樁基檢測技術(shù)總結(jié)

-一、低應(yīng)變檢測分析判定1、鉆孔灌注樁常見質(zhì)量通?、倌酀{護壁的鉆孔灌注樁，樁底沉渣過厚；②水下澆注混凝土時，施工不當如導(dǎo)管下口離開混凝土面、混凝土澆注不連續(xù)時，樁身會出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象，而混凝土攪拌不均、水灰比過大或?qū)Ч苈┧畷a(chǎn)生混凝土離析；③當泥漿相對配置不當、地層松散或呈流塑狀，或遇承壓水層時，導(dǎo)致孔壁不能直立而出現(xiàn)踏孔時，樁身就會不同程度的出現(xiàn)擴徑、縮頸或斷樁的現(xiàn)象。2、檢測目的檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。3、樁身完整性反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合指標。4、檢測方法彈性波反射法。5、檢測范圍規(guī)則截面混凝土樁且樁徑應(yīng)小于2.0m；樁長一般不大于40m6、測試原理一般嵌入地層的基樁具有較大的長徑比，可近似看作一維彈性桿件，當在樁頭施加一機械脈沖力F(t)時，樁頂在發(fā)生阻尼振動的同時，將產(chǎn)生一彈性波，并沿樁身向下傳播。當波傳至樁底或樁身某一缺陷時，由于這些部位均存在明顯的波阻抗差異(形成波阻抗界面)，因此在這些波阻抗界面上除一部分彈性波以透射波的形式往下傳播和被介質(zhì)吸收外，另一部分能量以反射波的形式往上傳播。而反射波的走時和振幅、相位、頻響等運動學(xué)特征和動力學(xué)特征不僅與樁底、樁間缺陷位置有關(guān)，而且與缺陷性質(zhì)、類型密切相關(guān)。因此，在樁頭激振的同時，用安置在樁頭的檢波器接收來自樁底、樁間的反射信號及樁土體系的振動信號，同時進行濾波放大和必要的數(shù)據(jù)處理，就能獲得樁間缺陷位置與性質(zhì)等方面的參數(shù)，確定樁身缺陷位置、性質(zhì)。7、檢測數(shù)據(jù)分析與判定①樁身完整性分析宜以時域曲線為主，輔以頻域分析，并結(jié)合地質(zhì)資料、施工資料和波形特征等因素進行綜合分析判定。②樁身波速平均值的確定：1）當樁長已知、樁底反射信號明顯時，選取相同條件下不少于5根Ⅰ類樁的樁身波速按下式計算樁身平均波速：式中 —樁身波速平均值(m/s)；—參與統(tǒng)計的第根樁的樁身波速值(m/s)；—測點下樁長(m)；—時域信號第一峰與樁底反射波峰間的時間差(ms)；—幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差(Hz)，計算時不宜取第一與第二峰；—參與波速平均值計算的基樁數(shù)量(5)。2）當樁身波速平均值無法按上款確定時，可根據(jù)本地區(qū)相同樁型及施工工藝的其它樁基工程的測試結(jié)果，并結(jié)合樁身混凝土強度等級與實踐經(jīng)驗綜合確定。不同混凝土強度等級的反射播波速經(jīng)驗值混凝土強度等級級應(yīng)力波波速范圍圍（m/s）C203000～34400C253400～37700C303700～39900C403900～41100經(jīng)驗值是針對普通混凝土提出的，僅供參考。高性能混凝土、添加粉煤灰及其他添加劑的混凝土波速與強度等級關(guān)系還有待于進一步研究。3）如具備條件，可制作同混凝土強度等級的模型短樁測定波速，也可根據(jù)鉆取芯樣測定波速，確定基樁檢測波速時應(yīng)考慮土阻力及其它因素的影響。③樁身缺陷位置應(yīng)按下列公式計算：式中 —測點至樁身缺陷的距離(m)；—時域信號第一峰與缺陷反射波峰間的時間差(ms)；—幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差(Hz)；—樁身波速(m/s)，無法確定時用值替代。另國家規(guī)范要求取值的離散性不能太大，即∣Ci–Cm∣/Cm≤5%④樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合缺陷出現(xiàn)的深度、測試信號衰減特性以及設(shè)計樁型、成樁工藝、地質(zhì)條件、施工情況，按規(guī)定和表所列實測時域或幅頻信號特征進行綜合判定。