干孔中的(超)声波测试

声波透射法检测技术规范17.1 适用范围17.1.1声波透射法适用于已预埋两根或两根以上声测管、且桩径不小于0.6m的混凝土灌注桩桩身完整性检测及混凝土地下连续墙的墙身完整性检测，判定桩身及墙身缺陷的位置、范围和程度。

17.1.2声波透射法也适用于基桩经钻芯法检测后需进一步了解具有两个或两个以上钻芯孔之间的混凝土质量的检测。

17.1.2【条文说明】基桩声波透射法检测是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测，当桩径小于0.6m时，声测管的声耦合会造成较大的测试误差，因此该方法适用于桩径不小于0.6m。

由于桩（墙）内跨孔测试误差高于上部混凝土的检测，且桩（墙）身混凝土纵向各部位硬化环境不同，粗细骨料分布不均匀，因此该方法不宜用于推定桩（墙）身混凝土强度。

17.2 仪器设备17.2.1声波发射与接收换能器应符合下列规定：l 圆柱状径向振动，沿径向无指向性；2 外径小于声测管内径，有效工作段长度不大于150mm；3 谐振频率为30-60kHz；4 水密性满足lMPa水压不渗水。

17.2.1【条文说明】声波换能嚣有效工作面长度指起到换能作用的部分的实际轴向尺寸，该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试结果。

换能嚣的谐振频率越高，对缺陷的分辨率越高，但高频声波在介质中衰减快，有效测距变小。

选配换能嚣时，在保证有一定的接收灵敏度的前提下，原则上尽可能选择较高频率的换能器。

提高换能器谐振频率，可使其外径减少到30mm以下，有利于换能器在声测管中升降顺畅或减小声测管30~60kH声波发射频率的提高，将使声波穿透能力下降。

所以，本规程仍推荐目前普遍采用的30一60kHz的谐振频率范围。

桩中的声波检测一般以水作为耦合剂，换能器在1MPa 水压下不渗水也就是在100m水深能正常工作，这可以满足一般的工程桩检测要求．对于超长桩，宜考虑更高的水密性指标。

当测距较大接收信号较弱时，宜选用带前置放大器的接收换能器，也可采用低频换能器，提高接收信号的幅度。

隧道超声波检测方法1 方法原理1.1 超声波法的原理是利用超声波（声波）在介质中的传播特性及声时、声速、波幅和主频等声学参数，对介质特征和内部的构造与缺陷进行探测的方法。

1.2 超声波法属弹性波法的一种。

根据不同的检测目的和测试条件，可在结构和构件的表面、单孔孔内、单孔孔内与测试面间、跨孔孔间等进行观测，按发射和接收传感器所处相对位置，可以选用平测直达波法、对测和斜测直达（透射）波法、反射波法等观测方法。

2 适用范围及应用条件2.1 适用范围超声波法适用于检测隧道围岩支护构件、模筑混凝土等方面内容，主要包括锚杆的杆体长度和锚固密实度、混凝土强度等级、混凝土表面的裂缝深度、损伤层厚度、脱空、混凝土结构和构件的厚度、内部、结合面和背部（下部）的不密实、空洞、脱空、注浆效果等检测项目。

2.2 应用条件如下：a) 检测内部缺陷时，测试范围除应大于有怀疑的区域外还应有同条件的正常混凝土进行对比，且对比测点数不应少于20；b) 选用直达波法检测内部缺陷时，被测部位应具有一对或两对相互平行的测试面；c) 在混凝土的表面进行检测时，测试面应清洁、平整、干燥，并应避开蜂窝麻面部位，不应有施工缝、饰面层、浮浆、油垢等，必要时可用砂轮磨平或用高强度的快凝砂浆抹平，抹平砂浆必须与混凝土粘结良好；d) 检测混凝土裂缝的深度时，被测裂缝中不得有积水或泥浆等；e) 对预计深度在500 mm 以上的混凝土裂缝采用跨孔法检测时，应允许在裂缝两侧钻测试孔；f) 对混凝土结构结合面检测时，被测部位应具有使超声波垂直或斜穿结合面的测试条件。

