挖孔桩声波检测方案解析
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法) 2
桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。
（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。
（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E,质量密度为ρ，弹性波速为C（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。
超声波测桩
5、波的形式
波的形式是根据波阵面的形状来划分的。如图1-8 所示，声源在无限大且各向同性的介质中振动时，振动 向各方面传播。传播的方向称为波线；在某一时刻振动 所传到各点的轨迹称为波前；介质中振动相应相同的所 有质点的轨迹称为波阵面。在任一确定的时刻，波前的 位置总是确定的，只有一个波前，而波阵面的数目则是 任意多的。
声波: 是弹性介质的机械波。人们所能听到声 波频率范围是20～20KHz，即可闻声波。 当声波频率超过20～20KHz时，人耳就听 不到了，这种声波就叫超声波，其频率范 围是20K～100MHz ；当频率低于20Hz的叫 次声波，人耳也听不到。各种声波的频率 范围见下表。
各种声波的频率范围（Hz）
4、波的种类
波的种类是根据介质质点的振动方向和波的传播方 向的关系来区分的。它主要分为纵波、横波、表面波等。
(1) 纵波：介质质点的振动方向与波的传播方向一致，这 种波称为纵波，例如空气、水中传播的声波就是纵波， 如图1-5所示。纵波又常称“ P”波。
纵波的传播是依靠介质时疏时密（即时而拉伸，时 而压缩）使介质的容积发生变形引起压强的变化而传播 的，因此和介质的容变弹性有关。任何弹性介质（固体、 液体、气体）在容积变化时都能产生弹性力，所以纵波 可以在任何固体、液体、气体中传播。
因为k和质量m都是常数，所以它们的比值 可以用一恒量F表示,即：
k /m2
(1.3)
式中：ω——角频率或圆频率。
代入上式，得：
a=-ω2x
(1.4)
从上式看出，上述振动的特征是：物体的 加速度和位移成正比且方向相反，这种振动称 为谐振动。物体在弹性力作用下发生的运动是 谐振动。谐振动是最简单最基本的振动。任何复 杂振动都是由许多不同频率的谐振动所合成的。
11超声波法检测桩完整性
（5）声时、声速和声速平均值
声时、声速和声速平均值应按下列公式计算， 并绘制声速-深度曲线、波幅-深度曲线。
t ti (t0 t )
vi
n
(3.3) (3.4)
l t
vi n
vm
i 1
(3.5)
式中: ti——超声波第i测点声时值（μs）； t0——声波检测系统延迟时间（μs）； νi——第i个测点声速值（km／s）； l——两根检测管外壁间的距离（mm）； νm——混凝土声速平均值（km／s）； n ——测点数。
（4）由于声测管间距随深度的变化难以确定， 各深度处的声速只能采用桩顶二根声测管的距离来 计算，因此，为减少偏差必须将声测管牢固焊接或 绑扎在钢筋笼的内侧，并在相邻声测管之间焊接等 长水平撑杆，保持管与管之前互相平行且定位准确。 为避免产生漏浆、漏水和因焊渣造成管内堵塞问题， 声测管不应采用对焊方法连接，而应采用螺纹连接， 声测管埋设至桩底并封闭，管口高出桩顶面300mm 以上并加盖。 （5）根据公路工程的特点和便于了解桩身缺陷 存在的方位，声测管埋设时宜将其中一根对准线路 前行方向。以路线前进方向的顶点为起始点，按顺 时针旋转方向进行编号和分组，每二根编为一组。
①被检桩的混凝土龄期应大于14d。 ②声测管内应灌满清水，且保证畅通。 ③标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时 间t0。 ④准确量测声测管的内、外径和两相邻声测管 外壁间的距离，量测精度为±1mm。 ⑤取芯孔的垂直度误差不应大于0.5％，检测前 应进行孔内清洗。
（2）检测方法应符合下列要求:
④常规超声波测试方法可以得到灌注桩沿桩长 方向的粗略质量分布情况。CT层析成像技术配有 专门的分析软件，适宜于对局部可疑区域或重要 结构进行重点加密细测，并可对桩身缺陷进行定 量分析，其方法测试流程图见下图。 ⑤同一根桩中有三根以上声测管时，以每两个 管为一个测试剖面分别测试。并在测试过程中保 持测试系统状态参数不变。
钻孔灌注桩超声波检测
钻孔灌注桩超声波检测钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方法，可有效提升土壤承载能力，增加工程的稳定性。
为了确保钻孔灌注桩的质量，超声波检测技术被广泛应用于这一领域中。
本文将介绍钻孔灌注桩超声波检测的原理、方法和应用。
一、原理钻孔灌注桩超声波检测利用超声波在材料中的传播特性来评估材料的质量和缺陷情况。
超声波在材料中的传播速度和反射特性受材料的密度、弹性模量和声波吸收特性等因素的影响。
通过测量超声波的传播时间和幅度变化，可以推断材料的物理性质和存在的缺陷情况。
二、方法钻孔灌注桩超声波检测通常通过以下步骤进行：1. 选择合适的超声波探头：根据需要检测的材料和深度，选择合适的超声波探头。
常用的探头包括接触式和非接触式两种。
2. 准备样品表面：将待测样品表面清洁，并涂抹适量的耦合剂，以提高超声波的传播效果。
3. 预测校准：测量一系列已知物理参数的标准样品，校准仪器以确保准确性和可靠性。
4. 进行超声波检测：将超声波探头放置在预定位置，发送超声波脉冲，并接收反射信号。
根据返回信号的时间延迟和幅度变化，可以获取材料的密度、弹性模量和存在的缺陷情况。
5. 数据处理和分析：将测量数据导入计算机软件中进行处理和分析，生成超声波图像、波形和参数。
通过分析这些结果，可以评估钻孔灌注桩的质量和缺陷情况。
三、应用钻孔灌注桩超声波检测在以下方面具有广泛的应用：1. 质量评估：通过测量钻孔灌注桩中混凝土的密度、弹性模量和声波吸收特性等参数，可以评估其质量，判断是否合格。
2. 缺陷检测：通过检测超声波的反射信号，可以发现钻孔灌注桩中的空洞、裂缝、松散区域等缺陷，及时采取修复措施。
3. 强度评估：通过测量超声波的传播速度和衰减程度，可以推断钻孔灌注桩的强度和硬度，评估其承载能力和稳定性。
4. 桩身检测：钻孔灌注桩超声波检测也可用于检测桩身的完整性和一致性，了解桩的物理特性和结构状态。
总结：钻孔灌注桩超声波检测是一种非破坏性、快速、准确的质量评估方法。
桩基声波检测法
桩基声波检测法超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道。
检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头在另一个管内放入接收超声波的接收探头。
两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。
根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出砼质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。
现场检测(1)现场检测前准备工作应符合下列规定：1)当受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不得小于15MPa时方可进行检测。
2)采用率定法确定仪器系统延迟时间。
3)计算几何因素声时修正值。
4)在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。
5)将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在全程范围内正常升降。
(2)现场的检测过程一般分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。
然后，对声学参数异常的测点采用加密测试、斜测或扇形扫测等细测方法，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依靠。
1)现场平测和斜测应符合下列规定：①将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两个声测管道中的测点处。