表 樁身完整性判定類別時域信號特征幅頻信號特征Ⅰ2L/c時刻前前無缺陷反反射波，有有樁底反射射波樁底諧振峰排列列基本等間間距，其相相鄰頻差Ⅱ2L/c時刻前前出現(xiàn)輕微微缺陷反射射波，有樁樁底反射波波樁底諧振峰排列列基本等間間距，輕微微缺陷產(chǎn)生生的諧振峰峰與樁底諧諧振峰之間間的頻差Ⅲ有明顯缺陷反射射波，其它它特征介于于Ⅱ類和Ⅳ類之間Ⅳ2L/c時刻前前出現(xiàn)嚴重重缺陷反射射波或周期期性反射波波，無樁底底反射波；；或因樁身淺部嚴嚴重缺陷使使波形呈現(xiàn)現(xiàn)低頻大振振幅衰減振振動，無樁樁底反射波波；或按平均波速計計算的樁長長明顯短于于設(shè)計樁長長樁底諧振峰排列列基本等間間距，相鄰鄰頻差，無無樁底諧振振峰；或因樁身淺部嚴嚴重缺陷只只出現(xiàn)單一一諧振峰，無無樁底諧振振峰注：1、對同一場地、地地質(zhì)條件相相近、樁型型和成樁工工藝相同的的基樁，因因樁端部分分樁身阻抗抗與持力層層阻抗相匹匹配導(dǎo)致實實測信號無無樁底反射射波時，可可按本場地地同條件下下有樁底反反射波的其其它樁實測測信號判定定樁身完整整性類別。2、對于混凝土預(yù)制制樁和預(yù)應(yīng)應(yīng)力管樁，若若缺陷明顯顯且缺陷位位置在接樁樁位置處，宜宜結(jié)合其它它檢測方法法進行評價價。3、不同地質(zhì)條件下下的樁身缺缺陷檢測深深度和樁長長的檢測長長度應(yīng)根據(jù)據(jù)試驗確定定。完整樁曲線斷樁曲線縮頸曲線擴徑曲線4.4.1本方法判定樁身完整性，是以時域波形為主、頻域分析為輔。應(yīng)保證在受檢樁檢測波形信號真實、有效的基礎(chǔ)上，對檢測波形進行判讀。由于多種干擾成分的存在，時域信號通常須采用濾波、平滑、線性放大或指數(shù)放大等手段來突出信號中的有效信息，而不當?shù)奶幚硗鶗?dǎo)致波形畸變，從而做出錯誤的結(jié)論。4.4.4樁完整性和類別可根據(jù)時域頻域圖形特點結(jié)合表4.4.4判定:1完整樁時域頻域圖形的特點(圖4.4.4-1、圖4.4.4-2)在時域波形中有樁底反射信號，其反射周期為，波形規(guī)則，波程中無其它明顯的阻抗變化反射。在頻域圖形中，譜峰排列規(guī)律，相鄰峰間隔即特征頻率基本相等，且＝1/。摩擦樁樁底反射波與入射波同相位，且；嵌巖樁樁底反射波與入射波反相位，且0.5。加速度信號：圖4.4.4-1完整樁時域頻域圖速度信號：完整樁時域頻域圖完整樁時域頻域圖2斷樁時域頻域圖形的特點時域波形和頻域波形規(guī)則。在時域波形中反射信號明顯并與入射波同相位，反射波周期為。在頻域圖形中，相鄰峰間隔也基本相等。但由平均波速與算出的樁長比施工樁長要短，即<，在時域頻域圖形中無樁底反射信號。其它缺陷樁時域頻域圖形的特點(圖4.4.4-3)時域波形中有樁底反射，有完整樁的反射波周期；缺陷反射與入射波同相位，缺陷的反射波周期為。頻域圖形中既有完整樁的特征頻率，也有缺陷部位的特征頻率。可根據(jù)公式4.4.3-1或4.4.3-2求出缺陷沿樁長所在位置。速度信號：圖4.4.4-3 缺陷樁的時域和頻域圖4.4.5當灌注樁截面漸變或突變，在阻抗突變處的一次或二次反射常表現(xiàn)為類似明顯擴徑、嚴重缺陷或斷樁的相反情形，從而造成誤判。因此，可結(jié)合施工、地質(zhì)情況綜合分析加以區(qū)分；無法區(qū)分時，應(yīng)結(jié)合其它檢測方法綜合判定。4.4.6對嵌巖樁，樁底沉渣和樁端持力層是否為軟弱層、溶洞等是直接關(guān)系到該樁能否安全使用的關(guān)鍵因素。從理論上講可以用低應(yīng)變反射波法有效地檢測出樁端嵌巖等質(zhì)量，即在樁端波形呈反相反射時，認為嵌巖狀況良好，反之則認為在樁端存在低劣混凝土或沉渣可能性較大，或者存在軟弱層或巖溶孔洞等。實際檢測中，當采用本方法判定樁端嵌固效果差時，應(yīng)采用靜載試驗或鉆芯法等其它檢測方法核驗樁端嵌巖情況，確?；鶚妒褂冒踩?。二、應(yīng)力波簡單理論1、沒有擾動就沒有波，只有擾動而沒有傳播的介質(zhì)也不能形成波，如果介質(zhì)是彈性的，形成的就是彈性波。2、在波動過程中，介質(zhì)中各個質(zhì)量都只在各自的平衡位置附近作振動，并不隨波動過程傳到遠處，被傳播的是擾動的狀態(tài)，而不是振動的質(zhì)點。3、擾動引起的介質(zhì)質(zhì)點運動方向與波的傳播方向一致或相反的應(yīng)力波是縱波，垂直的是橫波。