声波透射法检测实例解析
121212-声波透射法检测技术
◆ 由浇灌过程是否连续或中断，判断缺陷是否是二次浇灌 面或由成孔方式和地层岩性判断是否夹泥断桩 ；
◆ 由地层中的黏土层及黏土的塑性指数；终孔后开始浇 灌的时间，判断是否可能严重缩径，从而排除这个部 位的桩身有无缺陷，避免误判，抽芯打不到缺陷的尴 尬局面；
三. 声波法确定桩身缺陷和位置的方法
1. 关于“概率法”
直到 1978年，当时国家建委立项组织混凝土超声检 测专题研究，结论是：混凝土中的缺陷可采用数理统计 方法，建立了由声速辨别有无缺陷的“概率法”。
其思路是：混凝土是非均匀介质，其强度、密实度分布 是随机分布的，相应桩身各点声速高低，也是随机分布的， 且符合正态分布。
而混凝土中的缺陷是人为造成的，它不符合正态分布， 这样我们就可用数理统计的方法找到缺陷与正常混凝土的分 界线，即临界点。
正常混凝土强度（声速）的正态分 布与缺陷临界点的关系如下图所示
v0 Vm sx
用概率法确定的临界值 Vo
v0 Vm sx
vm
1 nk
nk i 1
vi
1
sx
2. 用波幅确定桩身缺陷的平面范围
A.有效接收声场概念
O 点为发射换能器所在位置 O， 为同一平面上接收换能器
上述两组同心圆的交点 就是有效接收声场的范围， 这个范围恰好是一个椭圆定 名为“有效接收声场 ”。
换能器的灵敏度越高有效 接收声场范围越大
2. 用波幅确定桩身缺陷的平面范围 B. 缺陷与效接收声场的关系 缺陷处不同部位对声速和波幅的影响
◆ 发射与接收换能器应符合下列规定：
圆柱状径向振动，沿径向无指向性； 外径小于声测管内径， 有效工作段长度不大于150mm； 谐振频率为30～60kHz； 水密性满足1MPa水压不渗水。
声波透射法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过声波透射法，对混凝土结构进行无损检测，分析其内部缺陷的位置、大小和性质，验证声波透射法在混凝土结构无损检测中的应用效果。
二、实验原理声波透射法是一种利用超声波在混凝土中传播的声学参数变化来检测混凝土内部缺陷的方法。
当超声波在混凝土中传播时，遇到缺陷（如裂缝、孔洞等）时，会发生透射、反射和散射现象。
通过分析超声波的传播时间、波幅、频率等参数的变化，可以判断混凝土内部的缺陷情况。
三、实验材料与设备1. 实验材料：混凝土试块（尺寸为100mm×100mm×100mm）。
2. 实验设备：- 超声波检测仪- 发射换能器- 接收换能器- 测量尺- 计算机及数据处理软件四、实验步骤1. 准备实验材料：将混凝土试块切割成100mm×100mm×100mm的标准尺寸。
2. 安装声测管：在混凝土试块的两个相对侧面各安装一个声测管，声测管内插入发射换能器和接收换能器。
3. 发射与接收超声波：开启超声波检测仪，将发射换能器置于声测管内，向混凝土试块发射超声波；同时，将接收换能器置于另一声测管内，接收反射回来的超声波。
4. 测量声学参数：记录超声波的传播时间、波幅和频率等参数。
5. 数据处理与分析：将实验数据输入计算机，利用数据处理软件进行分析，得出混凝土内部缺陷的位置、大小和性质。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 混凝土试块内部存在一个直径约为10mm的孔洞，位于试块中心。
- 通过声波透射法检测，发现孔洞处的声波传播时间延长，波幅减小，频率降低。
2. 结果分析：- 孔洞处的声波传播时间延长，说明超声波在孔洞处发生了散射和绕射，导致传播路径变长。
- 波幅减小和频率降低，说明孔洞处的声波能量发生了衰减。
- 根据声学参数的变化，可以判断出孔洞的位置、大小和性质。
六、实验结论1. 声波透射法在混凝土结构无损检测中具有可行性，可以有效地检测混凝土内部的缺陷。
声波透射法测桩1
一.声波透射法检测混凝土灌注桩的几种方式按照声波换能器通道在桩体中不同的布置方式，声波透射法检测混凝土灌注桩，可分为三种方式：1．桩内跨孔声波透射法首先在桩内预埋两根或两根以上的声测管，将发射、接收换能器分别置于两个声测管中（如图1-1所示）。
检测时声波由发射换能器发出穿过两声测管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效的声测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所覆盖的面积。