3 仪器设备3.1 超声波仪器系统主要包括：多通道主机、激振器、发射与接收换能器、计算机、数据处理软件、钢卷尺等。

3.2 激振器、发射与接收换能器应符合下列规定：a) 激振器通常是在结构物表面、作较大距离、锚杆等检测时使用，激振频率应在10 Hz～50 kHz，宜使用超磁致伸缩声波振源；b) 常用的发射与接收换能器换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类型，可根据不同测试需要选用；c) 厚度振动式换能器的频率宜采用10 kHz～250 kHz；径向振动式换能器的频率宜采用20 kHz～60 kHz，直径不宜大于32 mm；d) 当接收信号较弱时，宜选用带前置放大器且较低谐振频率的接收换能器。

第三部分超声波检测下、正谈判断超（在超后括弧内，正确的画⊙，错误的gx）1°。

超声波在介质中的传播速度与频率成反比。

（×）2。

超声波在水中的传播速度与温度成反比。

（×）3°。

超声波在同△固体材料中，传播纵波、横波时声阻抗都一样。

（×）4．超芦波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。

〈×〉5！．超芦没垂直入射到异质界面时，声强反射率等于声强透过翠，两者之和等于19（×）6。

超芦波垂直入射到异质界面时，芦压往复透过率大于声强透过率。

（×）＾7°．液体介质中只能传播纵波和表面波，不能传播横波n ＾（×）8。

超声波垂直入射到异质界面时，界面亠鹤的总声压等干另一棚的总声压。

（○）9°。

超声波垂直入射到异质界面时，其声压反射率或透过率仅与界面两佣介质的声阻抗有关。

（○）10°＇根揖介质质点的振动方向和波动传播方向的关系米区分，波的类型可分力纵波、横波、表面没和板波等。

（o）11。

一般声束指向角越小，则主芦宋越窄，芦能蚤越集从而可以提高对缺陷的分辨能力以及准确判断缺陷的位（○）12·。

超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型反射角等于八射角。

（O）13。

介质的芦阻抗越小，｜引起的超声没衷减赴小古（×）14；．超声波入射到Cl＜钱的凹曲面时（从入射方向看），其透过波聚焦。

－O）15Ⅲ。

超芦波入射到C1＞q的凸曲面时（从入射方向看），共透过没发散。

｛×｝16。

横波倾斜入射到钢／水界面，水中既无折射横波，又无折射纵波。

（x）17，超产波检测气孔灵敏度较低，是因为超声波入射到气孔时，其反射波发散占（O）18！。

超声汝的近扬长度与声源面积和频率成正比。

（○）19。

面积相同、频率也相同的圈品片拍方晶片，在同一介质中，其超声扬的近场长度相差1。

2倍。

（×）20。

理想的镜面大干底！对声波产生全反射。

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。

成孔质量检测作业指导书1.目的为了规范钻孔灌注桩成孔质量检测超声波法的各个环节，特制定本细则。

2．仪器设备采用武汉中岩科技有限公司生产的RSM-HGT（B）超声波成孔质量检测仪，各项技术指标如下：3.检测原理超声波成孔检测，是应用超声波反射技术,对钻孔灌注桩成孔质量进行综合检测的新技术。

将超声波检测设备固定在孔口，超声波换能器自孔（槽）口下降（也可从下至上检测），下降（或上升）过程中对孔（槽）壁连续发射和接收声波信号并实时记录各个深度测点声时值，通过声时值计算断面宽度，也可由记录仪或电脑直接绘制出孔（槽）壁剖面图便可反映出不同断面钻孔的直径、倾斜度及深度，从而判定成孔的质量。