4、應(yīng)力波波長公式λ=cT===式中T——波動的周期，表示介質(zhì)質(zhì)點振動的周期（時間）c——波傳播速度，簡稱波速，表示單位時間內(nèi)擾動在介質(zhì)中傳播的距離（長度/時間）λ——波長，在一個周期內(nèi)，波傳播的距離（長度）f——頻率，單位時間（1秒）內(nèi)，波前進的波長數(shù)，（次/單位時間——圓頻率，頻率的2倍，（1/時間）k——波數(shù)，圓頻率與波速頻率之比值，（次/單位時間）（1/時間）5、樁身材料彈性模量公式E=式中E——樁身材料彈性模量（kPa）c——樁身應(yīng)力波的傳播速度（m/s）——樁身材料質(zhì)量密度（t/m3）另根據(jù)虎克定律彈性模量等于應(yīng)力與應(yīng)變之比E==注意應(yīng)變沒有單位6、樁身阻抗公式Z==7、樁頂質(zhì)點運動速度與應(yīng)變成正比V=根據(jù)E==及E=公式得出==±Z·V8、應(yīng)力力波在樁不不同阻抗界界面處的反反射和透射射VI,FIZ1VT,FTZ2VR,FRL1L2L界面上F和速度度V應(yīng)分別滿滿足牛頓第第三定律和和連續(xù)條件件得出VI+VVR=VT=VFI+FFR=FT=F根據(jù)公式===±Z·VV得出VVR=FFR=完整性系數(shù)得出出VR=FR=反射系數(shù)則得出出VR=FR=三、超聲波檢測測分析判定定1、檢測目的檢測混凝土灌注注樁樁身缺缺陷位置、范范圍和程度度，判定樁樁身完整性性類別。2、樁身完整性反映樁身截面尺尺寸相對變變化、樁身身材料密實實性和連續(xù)續(xù)性的綜合合指標。3、檢測方法聲波透射法。常用的聲學(xué)參數(shù)數(shù)為聲速、波波幅、頻率率及波形。4、檢測范圍預(yù)埋聲測管的灌灌注樁。一般樁徑大于6600mmm(樁徑太小小時，換能能器與聲測測管的耦合合會引起較較大的相對對誤差)5、測試原理在被測樁內(nèi)預(yù)埋埋2-4根豎向相相互平行的的聲測管作作為檢測通通道，將超超聲脈沖發(fā)發(fā)射換能器器與接收換換能器置于于聲測管中中，管中注注滿清水作作為耦合劑劑，由儀器器發(fā)射換能能器發(fā)射超超聲脈沖，穿穿過待測的的樁體混凝凝土，并經(jīng)經(jīng)接收換能能器被儀器器所接收，判判讀出超聲聲波穿過混混凝土的聲聲時、接收收波首波的的波幅以及及接收波主主頻等參數(shù)數(shù)。超聲脈脈沖信號在在混凝土的的傳播過程程中因發(fā)生生繞射、折折射、多次次反射及不不同的吸收收衰減，使使接收信號號在混凝土土中傳播的的時間、振振動幅度、波波形及主頻頻等發(fā)生變變化，這樣樣接收信號號就攜帶了了有關(guān)傳播播介質(zhì)（即即被測樁身身混凝土）的的密實缺陷陷情況、完完整程度等等信息。由由儀器的數(shù)數(shù)據(jù)處理與與判斷分析析軟件對接接收信號的的各種聲參參量進行綜綜合分析，即即可對樁身身混凝土的的完整性、內(nèi)內(nèi)部缺陷性性質(zhì)、位置置以及樁混混凝土總體體均勻性等等級等做出出判斷。6、聲波波速與混凝凝土質(zhì)量的的關(guān)系6.1聲速讀取的聲時值是是首波到達達時間1）聲波波速是超聲聲波檢測的的一個主要要參數(shù)，聲聲波在混凝凝土中傳播播的聲速與與混凝土的的彈性性質(zhì)質(zhì)有關(guān)，也也與混凝土土的內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)（是否否存在缺陷陷及缺陷程程度）有關(guān)關(guān)，對組成成材料相同同的混凝土土，其內(nèi)部部越致密、孔孔隙率越低低，則聲波波波速越高高，強度也也越高。但是混凝土材料料是一種多多項復(fù)合體體，其強度度與聲速的的關(guān)系不是是完全穩(wěn)定定的，受多多種因素影影響，具體體如下：A、混凝土原材料料性質(zhì)及配配合比的影影響；B、齡期影響；C、溫度、濕度等等混凝土硬硬化環(huán)境的的影響；D、施工工藝對于同一工程的的混凝土灌灌注樁，上上述影響因因素基本相相近，因此此聲波波速速的高低基基本可反映映樁身強度度的高低。2）混凝土內(nèi)部缺缺陷對聲波波波速的影影響低頻超聲波具有有漫射的特特點。當樁身存在缺陷陷時，聲波波在缺陷位位置的傳播播時間比正正常部位傳傳播時間長長，聲速比比正常部位位小。6.2接收聲聲波波幅與與混凝土質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系系波幅是反映聲波波穿過混凝凝土后能量量衰減的指指標之一,檢測時通通常以首波波（接收信信號的前面面半個周期期）的波幅幅為準。一一般認為，接接收波波幅幅強弱與混混凝土的黏黏塑性有關(guān)關(guān)，波幅值值越低，混混凝土對聲聲波的衰減減就越大。