根据两换能器高程的变化又可分为平测、斜测、扇形扫测等方式。
图1-1另外当采用钻芯法检测大直径灌注桩桩身完整性时，可能有两个以上的钻芯孔。
如果我们需要进一步了解两钻孔之间桩身混凝土质量，也可以将钻芯孔作为收、发换能器通道进行跨孔声波透射法检测。
2．桩内单孔折射波法在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如钻孔取芯后，我们需要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，这时可以采用单孔检测法（如图1-2）。
此时，换能器置于一个孔中，换能器间用隔声材料（或采用专用的一发双收换能器）。
声波从发射换能器发出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，再经耦合水到达两个接收换能器上，从而测出声波沿孔壁混凝土传播的各项声学参数。
图1-2单孔折射波法检测时，由于声传播路径较跨孔法复杂得多，须采用信号分析技术，当孔道中有钢质或其它套管时，不能采用此种方法。
单孔测试时，有效检测范围一般认为是一个波长左右（8～10cm）3．桩外跨孔声波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道作为检测通道，由于声波在土中衰减很快，因此桩外孔应尽量靠近桩身。
检测时在桩顶面放置一发射功率较大的发射换能器，接收换能器桩外孔中自上而下慢慢放下，声波沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与混凝土之间的土层，通过孔中耦合水进入接收换能器，逐点测出透射声波的声学参数。
当遇到断桩或夹层时，该处以下各点声时明显增大，波幅急剧下降，以此为判断依据（如图1-3所示）。
声波透射法在基桩完整性检测中的应用范例
关键 词 ：板声波透射法； 基桩完整性； 基桩缺陷； １ 快速 道
１引言
桩 桩身 完整性检 测基 本原 理是 ： 声脉冲 信 号在 灌注 的 超
基 桩混 凝土 中的传 播 过程 会 发 生绕 射 、 射 、 折 多次 反射 及 不 同的 吸收 衰减 ，使接 收 信 号在 混 凝 土 巾传 播 的 时 间、 振动 幅度 、 形及主 频等 发生 变化 ， 是接 收信 号就 波 于 可携 带 了被测 桩 身混 凝土 的 有关 传播 介 质 。然后 综
检测与监理
广东建材 ２１ 年第 ８ ００ 期
声 波透射 法在基桩 完整性 检 测 中的应 用 范例
汤 杰 吴 国兴 胡联 浩 ｚ 龙 翔 云 陈 永
（ 暨南 大 学 理 工 学 院 ； 广 东 省 地质 科 学研 究所 ） １ ２
摘 要 ：通过对华南某快速Ｔ道 ＧＺＡ Ｈ２ 基桩的声波透射法榆测，对其检测结果进行了分析与判定，
测 结果 准确 度 高 ； 不受 施 工场 地 、 身 长度 及 桩身 直 ② 桩
声波 透射 法 （ 称超 声 波 透射 法 ） 混 凝 士灌 注 基 径 的 限制 ；③ 声 测管 埋 到什 么 位置 就 可检 测 到什 么位 也 对
置， 即对 被检 的桩 身检 测 无 盲 区 ； 无 需基 桩桩 顶 露 出 ④
合分析 这些传 播 介质 ， 可 以对被 检测 的基 桩桩 身混 凝 则 土 内的完 整性 、 内部缺 陷程 度 、 置 及桩 身混 凝 十总 体 位
到广 泛应用 陷 ， 。通 过 对 华 南 某 快 速 干 道 范 例 基 桩
（Ｈ ２ ） 身 的声波 透 射法 检 测 ， 仅 充分 体 现 了应 用 ＧＺＡ 桩 不
给 出 了明确 的被 检 测 基 桩 的 质量 评 价 ， 该工 程 的设 计提 供 了重 要 的参 考 基础 。 范 例 检测 结 果表 明 ： 为 声 波透 射 法 对 基 桩 完 整 忡 检 测 的判 定 具 有 可 靠 性 、 缺 陷 的判 定 具 有 确 定 性 。 因此 ， 波 透 射 法 可广 对 声 泛 应地 用 于 基 桩 质 苗 检 测 。
桩基检测中声波透射法检测技术实践探讨
桩基检测中声波透射法检测技术实践探讨桩基检测是一项重要的工程质量检验工作，能够有效地检测和评估土壤地基和桥墩基础的质量，保证工程的安全与稳定。
在桩基检测中，声波透射法是一种常用的无损检测技术。