现场实测时，超声波探头的下放依靠绞车自动控制完成，反射信号从接收探头传至地面的记录仪，通过计算机打印成图，现场测试装置见下图：沉渣厚度检测可采用视电阻率法检测，检测步骤应符合下列规定:a.将沉渣测定仪探头对准孔(槽)中心部位，下放沉渣测定仪探头直到孔底，下放测头时观察视电阻率值变化范围，选取合适的测量量程或放大倍数。

b.提升沉渣测定仪探头1~2m,再让测定仪探头自由下落，穿透沉渣层达到原土层。

C.将沉渣测定仪探头匀速缓慢地提升，沉渣测定仪器自动记录孔底不同深度的泥浆视电阻串，并绘制出“泥浆视电阻率深度”曲线，直到将测定仪探头提升至距离孔底约2m高度停止。

4、检测依据4.1《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）4.2《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）4.3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2018）4.4检测项目（1）实测桩孔直径；（2）实测桩孔垂直度；（3）实测桩孔深度。

（4）实测沉渣厚度5.相关要求5.1安全要求（1）人员进入检测现场时，必须佩带安全帽。

（2）人员进入现场后，观察周围是否存在安全隐患。

（3）当检测人员发现周围存在安全隐患，要及时告知施工单位现场负责人排除安全隐患。

超声波测试混凝土的基本方法声波在均匀的固体介质中传播时，特别是在金属中定向传播过程中，实际上并没有什么衰减，而在金属与空气界面上则几乎全被反射回来。

这就是利用声波来检测金属零部件均匀性和零件内是否有气孔、裂缝、铸造等缺陷的物理基础。

而混凝土超声探测亦是根据这一原理来研究混凝土的结构形态。

目前比较成功的方法有以下几种类型：（1）用超声波通过混凝土来判断混凝土内部结构的方法，叫透射法或穿透法；（2）用声波所产生的回波信号来研究混凝土内部结构及裂缝位置及波速叫反射法；（3）用声波的界面滑行波来研究岩体的下伏界面速度及界面位置的方法叫折射法；（4）用钻孔来了解混凝土内波速及结构特征随深度的变化，称为孔中测定法。

下面分别介绍各种方法工作的特点及使用条件.〔I〕透射波（直达波）法：混凝土超声波透射法，是一种简单而效果又是最好的探测方法•采用透射法发收、换能器机-电，电-机转换效率高，因而在混凝土中的穿透能力相对较强，传播距离相对较长，可以扩大探测范围。

透射波法可以获得较反射波法大几倍，较折射波法大几十倍的能量，因而波形单纯、清楚、干扰较小，初至清晰，各类波形易于辨认。

透射波法要求发射探头和接受探头之间的距离必须能够准确丈量，否则计算出来的误差值较大，反而影响了测量的精度。

当被测对象较破碎，或存在张裂缝时岩体对声波的衰减系数较大，以及做大距离测试,可采用锤击法。

这时接收仍可采用单片弯曲式换能器接收，其谐振频率以10千赫左右为宜。

因为在混凝土上加板的激发频率主频约在数千赫。

鉴于这时所测声时值较大，发射到接收的系统延时值在数微秒，可忽略，故不再计较t o的值。

〔U〕反射波（回波）法用发射、接收换能器检测混凝土质量。

超声波在混凝土中传播时，所遇到的每个波阻抗面上，都将发生反射、透射现象，在有几个波阻抗面存在时，则在每个界面上都将发生反射和透射。

这样我们在混凝土表面上可以观测到一系列依次到达的反射波如图1所示,反射波的强度不仅与入射波的强度有关外，而且决定界面的反射系数，即决定两种介质的声阻抗。

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。

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。

声波检测技术在桩基完整性检测中的应用张立平一. 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）。

声波透射法一、声波透射法原理：基桩成孔后，灌注混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数, 然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况，评定桩身完整性等级。

二、仪器设备超声仪：NM4B 型非金属超声仪。

仪器在检定周期内。

换能器：径向换能器三、 声测管埋设1 声测管为50mm 镀锌钢管。

2 声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶1OOmm 以上，且各声测管管口高度宜一致。

3 应采取适宜方法固定声测管，使之成桩后相互平行。

4 声测管埋设数量为3根管。

检测剖面编号分别为1-2、1-3、2-3；根据设计图纸，本工程声测管埋设为3φ50的镀锌钢管。

5声测管的连接与埋没用作声测管的管材一般都不长（钢管为6m 长一根）当受检桩较长时，需把管材一段一段地联结，接口必须满足下列要求：(1) 有足够的强度和刚度，保证声测管不致因受力而弯折、脱开；(2) 有足够的水密性，在较高的静水压力下，不漏浆；(3) 接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍接头的上、下移动。