當樁身混凝土存存在低強度度區(qū)、離析析區(qū)以及存存在夾泥、蜂蜂窩等缺陷陷時，聲波波的吸收衰衰減和散射射衰減增大大，使接收收波波幅明明顯下降。波幅幅值的測量量受換能器器與試體耦耦合條件的的影響較大大，在灌注注樁檢測時時，換能器器在聲測管管中通過水水進行耦合合，一般比比較穩(wěn)定，但但要注意使使換能器在在管中處于于居中位置置，因此須須在換能器器上安裝定定位器（扶扶正器）。接收聲波幅值與與混凝土質(zhì)質(zhì)量緊密相相關(guān)，對缺缺陷區(qū)的反反映比聲時時值更為敏敏感，是缺缺陷判斷的的重要參數(shù)數(shù)之一。6.3接收聲聲波頻率變變化與混凝凝土質(zhì)量的的關(guān)系聲波脈沖是復(fù)頻頻波，具有有多種頻率率成分。當當它們穿過過混凝土后后，各頻率率成分的衰衰減程度不不同，高頻頻部分比低低頻部分衰衰減嚴重，因因而導(dǎo)致接接受信號的的主頻率向向低頻端漂漂移。其漂漂移的多少少取決于衰衰減因素的的嚴重程度度接收波主頻率是是介質(zhì)衰減減作用的一一個表征量量，當遇到到缺陷時，由由于衰減嚴嚴重，使接接收波主頻頻率明顯降降低。6.4接收波波波形變化化與混凝土土質(zhì)量的關(guān)關(guān)系接收波波形：由由于聲波脈脈沖在缺陷陷界面的反反射和折射射，形成波波線不同的的波束，這這些波束由由于傳播路路徑不同，或或由于界面面上產(chǎn)生波波形轉(zhuǎn)換而而形成橫波波等原因，使使得到達接接收換能器器的時間不不同，因而而使接受波波成為許多多同相位或或不同相位位波束的疊疊加波，導(dǎo)導(dǎo)致波形畸畸變。波形畸變程度可可作為判斷斷缺陷程度度的參考依依據(jù)。1）聲波通過正常常混凝土后后的波形特特征A、首波陡峭，振振幅大；B、第一周波的后后半周即達達到較高振振幅，接收收波的包絡(luò)絡(luò)線呈半圓圓形；C、第一個周期的的波形無畸畸變；2）聲波通過缺陷陷混凝土后后的波形特特征A、首波平緩，振振幅??；B、第一周波的后后半周甚至至第二個周周期，幅度度增加仍不不夠，接收收波的包絡(luò)絡(luò)線呈喇叭叭形；C、第一、二個周周期的波形形有畸變；；D、當缺陷嚴重且且范圍大時時，無法接接收聲波。導(dǎo)致波形畸變的的因素很多多，某些非非缺陷因素素：如換能能器本身振振動模式復(fù)復(fù)雜，換能能器性能的的變化、耦耦合狀態(tài)的的不同，都都會導(dǎo)致波波形的畸變變。此外后后續(xù)波是各各種不同類類型波的疊疊加，同樣樣會導(dǎo)致波波形畸變，因因此觀測波波形畸變的的程度以接接收波的第第一、二個個周期的波波形為主。7、聲速、及接收波波波幅、主主頻的變化化、波形判判定混凝土土質(zhì)量的比比較1)聲速的測測試值比較較穩(wěn)定，結(jié)結(jié)果的重復(fù)復(fù)性教好，受受非缺陷因因素的影響響小，在同同一樁的不不同剖面以以及同一工工程的不同同樁之間可可以比較，是是判定混凝凝土質(zhì)量的的主要參數(shù)數(shù)，但聲速速對缺陷的的敏感性不不及波幅。2）接收波波幅（首首波波幅）對對混凝土缺缺陷很敏感感，是判定定混凝土質(zhì)質(zhì)量的另一一個重要參參數(shù)。但波波幅的測試試值受儀器器系統(tǒng)的性性能、換能能器耦合狀狀態(tài)、測距距等諸多非非缺陷因素素的影響，測測試值沒有有聲速穩(wěn)定定，目前只只能相對比比較，在同同一樁的不不同剖面或或不同樁之之間無可比比性。3）接收波主頻的的變化能反反映聲波在在混凝土中中的衰減狀狀況。間接接反映混凝凝土質(zhì)量的的好壞，但但聲波主頻頻的變化受受測距、儀儀器設(shè)備狀狀態(tài)等非缺缺陷因素的的影響，因因此不同剖剖面及不同同樁之間的的可比性不不強，只用用于同一剖剖面內(nèi)各測測點的相對對比較，其其測試值也也沒有聲速速穩(wěn)定，目目前主頻漂漂移指標僅僅作為聲速速、波幅的的輔助判椐椐。4）接收波形是透過過兩聲測管管間混凝土土的聲波能能量的一個個總體反映映，反映了了發(fā)、收換換能器之間間聲波在混混凝土各種種聲波傳播播路徑上的的總體能量量，其影響響區(qū)域大與與首波。因因此接受波波形態(tài)的變變化，可作作為混凝土土質(zhì)量綜合合判定的一一個重要參參考。8、聲學(xué)學(xué)參數(shù)的檢檢測1）聲速檢測在實測中，聲速速不是直接接測讀，而而是根據(jù)測測距和聲時時計算得出出，因此聲聲速的測試試精度取決決于測距和和聲時的測測試精度。