本文将就声波透射法在桩基检测中的应用进行探讨。
一、声波透射法原理声波透射法是利用声波在不同介质中传播的速度不同，通过测量声波在不同介质中传播时间和传播速度来判断不同介质或介质内部的状况的一种技术。
在桩基检测中，声波透射法可以检测桩身的损伤情况，以及桩身内部的裂缝、空洞等状况。
声波透射法需要在被检测的桩身两端各布置一组传感器，将其中一个传感器作为发射器，向桩身内部发送声波信号，然后通过另一个传感器作为接收器，接收声波信号的传播时间和传播速度，并计算出信号的传播路径及在途中的能量损失，从而判断桩身的损伤情况、内部的裂缝、空洞等状况。
二、声波透射法工作流程声波透射法检测桩基的工作流程包括准备工作、数据采集和数据处理三个步骤。
（1）准备工作在进行声波透射法检测前，需要对被检测的桩身进行清理，排除桩身表面的附着物和污物对检测结果的影响。
同时，在布置传感器时，传感器的位置、排布应合理，严格按照相应规范进行设置。
（2）数据采集在布置好传感器后，通过发射器向桩身内部发送声波信号，通过接收器接收声波信号的传播时间和传播速度，并进行数据记录。
采集完成后，需要对数据进行可视化处理，查看采集到的数据是否稳定、准确。
若数据有异常，则需要检查仪器和设备是否正常，发现问题需要及时解决。
（3）数据处理采集并记录到的数据需要进行处理才能得出正确的检测结果。
数据处理的过程主要包括数值计算、图像处理和数据分析。
计算过程中，需要对声波信号的传播时间和传播速度进行处理，计算出声波传播路径和能量损失情况。
数据分析过程中，需要对得出的检测结果进行解读，判断桥墩基础的质量状况。
三、声波透射法在桩基检测中的应用声波透射法是一种无损检测技术，其在桩基检测中具有广泛的应用。
声波透射法在桩基检测中的原理以及应用
声波透射法在桩基检测中的原理以及应用1引言目前对混凝土灌注桩检测主要涉及两个方面:①桩基的承载力是否达到设计要求;②桩基的完整性和强度。
静载试验法作为桩基承载力检测中最直接和可靠的检测方法,由于其检测周期长,费用大,故不便大面积测试。
因此,对混凝土灌注桩来说,完整性检测显得尤为重要。
声波透射法作为钻孔灌注桩非破损检测方法的一种,因其机理明确,设备简单,使用方便、检测准确,故被广泛应用于桩基检测中。
2声波透射法的基本原理声波透射法的工作原理是在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道。
将超声发射换能器与接收换能器置于声测管中,管中注满清水作为耦合剂。
在测试时,两探头置于同一水平面或保持一定高差,沿声测管同时提升,仪器通过发射换能器发射超声脉冲.穿过被测桩体混凝土,并经接收换能器接收,声波信号按测点间距10cm或20cm自动记录,由仪器显示。
由于超声脉冲信号穿过混凝土桩体存在缺陷部位时会发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减,使接收信号首波的声时、幅值等声学参数发生变化,通过判读以上参数,即可判断桩身混凝土是否存在缺陷。
声波是弹性波的一种,在混凝土介质中服从弹性波传播规律。
运用弹性波理论,可推导得到纵波(P)和横波(S)在介质中的传播速度为纵波(1)横波(2)式中:E为杨氏模量;μ为泊松比;ρ为介质密度。
由波速的表达式可知:弹性介质的性质及种类不同,弹性常数及密度也就不同,因此弹性波在介质中传播的速度也不同。
人工发出弹性波,并设法用仪器接收并分析测定其波速,可以用来判定岩体的特征和内部状态以及混凝土的完整性,这就是工程中经常使用的“弹性波探测法”的理论依据。
在桩基的检测中,声波在混凝土传播的速度一般为3200~4000m/s,当遇到混凝土有裂隙、夹泥和密度差等原阂时,声波将发生衰减,部分声波绕过缺陷前进,传播时间延长,波速减小,产生漫射现象。
而遇到空洞的空气界面要产生发射和散射,使声波的振幅减小。
基桩的声波透射法检测
基桩的声波透射法检测报告一、工程概况桥梁长度约1140km，占正线长度86.5%；隧道长度约16km，占正线长度1.2%；路基长度162km，占正线长度12.3%；全线铺设无碴正线约1268公里，占线路长度的96.2%。
有碴轨道正线约50公里，占线路长度的3.8%。
全线用地总计5000km2。
铁路桥梁基桩进行声波透射法检测。
