浅谈声波透射法检测在桩基检测技术的应用

２ 测试 方 法
粗测时 ，两探头 放置 同一 深度 ，屏 幕上应 出现正 常波 形 ，调整增减 倍 数后 ，使接 收 波首 波 幅值 不 小 于极 限 值。 采集完整根桩数据后 ，用桩基数据 处理软件进 行数据处 理 ， 剔除在测量过 程 中由于人 为 、机 器等 因素引起 的跳 点。然 后由有经验的检测 工程 师对 桩基完 整性进 行判 读 ，并得 出
筑的质量 安全。本文简要介 绍桩基超 声波测试原 理及技 术 ， 针对具体 工程 ，对 工程的基 桩进 行检 测 ，进 而判 断桩 身的
完整性 、缺 陷位置 及缺 陷程度 ；并采取 一 定的措 施 ，以确
保建设 工程 的质量 。
关键词 ：检测 ；桩基 工程 ；判 断 中图分类 号 ：Ｔ Ｕ ３ １ ７ ． ８ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ １ ２ １— ０ ３
和（ １ ） 式相 比， （ ２ ） 式 是一 个 近似 的表达 式 ，从 实测 的 声速特征可 以反映所穿透 的混凝土介质特性 的变 化。由（ ２ ） 式可知 ，在埋管 间距相 等的 情况 ０下 ，当声 时增 加 时 ，波 速减小 ，混凝土 强度 降低。相 反 ，当声时减 小 时 ，波速 增 加 ，混凝 土强 度较 高 ，据 此 可初 步判断桩 身完 整性 及缺 陷 程度。 （ ２ ）波幅判断法 。波幅测量 的 目的是 比较 超声 波在 混 凝 土内传播 时能量 的变化情 况 ，波幅 的高低反 映 了超声 波
数 。根 据参 数变化判 断桩身 情 况… ， 其 混凝 土 内纵波 波速
表达式 为 ： ㈩
式 中 ，Ｅ为杨 氏弹 性模 量 ；Ｙ为 泊松 比；ｐ为密 度 ；Ｖ
为波长 。
因为混凝 土是有 限 圆体 介质 ， 会 形成 制 导 波 ，其速 度
会变小 。当混凝 土 内存 在不 连续 或破 损界 面时 ，形 成介 质
浅谈 声 波 透射 法检 测在 桩 基 检 测 技 术 的应 用
陈柏华
（ 福 建建 龙工 程 咨询有 限公 司 ，福 建 厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：随 着桩基 工程在 高层 建筑 中广 泛的应 用 ，桩
基检测 工作成为桩基 工程 中一 个不 可缺 少的环 节。他 不仅 能为 工程 的下道 工序提 供 可靠 的依据 ，而且 直接 影响 到建
特点 ， 使 得回波法应 用效 果受 到 了极 大 的限制 与影 响 ，因 此在灌注 桩类 等水 泥质的桩基检测 中极少应用 。
射 电压 、固定衰 减、固定换 能器等。
１ 超声 波 法 的检测原 理
超声波透射法 对桩 基进 行检测 的基 本原 理 ：由于桩 基 内部按不 同的检 测方式 预埋 有不 同数 量 的检 测管 ，从而 形 成若干的检测通道 ，并将发 射、接收探头 安装在声 测管 内。 当检测仪器进 行检 测时 ，会 周期 性发 射 出电脉 冲信号 ，并 通过 发射换能器再 转换 成为 超声脉 冲 ；当超声 脉冲 穿过 待 测 的混凝土桩 基之 后 ，再被 换能器 接收 ；最 终再 转换 成 为 电信号 ，显示在 仪器之 上 ，形 成频 谱 、脉 冲 波形 、穿 过 混
凝 土桩 基所耗时 间 、脉 冲主频率 以及 接受 波 幅值 等 相关参
３ 数 据分析 与 判断
（ １ ）声速 判断法。声速 为检 测分析 的主 要指 标 ，混凝
土 中声速 的确定公式 为 ：
Ｖ ＝Ｌ ／ ｔ （ ２ ）
式 中，Ｖ为超声 波速 ；Ｌ为埋管 中心 间距 ；ｔ 为总 声时 减去系统声时 。
之间的差异 ，从 而缺 陷面形 成波 阻抗 界面 ，此 时声 波 中的
穿透混凝土 能力 的强弱 。在 声波 参数 中 ，幅值对 缺 陷较为 敏感 ，在发射声 波能 量不变 的情 况下 ，接 收的波 幅高 说 明 声波能量衰 减小 ，反 应混凝 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 波能 量强 ，反 映混凝土强 度较低 ，存 在缺 陷。通过 对波 幅的对 比可 以发 现桩身存在的缺 陷和缺 陷严 重程 度 ，可采 用接收 信号 首波 能量平均值 的 １ ／ ２ 作 为判 断缺 陷 临界值 的标准 。一般 用波 幅平均值减 ６ ｄ Ｂ作为 波幅临 界值 ，当实测 波幅低 于波 幅临 界值时 ，将其视 为可 疑缺陷 区。但实 测 中也常检 测到 能量 衰减 １ ／ ２的值 ，而混凝 土并 无多 大缺 陷 ，这可 能 与混凝 土 本 身是非匀质材料 以及 灌 注过程 中容 易产生 小 的气 孔及 夹 杂一些小的杂质 等有 关 ，就整 根桩 来说 ，对 承载 力影 响不
通常来讲 ，超声波 桩基 检测按 其传 播途 径与接 收 方式 可分 为 ：回波法及 透射 法。由于混 凝 土存在 着非 匀质 性 的
为３ Ｏ 。 ～ ４ ０ 。 ，值得注意 的是 ，检 测桩基 混凝 土质 量是个 相
对 比较 的过 程 ，各 种声 参 量只 有在 同条件 下才 有 可 比性 ， 才 能正确判 断出缺 陷严 重 程度 ，所 以在检 测 时均应 固定发
２ ０ １ ３ 年 第 ４期
第３ ９卷 总 第 １ ７ ４期
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ｆ ・ Ｊ 芝材
・１ ２１・
２ ０ １ ３ 年 ８月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２－ ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ５ ４
判断结论 ，若判读 有异 常 ，则需 对异 常位置 进行 细 测。细
测时 ，对于桩径 在 １ ． ０～１ ． ２ ｍ，探 头频 率大 于 ４ ０ ｋ Ｈ ｚ时 ，
一
般５ ｔ ｉ ｌ ｌ 或１ ０ ｃ ｍ一个测点 比较 合理 。加 密斜测 时 ，只要
０ 前
言
声 波接 收信 号强 ，首 先 波幅满 足测试 要求 ，错 位 高度越 大 对确定 缺陷范围越 准确 ，其 收发换 能器 连线 的水平 角一 般