測距是聲測管外外壁間的凈凈距，一般般用鋼卷尺尺在樁頂部部量測。樁內(nèi)聲測管的平平行度對聲聲速測試精精度的影響響是相當大大的。2）聲時的測讀方方法數(shù)字式聲波儀有有自動測讀讀功能，采采用采樣方方法將接收收波采集后后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)數(shù)字量儲存存，然后再再把儲存的的數(shù)字波形形轉(zhuǎn)化為模模擬波形，顯顯示在屏幕幕上。測量聲時是發(fā)射射的起點到到首波起點點所經(jīng)過的的時間。聲時顯示范圍應(yīng)應(yīng)大于20000us,測量精度度優(yōu)于或等等于0.5uus。3）測試系統(tǒng)的延延時A、儀器、換能器及及高頻電纜纜產(chǎn)生的聲聲時初讀數(shù)數(shù)應(yīng)按下式式計算：式中——聲時初初讀數(shù)，精精確至0.1；、分別表示兩個換換能器先后后兩次調(diào)節(jié)節(jié)時內(nèi)邊緣緣的間距、為其分別讀取的的相應(yīng)聲時時值系統(tǒng)延延時的來源源在測試試時，儀器器所顯示的的發(fā)射脈沖沖與接收信信號之間的的時間間隔隔，實際上上是發(fā)射電電路施加于于壓電晶片片的電信號號的前緣與與接收到的的聲波被壓壓晶體交換換長的電信信號的起點點之間的時時間間隔，由由于從發(fā)射射電脈沖變變成到達試試體表面的的聲脈沖，以以及從聲脈脈沖變成輸輸入接收放放大器的電電信號，中中間還有種種種延遲，所所以儀器所所反映的聲聲時并非聲聲波通過試試件的真正正時間，這這一差異來來自下列幾幾個方面；；電延遲時間：從從聲波儀電電路原理可可知，發(fā)出出觸發(fā)電脈脈沖并開始始計時的瞬瞬間到電脈脈沖開始作作用到壓電電體的時刻刻，電路中中有些觸發(fā)發(fā)、轉(zhuǎn)換過過程。這些些電路轉(zhuǎn)換換過程有短短暫延遲的的響應(yīng)。另另外，觸發(fā)發(fā)電信號在在線路及電電纜上也需需短暫的傳傳遞時間，接接收換能器器也類似。這這些延遲統(tǒng)統(tǒng)稱電延遲遲。電聲轉(zhuǎn)換時間：：在電脈沖沖加到壓電電體瞬間到到產(chǎn)生振動動發(fā)出聲波波瞬間有電電聲轉(zhuǎn)換的的延遲。接接收換能器器也類似。聲延遲：換能器器中壓電體體輻射出的的聲波并不不是直接進進入被測體體，而是先先通過換能能器殼體或或夾心式換換能器的輻輻射體，再再通過耦合合介質(zhì)層，然然后才進入入被測體。接接收過程也也類似。超超聲波在通通過這些介介質(zhì)時需要要花費一定定的時間，這這些時間統(tǒng)統(tǒng)稱為聲延延遲。這三部分延遲構(gòu)構(gòu)成了儀器器測讀時間間t1與聲波在在被測體中中傳播時間間t的差異。這這三部分中中，聲延遲遲所占的比比例最大，這這種時間上上的差異統(tǒng)統(tǒng)稱儀器零零讀數(shù)，常常用符號t0來表示。儀儀器零讀數(shù)數(shù)的定義為為：當發(fā)收收換能器間間僅有耦合合介質(zhì)（發(fā)發(fā)、收各一一層，共兩兩層）時儀儀器的測讀讀時間，而而聲波在被被測物體中中的傳播時時間t=t1一t0.要準確求得t應(yīng)應(yīng)首先標定定出儀器零零讀數(shù)t0。顯然，不不同的聲波波儀，不同同的換能器器，t0值均各不不相同，應(yīng)應(yīng)分別標定定。2）測試系統(tǒng)延時時t0的標定方法使用徑向換能器器時，系統(tǒng)統(tǒng)延時t0的標定方方法——時距法：：徑向換能能器輻射面面是圓拄面面，應(yīng)采用用如下方法法標定：將將發(fā)、收換換能器平行行懸于清水水中，逐次次改變兩換換能器的間間距，并測測定相應(yīng)聲聲時和兩換換能器的間間距，做若若干點的聲聲時一間距距線性回歸歸曲線，就就可求得t0：tt=t0+b*L式中b回歸直線線斜率；L發(fā)、收換換能器輻射射面邊緣間間距,t儀器各次次測讀的聲聲時；t0時間軸上上的截距（us），即測測試系統(tǒng)的的延時。圖圖徑向向換能器t0表定的時時一距法回回歸直線B、聲測管及耦合水水的聲時修修正值應(yīng)按按下式計算算：式中——聲時時修正值，精精確至0.1；——聲測管的的外徑(mm)；——聲測管的的內(nèi)徑(mm)；——換能器的的外徑(mm)；——聲波在聲聲測管管壁壁厚度方向向的傳播速速度(km//s)，精確至至小數(shù)點后后三位；參照上上海及其它它基樁規(guī)程程鋼管=55.9400（km/s），PVC管=2..350（km/s）——聲波在水水中的傳播播速度(km//s)，精確至至小數(shù)點后后三位。