二、检测依据1. 工程设计文件及施工图；2.《铁路工程基桩无损检测规程》TB10218-99三、检测方法和适用范围检测方法检测目的适用范围桥梁基桩检测声波透射法检测混凝土灌注桩桩身缺陷及其位置、范围和程度，判定桩身完整性类别一般桩长>50m或桩径≥2m的基桩；特殊结构桥梁的基桩；地质条件复杂的基桩；设计有特殊要求的基桩或抗滑桩。
1．声波透射法检测声波透射法检测基桩结构完整性的基本原理是：由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征；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；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射；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混凝土的声学参数。
测试记录不同测试剖面、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混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，声波检测仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由桩底同时从下往上依次检测，遍及各个截面。
声波透射法测桩的特点：检测全面、细致，现场操作简便，迅速，不受桩长、长径比的限制，一般也不受场地限制。
5.超声波透射波法分析与案例
4.2 接桩：当桩身上部出现严重缺陷的时候，且缺陷处于可开挖的范 围以内。可开挖至缺陷处，将缺陷至顶部的桩截取，并凿出钢筋，整理 与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。
4.3 钻孔补强法：此法适应条件是桩身混凝土存在蜂窝、离析、松散、 强度不够及桩长不足，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理。 a.桩身混凝土局部有离析、蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷下一倍 桩径处，进行清洗后高压注浆。 b.桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高；对桩长不足部分注 浆加固。 4.4 补桩法：当桩身缺陷所处的位置不易处理，且缺陷桩周围具有场地 可进行补桩时，经设计同意更改后可在选定位置进行补桩。
特征（交通 JTG TF81-2004 ）：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 特征（建筑 JGJ 106-2014 ）：存在声学参数明显异常，波形明显畸变的异常声测 线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，但在任一 个横向分布数量小于检测剖面数量的50%。 存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测剖 面的任一区段纵向不连续分布，但在任一深度横向分布的数量大于检测剖面数量的 50%。 存在声学参数严重异常、波形严重畸变或声速低于低限值的异常声测线，异常声测 线在任一检测剖面的任一区段纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于 50%。
基桩完整性检测技术 ---声波透射法分析与案例
武汉岩海工程技术有限公司
Rocksea
演讲人：马春波
以诚为本，用户至上
目录页
1 2
检测数据分析简述
基桩常见缺陷类型
3 4
工程案例分析
基桩缺陷处理常见方法
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声波透射法检测实例解析
摘要：声波透射法检测是无损检测中的一种，在建筑工程中具有很广泛的应用。
本文介绍了声波透射法的检测方法与技术，并且以大桥钢连接焊缝检测为实例，讲述了声波透射法在实际中的应用。
关键词：无损检测；声波透射法；检测技术；建筑工程
1 声波检测原理
声波在介质中的传播是有一定的范围和规律的，而介质的这种性质会对声波的传播造成很大的影响，声波的传播规律就会发生衰减变化，出现波幅减小、传播时间变长、波形畸形等特征。