声测管布置图通常有两种联结方式：螺纹联结和套筒联结。

一般用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼内侧，在成孔后，灌注混凝土之前随钢筋笼一起放置于桩孔中，声测管应一直埋到桩底，声测管底部应密封，如果受检桩不是通长配筋，则在无钢筋笼处的声测管间应设加强箍，以保证声测管的平行度。

安装完毕后，声测管的上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。

声测管的安装方法1—钢筋， 2—声测管，3—套接管，4—箍筋，5—密封胶布（3） 检查测试系统的工作状况，。

（4） 将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高程的基准。

灌注桩的超声波检测与低应变检测的对比摘要：钻孔桩灌注桩由于其高承载能力，成熟的建筑技术而广泛应用于桥梁、铁路、高速公路和市政隧道等领域。

然而，钻孔灌注桩是一个重要的隐蔽工程，成孔、焊接、泥浆、沉渣以及混凝土的浇筑等因素都会影响到工程质量，施工难度大。

关键词：超声波；低应变；检测方法；基桩检测1、超声检测桩基基本原理超声波检测也叫超声检测，属于常规五种无损检测方法的一类。

在特定的方向上超声波声束可进行集中，以直线的方式在介质当中进行传播，这样就有很好的指向性。

超声波会有散射以及衰减出现在介质的传播当中，会有折射、反射、波型转换出现在异种介质的界面上。

从缺陷界面反射回来的反射波能够通过这些特性取得，进而将对缺陷进行探测的目的完成。

但能量上，超声波大于声波。

在固体当中，超声波不会有很大的传输损，在有很大的探测深度，因为在固体中超声波出现折射与反射之类的现象，特别是气体固体界面不能够通过。

一旦有裂纹、气孔、分层等缺陷出现在金属中，超声波被传播到这当中去时会部分或全部反射。

探头接受反射回来的超声，在之后处理有仪器内部的电路，就会有不同高度和有一定间距的波形在仪器的荧光屏上上显示出来，能够依据波形的变化特征，对在工件中缺陷的位置、深度以及形状来进行判断。

因此混凝土桩内的混凝土不密实时，结构内材料存在松散、蜂窝、孔洞等桩体严重缺陷。

同上述所讲，在遇到缺陷面时，发出的超声波会被反射，经过处理后，依靠波形的特征获得混凝土桩的密实度参数。

混凝土灌注桩声波透射法检测的主要工作原理：在桩身中预埋若干根声测管、声测管材质可以是铁管或PVC管、管内充满水作为声耦合剂。

测试中，两个传感器保持同步移动，发射传感器发射超声脉冲通过桩身混凝土到达接收传感器接收。

由于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性；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，波达到该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能力明显降低；如果混凝土中存在松散、蜂窝、孔洞等内部缺陷，声波将产生散射或绕射；依据波的初至时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变等，可以获取测区范围内混凝土的密实度参数。

混凝土灌注桩超声波检测实验一、实验目的及要求1、学习超声波声测仪的使用。

2、学习混凝土灌注桩超声波检测的方法，检测混凝土灌注桩的质量，找出基桩的缺陷，判断基桩完整性情况。

二、实验仪器设备1、超声波多跨孔声测仪2、编码器、换能器三、实验内容1、内容提要在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声发射和接收换能器的通道。

检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并根据实测声学参数的变化规律分析每个断面上混凝土的质量。