參照上海?；鶚兑?guī)程程鋼管=11.4500（km/s）水溫5度=1.460（km/s）水溫10度=1.470（km/s）水溫15度=1.480（km/s）水溫20度=1.490（km/s）水溫25度=1.500（km/s）水溫30度C、聲時計算公式式式中——第第i測點聲時()；——第i測點聲時時測量值()；——儀器系統(tǒng)統(tǒng)延遲時間間()；——聲測管及及耦合水層層聲時修正正值()；——每檢測剖剖面相應(yīng)兩兩聲測管的的外壁間凈凈距離(mm)；——第i測點聲速(km//s)；2）波幅檢測A、波波幅測量是是用某種指指標來度量量接收波波波峰的高度度，并作為為比較多個個測點聲波波信號強弱弱的一種相相對指標。采采用分貝（dB）表示法法。B、波幅測量數(shù)字式聲波儀波波幅測量有有自動測讀讀和自動測測讀功能，在數(shù)數(shù)字化儀器器中，數(shù)字字化信號屏屏幕波幅可可以量化，通通過調(diào)整放放大衰減系系統(tǒng)，只要要滿足首波波幅度不超超出滿屏的的條件，儀儀器可自動動判定首波波波峰樣品品幅值并計計算出接收收到的原始始信號幅值值。波幅的量值是放放大器的增增益值，衰衰減器的衰衰減值和屏屏幕顯示波波形的幅值值的綜合值值。3）波幅計算公式式式中——第第i測點波幅幅值(dB)；——第i測點信號號首波峰值值(v)；——零分貝信信號幅值(v)；4）保證波幅的相相互可比性性接收波幅大小不不僅取決于于混凝土本本身的性能能、質(zhì)量，還還與換能器器性能（靈靈敏度、頻頻率及頻率率特性）、儀儀器等非缺缺陷因素及及換能器與與混凝土的的聲耦合狀狀態(tài)有關(guān)。為為使波幅值值能相對地地反映混凝凝土性質(zhì)、質(zhì)質(zhì)量、在波波幅測量中中必須保證證測量系統(tǒng)統(tǒng)因素的一一致性，以以確保波幅幅的相互可可比性。A、保持測試系統(tǒng)統(tǒng)狀態(tài)一致致，即儀器器、換能器器及信號電電纜線在同同一批測試試中保持不不變。B、保持測試參數(shù)數(shù)不變，如如發(fā)射電壓壓、采樣頻頻率等。C、注意接收換能能器與混凝凝土之間的的耦合狀態(tài)態(tài)，盡量使使其良好一一致。D、運運用波幅作作相對比較較時，應(yīng)盡盡可能保持持測試在相相同測距和和相同測試試角度情況況下進行。3）頻率檢測A、數(shù)字式聲波儀儀配有頻率率分析軟件件，可用頻頻譜分析的的方法更精精確的接收收聲波信號號的主頻。和和波幅類似似，頻率測測值與換能能器種類、性性能、聲耦耦合狀況、探探測距離等等因素有關(guān)關(guān)。只有上上述因素固固定，頻率率值才能作作為相對比比較的參數(shù)數(shù)而用于混混凝土質(zhì)量量判斷。B、頻率計算公式式式中——第i測測點信號主主頻值(kHzz)，也可由由信號頻譜譜的主頻求求得；——第i測點信號號周期()。4）波形的記錄數(shù)字式聲波儀的的高速數(shù)字字信號采集集系統(tǒng)可實實時觀測接接收波形的的動態(tài)變化化，又可將將波形以數(shù)數(shù)字信號方方式記錄并并儲存在波波形文件中中，并可打打印出波形形圖，將多多次采樣后后的波形文文件顯示在在同一屏中中，可形成成波列列表表圖。同一一測線上的的多個連續(xù)續(xù)測點的波波形記錄組組合為波列列圖后，可可直觀地顯顯示出聲參參量的變化化。9、樁身混凝土缺陷陷綜合判定定方法1、聲速速判據(jù)聲速臨臨界值采用用正?；炷谅曀倨狡骄蹬c2倍聲速標標準差之差差，即：式中——正正常混凝土土聲速平均均值(km//s)；——正?；炷谅曀贅藰藴什睿弧趇個測點聲聲速值(km//s)；n——測點數(shù)。當實測混混凝土聲速速值低于聲聲速臨界值值時應(yīng)將其其視為可疑疑缺陷區(qū)。式中——第i個個測點聲速速值(km//s)；——聲速臨界界值(km//s)。當檢測剖面n個個測點的聲聲速值普遍遍偏低且離離散性很小小時，宜采采用聲速低低限值判據(jù)據(jù)。即實測測混凝土聲聲速值低于于聲速低限限值時，可可直接判定定為異常。式中——第ii個測點聲聲速值(km//s)；——聲速低限限值(km//s)。聲速低限值應(yīng)由由預(yù)留同條條件混凝土土試件的抗抗壓強度與與聲速對比比試驗結(jié)果果，結(jié)合本本地區(qū)實際際經(jīng)驗確定定。