根据声波接收设备上显示的情况，就可以判断介质的情况。
2 工程实例
以某大桥钢连接焊缝的声波透射法检测为例。
2.1 全熔透T型角焊缝的超声波检测
T型焊缝可能存在的缺陷有以下几种情况：
（1）未焊透。
由于钝边很不容易焊透，当钝边宽度过大或者清根不到位时，常有这种情况常出现。
（2）夹渣。
这种情况也常出现在钝边，也是由于清根不到位造成的，与未焊透的情况很像。
（3）未融合。
受焊接位置影响，焊条或焊丝对腹板侧坡口面施焊时存在一定的困难，所以T型焊缝的未熔合一般产生于腹板侧的坡口面，翼板侧坡口面出现未熔合的几率较小。
（4）气孔。
焊材本身的问题、保护气与气流都可能导致这种情况的发生，而且可能出现在任何部位。
（5）母材裂纹。
如果选择不恰当的母材或者焊接的工艺参数不合理，就可能导致母材拉裂的产生。
其中翼板的裂纹为与板材表面平行的层状撕裂，腹板则是与坡口面平行的腹板裂纹。
（6）焊接裂纹。
焊接起弧或收弧处、腹板热影响区当拘束应力过大时容易产生焊接裂纹。
2.2 超声波检测工艺方法要点
选择合理的工艺，能够方便快捷的检测出焊缝中存在的各种问题。
在使用声波透射法检测工艺中，探测面和探头的选择是最重要的：
（1）气孔、未焊透、夹渣与未熔合等缺陷的检测方法：使用K2斜探头对腹板的侧面进行检测，如果腹板侧面出现问题，有一个面不能够进行探测时，在一个面使用反射波也可以达到检测的目的。
另外，如果钝面有夹渣类缺陷，需要使用K1斜探头。
（2）母材裂纹类缺陷的检测：对于翼板的层状撕裂，应当选择双井晶探头或直探头检测。
另外，直探头还可以用于未焊透及翼板侧熔合面的未熔合等缺陷的检测。
腹板侧母材裂纹应当使用K1斜探头检测。
图1所示的为探头的防止情况。
在探测过程中，可以选择任何一个位置，不过1、3位置需要分别对腹板的两个侧面进行测量，而2位置需要采用反射波探测。
（3）焊缝裂纹的探测：焊缝裂纹的检测非常容易与焊缝表面的检测混淆，这是因为焊缝裂纹一般出现在焊缝表面。
在使用声波透射法进行检测时，一般不以超声波检测手段进行判断，这类缺陷采用表面检测方法具有很高的检测灵敏度，对于桥梁钢结构T形角焊缝，磁粉检测方法是探测焊接裂纹最有效的措施。
2.3 关键、重要焊缝的超声波检测方法
对于此大桥T形角接超声波检测，检测标准为GB/ T11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。
主要工艺过程如下：
（1）探头的选择：当腹板厚度不大于20mm时，选择4P8×12K2.5、2.5P13×13K1两种探头在腹板单面进行超声波探伤检查。
当腹板厚度大于20mm时，选择2.5P13×13K2、2.5P13×3K1两种探头在腹板单面或双面进行超声波探伤检查，翼板上采用2.5P14ZFG20双晶纵波探头探测，对于吊耳等位置的焊缝，还需要增加2.5P13×13K1斜探头在翼板上扫查。
（2）探伤灵敏度的确定：龙城大桥焊缝斜探头探伤灵敏度为Φ3mm×40～16dB，此为评定线，定量线为Φ3mm×40～10dB，判废线为Φ3mm×40～4dB，探测面要求焊后打磨，表面补偿取2dB。
双晶纵波探头探伤时探伤灵敏度为Φ2mm，此为评定线，定量线为Φ3mm，判废线为Φ6mm，探测面要求焊后打磨，表面补偿取2dB。
（3）探伤扫查：斜探头探伤时，扫查方式主要有“前后”、“左右”、“转角”、“环绕”4种，探头沿焊缝纵向作锯齿形扫查，探头移动范围与斜探头K值有关，为焊缝两侧（T形焊缝的腹板单侧）2K乘以板厚的范围。
双晶纵波探头探伤时，应先在翼板与焊缝相对的表面上标出焊缝范围，探头在此范围内作锯齿型移动。
翼板侧采用K1 斜探头探伤时，探头放置在焊缝两边相对的位置，探头移动范围为1. 5K乘以板厚的范围。
3 结束语
超声波透射法在此航电枢纽工程中的应用，取得了很好的实际应用效果。
证明声波透射法是一种非常好的检测方法。
同时，声波透射法具有快捷、无损和可靠等许多优点，具有广阔的应用前景和很高的推广价值。
参考文献
[1] 蔡荣喜.武广铁路客运专线混凝土桩基检测方法及比选[J].铁道标准设计.2010（1）：46-48
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2009（9）：46-50.。