平测时，发射与接收声波换能器始终保持相同深度（图4a）；斜测时，发射与接收声波换能器始终保持固定高差（图4b），且两个换能器中点连线即声测的水平夹角不应大于30°。
②检测过程中，应将发射与接收声波换能器同步升降，声测线间距不应大于200mm，并应及时校核换能器的深度。
③对于每条声测线，应实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波幅值，当需要采用信号主频值作为异常点辅助判据时，还应读取信号主频值。
④混凝土灌注桩完整性检测时，任意两根声测管组合成一个检测剖面，分别对所有检测剖面完成普查检测。
⑤地下连续墙墙身完整性检测时，将同一槽段的相邻两根声测管组成一个检测剖面进行检测。
基桩超声波检测分析
基桩超声波检测分析基桩是地基工程中的一种常见的基础类型，用于传递上部结构的荷载到地基深部，并分散荷载，保证建筑物的安全稳定。
为保证基桩的质量和安全性，需要进行检测和评估，在土建工程中，超声波检测已经成为一种非常常见的技术手段。
超声波检测原理超声波是指频率大于20kHz的声波，它具有波长短、穿透力强、投射性好等特点。
在基桩检测中，超声波通常使用高频探头射向基桩，当声波从不同介质中穿过并遇到介面时，就会发生声波反射和折射。
通过控制探头的位置和角度，并分析返回的声波特征，可以得到基桩内部的材料和构造情况等信息。
在实际超声波检测过程中，探头通常安装在基桩表面或者通过钻孔安装在基桩内部，发射声波并接收反射声波，然后进行数据处理和分析。
超声波检测应用在基桩的检测中，超声波技术已经被广泛应用。
一方面，它可以评估基桩的质量和安全性；另一方面，还可以快速定位和定量分析各种问题，如裂缝、松动、断裂等，帮助土建工程师找出问题所在，并提出有效的修复方案。
具体来说，超声波检测可以应用于以下方面：基桩质量评估基桩的质量和安全性是土建工程中非常重要的考虑因素。
超声波检测可以通过声波反射和折射的原理，评估基桩的材料、结构和质量等情况，从而判定基桩是否符合设计要求以及存在的缺陷和问题。
基桩定位和基桩直径检测超声波检测可以快速定位基桩的位置和深度，并通过声波反射分析的结果，计算出基桩的直径和几何形状，为后续的基桩加固和修复提供基础数据。
填充缺陷和管状障碍物检测超声波检测还可以检测基桩内部的空隙、空洞和弱点等，以及填充缺陷和管状障碍物情况，为基桩的安全和稳定提供更加全面的评估和分析。
超声波检测优势与传统的基桩检测方法相比，超声波检测具有以下优势：非破坏性检测超声波检测不需要拆除基桩或者开挖土方，仅需在基桩表面进行探头的安装和数据采集，就可以得到非常准确的基桩信息。
因此，它不仅可以减少工作量和时间成本，而且具有非常好的环保性。
结果准确性高超声波检测可以通过声波反射和折射的原理，深入分析基桩内部的材料、结构和质量等情况，从而得到非常准确和精确的检测结果。
基桩声波透射检测方案
1. 编制依据1.1 《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-951.2 《建筑基桩检测技术》JGJ106-2003 J256-2003 2．编制说明2.1为了保证97#-99#楼基础工程施工质量，确保结构安全，对本工程桩基础全部采用低应变动力检测法进行检测，对10%的桩基采用声波透射法进行检测（其中桩长超过15m的全部需声波透射法进行检测），并对每栋楼号桩抽取3～8根采用钻芯法检测。
为了提高基桩检测的准确性和可靠性，特编制此方案。
3.地基验证基础地基检测分为桩底岩芯取样、桩底不良地基检测两项，其中岩芯取样按挖孔桩数量的10%抽取，本工程97号楼钻孔孔桩数量为96根，分别抽取其中10根进行岩芯取样；98号楼主楼挖孔桩数量为85根，分别抽取其中9根进行岩芯取样，车库挖孔桩数量为125根，分别抽取其中13根进行岩芯取样；99号楼主楼挖孔桩数量为89根，分别抽取其中9根进行岩芯取样，车库挖孔桩数量为60根，分别抽取其中6根进行岩芯取样；具体检测桩位（自编号）如下：97号楼：3#、14#、21#、48#、57#、62#、69#、72#、89#、92#；98号楼主楼：6#、14#、23#、27#、39#、47#、62#、65#、76#；车库：C12、C15、C29、C41、C43、C60、C63、C79、C91、C93、C107、C121、C123；99号楼主楼：7#、18#、32#、35#、44#、55#、59#、74#、76#；车库：105#、110#、113#、125#、134#、144#。