2、波幅判據(jù)波幅異常時的臨臨界值判據(jù)據(jù)應(yīng)按下列列公式計算算：式中——波波幅平均值值(dB)；n——檢測剖面面測點數(shù)。當式成立時，波波幅可判定定為異常。3、PSD判據(jù)當采用斜率法的的PSD值作為輔輔助異常點點判據(jù)時，PSD值應(yīng)按下下列公式計計算：式中——第第i測點聲時()；——第i-1測點聲時()；——第i測點深度(cm)；——第i-1測點深度(cm)；根據(jù)PSD值在某深深度處的突突變，結(jié)合合波幅變化化情況，進進行異常點點判定。4、當采用信號主頻頻值作為輔輔助異常點點判據(jù)時，主主頻－深度度曲線上主主頻值明顯顯降低可判判定為異常常。5、樁身完整性類類別應(yīng)結(jié)合合樁身混凝凝土各聲學(xué)學(xué)參數(shù)臨界界值、PSD判據(jù)、混混凝土聲速速低限值以以及樁身可可疑點加密密測試(包括斜測測或扇形掃掃測)后確定的的缺陷范圍圍按本規(guī)程程表的特征征進行綜合合判定。樁身完整性判定定類別特征I各檢測剖面的聲聲學(xué)參數(shù)均均無異常，無無聲速低于于低限值異異常II某一檢測剖面?zhèn)€個別測點的的聲學(xué)參數(shù)數(shù)出現(xiàn)異常常，無聲速速低于低限限值異常III某一檢測剖面連連續(xù)多個測測點的聲學(xué)學(xué)參數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)異常；兩個或兩個以上上檢測剖面面在同一深深度測點的的聲學(xué)參數(shù)數(shù)出現(xiàn)異常常；局部混凝土聲速速出現(xiàn)低于于低限值異異常IV某一檢測剖面連連續(xù)多個測測點的聲學(xué)學(xué)參數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)明顯異常常；兩個或兩個以上上檢測剖面面在同一深深度測點的的聲學(xué)參數(shù)數(shù)出現(xiàn)明顯顯異常；樁身混凝土聲速速出現(xiàn)普遍遍低于低限限值異?；蚧驘o法檢測測首波或聲聲波接收信信號嚴重畸畸變10、當聲測管出現(xiàn)堵堵管情況時時，按以下下規(guī)定執(zhí)行行：1、當出現(xiàn)個別聲測測管樁底附附近堵管采采用斜測法法時，兩個換換能器中點點連線的水水平夾角應(yīng)應(yīng)不大于440o；2、其它情況下，應(yīng)應(yīng)在所堵聲聲測管附近近鉆芯，檢檢測樁身混混凝土完整整性，并用用鉆芯孔作作為通道進進行聲波透透射法檢測測。11、檢測報告應(yīng)符合合鐵路檢測測規(guī)程內(nèi)容容的規(guī)定。并并應(yīng)包括：：1受檢樁每個個檢測剖面面聲速-深度曲線線、波幅-深度曲線線，并將相相應(yīng)判據(jù)臨臨界值所對對應(yīng)的標志志線繪制于于同一個座座標系；2當采用主頻頻值或PSSD值進行行輔助分析析判定時，繪繪制主頻-深度曲線線或PSDD曲線；3樁身缺陷位位置及程度度分析；4每個檢測剖面有有代表性的的正常測點點和異常測測點的實測測波形曲線線。1）系統(tǒng)延時的來來源在測試時，儀器器所顯示的的發(fā)射脈沖沖與接收信信號之間的的時間間隔隔，實際上上是發(fā)射電電路施加于于壓電晶片片的電信號號的前緣與與接收到的的聲波被壓壓晶體交換換長的電信信號的起點點之間的時時間間隔，由由于從發(fā)射射電脈沖變變成到達試試體表面的的聲脈沖，以以及從聲脈脈沖變成輸輸入接收放放大器的電電信號，中中間還有種種種延遲，所所以儀器所所反映的聲聲時并非聲聲波通過試試件的真正正時間，這這一差異來來自下列幾幾個方面；；電延遲時間：從從聲波儀電電路原理可可知，發(fā)出出觸發(fā)電脈脈沖并開始始計時的瞬瞬間到電脈脈沖開始作作用到壓電電體的時刻刻，電路中中有些觸發(fā)發(fā)、轉(zhuǎn)換過過程。這些些電路轉(zhuǎn)換換過程有短短暫延遲的的響應(yīng)。另另外，觸發(fā)發(fā)電信號在在線路及電電纜上也需需短暫的傳傳遞時間，接接收換能器器也類似。這這些延遲統(tǒng)統(tǒng)稱電延遲遲。電聲轉(zhuǎn)換時間：：在電脈沖沖加到壓電電體瞬間到到產(chǎn)生振動動發(fā)出聲波波瞬間有電電聲轉(zhuǎn)換的的延遲。接接收換能器器也類似。聲延遲：換能器器中壓電體體輻射出的的聲波并不不是直接進進入被測體體，而是先先通過換能能器殼體或或夾心式換換能器的輻輻射體，再再通過耦合合介質(zhì)層，然然后才進入入被測體。接接收過程也也類似。