
超音波检测技术(基桩检测方法)
超音波检测技术是指一种用于检测高等级水泥路面路基状态的最基本的方法。超音波检测技术具有激发容易、检测工艺简单等特点。
基桩检测方法一般包括桩内单孔透射法、桩外孔透射法、桩内跨孔透射法等。
基本介绍
- 中文名:超音波检测技术
- 原因:超音波激发容易、检测工艺简单
- 性质:道路状态检测
- 套用:高等级水泥路面路基检测
定义
由于超音波具有激发容易、检测工艺简单、操作方便、价格便宜等优点,因此在道路状态检测中,特别是高等级水泥路面路基检测中的套用有着较广泛的前景。

原理
超音波是一种频率高于人耳能听到的频率(20Hz~20KHz)的声波。实践证明,频率愈高,检测解析度愈高,则检测精度愈高。因此实践中利用超音波检测水泥路面状态时,其上限频率为100KHz、下限频率为20KHz。
超音波是一种波,因此它在传输过程中服从波的传输规律。例如:超音波在材料中保持直线行进;在两种不同材料的界面处发生反射;传播速度服从波的传输定理:ν=λf(ν为波速,λ为波长,f为波的频率)。资料证明,波速对于水泥路面路基检测十分有用,因此一般也称超音波检测法为波速法。
检测方法
研究证明,波在介质材料中行进的速度愈大,则介质材料的坚硬性愈大;反之,则介质材料愈鬆软。而介质材料的坚硬性实质上也反映了该种材料强度的高低,因此材料强度愈高,波速应愈大;材料强度愈低,则波速应愈小。这样,知道了波速,亦即知道了材料强度。
在土工试块及某些岩体中利用波速法进行无损检测有比较成熟的经验,用得也比较广泛。但水泥路面路基情况比较特殊,作为无损检测的超音波探头无法生根或埋置,从而造成检测工作的难度。因此,应该採用波速法与回弹法相组合的综合法。
基桩检测方法
超音波透射法基桩检测方法
按照超音波换能器通道在桩体中的不同的布置方式,超音波透射法基桩检测主要有三种方法:
桩内单孔透射法
在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用,例如在钻孔取芯后,我们需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,这时可採用单孔检测法,此时,换能器放置于一个孔中,换能器间用隔声材料隔离(或採用专用的一发双收换能器)。超音波从发射换能器出发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,再经耦合水分别到达两个接收换能器上,从而测出超音波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。需要注意的是,运用这一检测方式时,必须运用信号分析技术,排除管中的影响干扰,当孔道中有钢质套管时,由于钢管影响超音波在孔壁混凝土中的绕行,故不能用此法。
桩外孔透射法
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作为检测通道,检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器,接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下,超音波沿桩身混凝土向下传播,并穿过桩与孔之间的土层,通过孔中耦合水进入接收换能器,逐点测出透射超音波的声学参数,根据信号的变化情况大致判定桩身质量。由于超音波在土中衰减很快,这种方法的可测桩长十分有限,且只能判断夹层、断桩、缩颈等。
桩内跨孔透射法
此法是一种较成熟可靠的方法,是超音波透射法检测桩身质量的最主要形式,其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管,在管中注满清水,把发射、接收换能器分别置于两管道中。检测时超音波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收,实际有效检测範围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。根据不同的情况,採用一种或多种测试方法,採集声学参数,根据波形的变化,来判定桩身混凝土强度,判断桩身混凝土质量,跨孔法检测根据两换能器相对高程的变化,又可分为平测、斜测、交叉斜测、扇形扫描测等方式,在检测时视实际需要灵活运用。
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