点间距不大于250mm；
2、实时显示和记录接收信号的时程曲线、读取声时、首 波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值；
3、当多根声测管检测的桩以两根为一个检测面进行全组 合，分别对所有检测剖面完成检测，在桩身质量可疑 的测点周围，采取加密测点，或采用斜测和扇形扫测 进行复测。