桩底不良地基检测应根据地勘报告及桩底高程，由地勘确定是否进行桩底不良地基检测。
4. 测桩布点数量及要求4.1桩径D ≤800㎜，需埋设2根管；4.2桩径800㎜＜D ≤2000㎜，需埋设3根管；4.3桩径D ＞2000㎜，需埋设4根管；D≤800mm800mm＜D≤2000mmD≥2000mm5.声波导管埋置要求5.1声波导管采用“得亿”牌PVC 排水管，管径为DN50；5.2声波导管应下端封闭，上端加盖、管内无异物，其连接处应光滑过渡，管口高出桩顶标高500㎜，管底标高保持一致，且各声测管管口高度一致；5.3声波导管埋置位置应以桩的圆心为中心，呈等边三角行布置，基桩钢筋与声测管之间，相距在150mm ～200mm 之间，每隔2m 用“U ”形弯筋套入声测管外壁，与钢筋焊接，以固定声测管（严禁用铅丝绑扎声测管，因为此法常常导致实测时，声测管位移出现假异常而误判），使之成桩后各声测管相互平行（确保声测管管距上中下一致）；5.4两个声波导管的间距不得大于1.50m；5.5桩长在15内时采用PVC管，当桩长大于15m时，应采用渡锌钢管。
低应变法及声波透射法检测方案110609
粤电信息交流管理中心工程方案基桩低应变法及声波透射法检测方案基桩低应变法及声波透射法检测编制：___________________校核：___________________审核：___________________有限公司广州建设工程质量安全检测中心有限公司广州建设工程质量安全检测中心20201111年4月11日前言粤电信息交流管理中心工程采用人工挖孔桩基础，总桩数68根。
本工程地下室采用逆作法施工，根据委托方提供的资料，设计桩顶面在孔口下约15-20米。
受建设单位委托，我公司现编制基桩声波透射法检测方案如下。
一、声波透射法1、试验目的检测基桩桩身完整性，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。
2、检测标准（1）广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；（2）关于建筑工程地基基础检测工作的通知（穗建质【2010】574号）；（3）招标单位提供的图纸资料。
3、检测数量本工程人工挖孔桩总桩数68根，依据规范要求采用低应变法及声波透射法进行桩身质量的抽样检测。
经与业主、设计、施工、监理方共同确定，采用声波透射法检测的桩数量为49根，桩编号分别为1#~8#、10#、12#~18#、20#、21#、33#~35#、37#~40#、42#、43#、45#、46#、47#、49#~53#、55#~68#，共49条，其中60#、64#、66#、68#同时做钻芯法检测，检测桩布置详见附图。
当检测桩存在较严重质量问题时，应按要求进一步检测。
4、检测技术要求（1）基本原理超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道（见图1）。
检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头，在另一个管内放入接收超声波的接收探头。
两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。
根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出砼质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。
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金科蔡家项目一期二标段工程30#～33#、37#～49#楼及对应车库
声
波
透
射
检
测
方
案
重庆怡安建筑工程有限公司
二0一三年七月十五日
附表1：施工组织设计（方案）报审表