超超聲波在通通過這些介介質(zhì)時需要要花費一定定的時間，這這些時間統(tǒng)統(tǒng)稱為聲延延遲。這三部分延遲構(gòu)構(gòu)成了儀器器測讀時間間t1與聲波在在被測體中中傳播時間間t的差異。這這三部分中中，聲延遲遲所占的比比例最大，這這種時間上上的差異統(tǒng)統(tǒng)稱儀器零零讀數(shù)，常常用符號t0來表示。儀儀器零讀數(shù)數(shù)的定義為為：當發(fā)收收換能器間間僅有耦合合介質(zhì)（發(fā)發(fā)、收各一一層，共兩兩層）時儀儀器的測讀讀時間，而而聲波在被被測物體中中的傳播時時間t=t1一t0.要準確求得t應(yīng)應(yīng)首先標定定出儀器零零讀數(shù)t0。顯然，不不同的聲波波儀，不同同的換能器器，t0值均各不不相同，應(yīng)應(yīng)分別標定定。2）測試系統(tǒng)延時時t0的標高方方法使用徑向換能器器時，系統(tǒng)統(tǒng)延時t0的標定方方法——時距法：：徑向換能能器輻射面面是圓拄面面，應(yīng)采用用如下方法法標定：將將發(fā)、收換換能器平行行懸于清水水中，逐次次改變兩換換能器的間間距，并測測定相應(yīng)聲聲時和兩換換能器的間間距，做若若干點的聲聲時一間距距線性回歸歸曲線，就就可求得t0：t=t00+b**l((14—1)式中b回歸直線線斜率；l發(fā)、收換換能器輻射射面邊緣間間距,tt(uss)t儀器各次次測讀的聲聲時；t0時間軸上上的截距（us），即測測試系統(tǒng)的延延時。低應(yīng)變變檢測流程程1、檢測前準備工工作①收收集施工記記錄，樁位位圖、地質(zhì)質(zhì)資料、受受檢樁在施施工中有無無異常；②受受檢樁樁身身混凝土強強度應(yīng)至少少達到設(shè)計計強度的70%，且不小小于15MPPa。③受受檢樁樁頂頂標高是否否在設(shè)計標標高處？混混凝土質(zhì)量量是否良好好？④受檢樁樁頂傳感感器安裝處處及錘擊處處宜用便攜攜式砂輪機機磨平，激激振點與測測量傳感器器安裝位置置應(yīng)避開鋼鋼筋籠的主主筋影響。D≤0.8m0.8mm＜D≤1.255m11.25mm＜D＜2.0mm實心樁不同樁徑徑激振點和和傳感器安安裝點布置置示意圖 PHC管樁激振振點和傳感感器安裝點點布置示意意圖2、現(xiàn)場檢測①對對檢測儀器器設(shè)備進行行檢查調(diào)試試，確定性性能正常后后，輸入正正確測試參參數(shù)。②將將傳感器安安裝處清理理干凈，用用粘接耦合合劑將傳感感器粘在樁樁頂傳感器器安裝處，并并確保粘接牢固且傳感感器的安裝裝與樁頂面面垂直，激激振方向應(yīng)應(yīng)沿樁軸線線方向。③每每根單樁均均進行多次次激振，重重復(fù)性測試試，當多次次測試波形形重復(fù)良好好時，方可可存儲，每根樁至少采集集存儲3個以上好好的波形。并并根據(jù)缺陷陷所在位置置的深淺，及及時改變錘錘擊脈沖寬寬度。當檢檢測長樁的的樁底反射射信息或深深部缺陷時時，沖擊入入射波脈沖沖應(yīng)較寬；；當檢測短短樁或樁的的淺部缺陷陷時，沖擊擊入射波脈脈沖應(yīng)較窄窄。④檢測中發(fā)現(xiàn)異常常的樁，需需采用多臺臺設(shè)備進行行檢測并進進行綜合分分析及判定定。⑤填寫野外檢測記記錄及檢測測見證單。3、成果提交①每每批次檢測測速報次日日送交建設(shè)設(shè)單位及監(jiān)監(jiān)理。②每每單項工程程檢測結(jié)束束后7日提交正正式報告?；鶚兜蛻?yīng)變檢測測現(xiàn)場記錄錄表工程名稱墩臺形式墩臺編號施工單位監(jiān)理單位檢測儀器儀器名稱檢測方法樁型規(guī)格型號檢測日期成樁方法極限承載力設(shè)計承載力樁號樁徑（m）實際樁長(m))澆注日期設(shè)計強度檢測日期地質(zhì)狀況及樁位位布置示意意圖檢測記錄員:資資料提供::見證人人：檢測日期期:超聲波檢測流程程1、聲測觀的埋設(shè)設(shè)①聲測管是檢測過過程中換能能器移動的的通道，其其材料應(yīng)具具有一定的的強度及剛剛度，宜采采用焊接鋼鋼管（鍍鋅鋅管或不鍍鍍鋅管），內(nèi)內(nèi)徑宜為550mm～～55mmm，壁厚不不宜小于2.5mmm，管身不不得有破損損，管內(nèi)不不得有異物物。②根據(jù)樁徑大小預(yù)預(yù)埋聲測管管，樁徑不不大于8000mm宜宜對稱埋二二根管；樁樁徑大于8800mmm小于等于于20000mm，宜宜埋三根，按按等邊三角角形布置；；樁徑大于于20000mm以上上，宜埋四四根，按正正方形布置置，