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：金科蔡家一期二标段工程30#~33#、37#~49#楼及对应车库编号：
附表2 金科集团建设工程施工组织设计（方案）报审表
备注： 1.发包人工程部审查施工组织设计中技术方面的内容，成本控制部审查施工组织设计中经济方面的内容。
2.费用增加在2万元以内，则发包人工程部负责人和成本控制部负责人必须进行核定并加盖公章。
3.费用增加在2-10万元（含10万元），则发包人工程总监或工程副总经理必须进行核定并加盖公章。
4.费用增加在10-30万元（含30万元），另增加发包人集团工程管理部总监审批并加盖公章。
5. 费用增加在30-50万元（含50万元），另增加发包人总经理、集团工程管理部总监、集团工程分管领导审批并加盖公章。
6. 费用增加在50-80万元（含80万元），另增加发包人常务副总裁审批并加盖公章。
7. 费用增加超过80万元，另增加发包人集团董事长审批并加盖公章。
8.审批流程：承包人→监理机构→工程部→成本控制部→工程总监或副总经理→总经理→集团相关领导按权责审批→成本控制部编号→承包人和监理机构和工程部。
9.资料一式四份：发包人工程部、成本控制部、监理机构，承包人各一份。
目录
一、工程概况 (1)
二、编制依据 (2)
三、检测方法 (2)
四、声测管埋设方法 (2)
一、工程概况
1、工程概述
1、本工程为金科.蔡家项目一期二标段工程，其中30#~33#、37#~46#楼为6层叠拼别墅，47#~49#楼为8层花园洋房，裙楼为1层地下车库；结构形式为框架-剪力墙结构；工程地处重庆市北碚区蔡家组团东南部M标注分区M37-01/02地块，总建筑面积约6万平米。
2、本工程建筑耐火等级为一级，抗震设防裂度为六度；建筑±0.00标高相应绝对标高详见建筑总图。
3、基础为挖孔桩、独立基坑和墙下条形基础，基础持力层以中风化泥岩为持力层，泥岩天然单轴抗压强度标准值不小于6.28MPa，饱和单轴抗压强度标准值不小于3.93MPa。
4、挖孔桩护壁及桩身砼强度为C25，基础承台和地梁为C30，桩封底垫层为C25。
5、37#楼及对应车库人工挖孔桩灌注桩75根；38#楼及对应车库挖孔桩共60根；39#楼及对应车库挖孔桩共72根；44#楼挖空桩共70根；45#楼挖
孔桩共70根；46#楼及对应车库人工挖孔灌注桩共98根桩；独立车库施工段人工挖孔灌注桩28根；设计桩径为900mm。
桩基深度为3米~20米。
2、地质概述
场地属剥蚀丘陵地貌，原始地形为岩丘、斜坡、丘间谷地以及宽缓冲沟，总体地势东南低其余地势高，一宽缓冲沟呈西东走向穿过场地中部，于接近拟建场地东部向南於回，宽缓冲沟经过处地势较低，岩石基本裸露。
场区基本为原始地貌，现状稳定。
地面高程介于248～310m。
本工程地质勘察任务由中兵勘察设计研究院完成。
勘察结果表明，拟建场区地层结构较为简单，层序清晰，自上而下分为：
第1层：素填土夹有大块碎石。
第2层：中风化带泥岩层。
二、编制依据：
1.金科蔡家一期二标段施工蓝图。
2.《建筑地基基础设计规范》（GB5007—2002）
3.《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）
4．《声波透射法检测技术》及其附录H《声测管埋设要点》
三.检测方法
为了检测挖孔桩的桩身质量，按要求每桩进行动测试验；桩身长度在15m 以下的，按10%的进行声波透射法检测；桩身长度在15m以上（含15m），桩全数进行声波透射法检测。
四.声测管埋设方法
为了对桩进行声波透射法检测，根据相关要求在钢筋笼内用φ50mm钢管
预埋声测管,具体埋设方法如下：
1. 声测管采用φ50mm钢管埋设。
声测管下端自桩底起，上端高出桩顶混凝土面100mm.
2. 声测管接头处套丝后采用配套直接头管件进行有效连接，下端设堵头进行有效封堵，防止混凝土和水进入声测管。
3.声测管顶部外露部分用专用堵头配件进行封堵，防止检测前有异物等进入声测管。
4.声测管应在钢筋笼安放固定完成后进行埋设，防止钢筋笼安放过程中对声测管造成损坏。
5.声测管每间隔一米用8#铁丝牢固绑扎在钢筋笼上，使声测管相互平行，并保证混凝土浇筑不会对声测管造成损坏和移动。
（见下图）。