2、原理及方法当混凝土无缺陷时，超声波在其中正常传播。

但当换能器正对着缺陷时，情况就不一样了，由于缺陷的存在，混凝土连续性中断，缺陷区与混凝土之间成为界面（空气与混凝土）。

在这界面上，超声波传播情况发生变化，发生反射、散射与绕射。

超声波经过缺陷后接收波声学参数将发生变化。

填空气或水汽。

由于混凝土与空气的特性阻抗相差悬殊，界面的声能反射系数近于1.因此超声波难于通过混凝土/空气界面。

但但由于低频超声波漫射的特点。

声波又将沿缺陷边缘配料错误形成的低密实性区）。

由于这些部位的材料的声速比正常混凝土小，也会使这些部位测点的声时增大，在这种情况下，超声波分两条路径传播：一是直接穿过低声速材料当超声波通过混凝土内部缺陷时，由于混凝土的连续性已被破坏，使声波的传播路径复杂化，直达波，绕射波等各类波相继到达接收换能器，它们各有不同的频率和相位。

这些波的叠加有时会造成波形的畸变。

四、实验步骤和过程（一）准备工作1、疏通预埋的声测管，在预埋声测管中灌满清水；2、记录好桩号，并对四根声测管按顺时针方向进行编号，如四个声测管分别编号为1，2，3，4。

正确量取声测管之间的间距（即12、13、14、23、24、34距离）。

此时管间距指的是两声测管外壁到另一声测管外壁的距离，即穿透混凝土的净距离；3、将三个换能器分别小心放入1、2、3、4管中，直到四只换能器轻触管底，记录下放的长度（为了对换能器的连线有很好的保护，最好在声测管的管口分别放一只孔口滑轮）注：一定要注意四只换能器放下的深度是否相等，如不相等，则应进行调整，务必保证四只换能器处于同一水平面上。

1.概述跨孔声波测井方法通过发送一个探头的超声波脉冲通过具体到另一个（位于平行管探针），联俊程序巡查钻轴的结构完整性，程度和缺陷的位置，如果有的话。

在接收探头，脉冲信号的到达时间和强度是影响混凝土。

对于等距管，统一具体的产量以合理的脉搏波速度和信号强度一致的到达时间。

非均匀性的，如污染，软混凝土，蜂窝，孔洞，或夹杂展示延迟降低信号强度与到达时间。

此过程包括由ASTM D6760 流动通讯接入管的制备安装在每个钻轴接入管网进行测试，由CSL可能允许检查。

注意，安装在每个轴管的实际人数通常为每一个0.25米的0.35米（10至14英寸的钻孔轴的直径），其最低三个访问管，管选定（我们的个人偏好，至少四管）。

与在同一地点不同直径钻孔轴可能需要一个接入管不同的数字。

请注意，最好是每一个钻轴应与接入管装备，这本身就可以成为一个更激发仔细程序安装程序。

当然，管的接入费用是温和与轴的成本和一个失败的轴的成本比较。

最好的办法，许多工作规范要求的测试，每轴，以确保每一个轴的质量。

在某些情况下，钻轴的实际数目，由CSL测试可能只是一些地方钻探井进行测试后会由工程师安装所选择的钻轴的比例，无论是在随机的基础或安装基础记录。

如果发现重大缺陷，测试的钻轴数可能会增加的工程师。

如果访问管未安装在安装过程中相对低廉的费用，后来一轴检查（因出现问题时的不寻常或突发事故的建筑）将是非常困难和非常昂贵的，或者在某些情况下是不可能的。

每轴可能会有一些困难，在安装过程中（例如在外壳提取），所以每一个轴，应当能够获得管配备允许的任何困难，任何安装有轴的评价。

建议的名义访问管子38至50毫米（1.5到2.0英寸内径）。

管可能是钢管（标准体重表40），或PVC管（首选的时间表80，虽然时间缩短40轴令人满意），以便在每个钻轴探针访问。

钢管通常是首选。

使用圆管具有定期进行内部直径包括任何管接头的缺陷和阻碍，允许自由，不受阻碍的探针通过。

管应水密和干净的内部和外部面临无腐蚀，以确保混凝土与管的良好纽带。

声波检测技术在桩基完整性检测中的应用（连载一）张立平一. 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。

隧道施工地质超前预报方法主要有以下几种物探法近来运用愈来愈广泛，已经是现今隧道超前预报中不可或缺的核心手段。

常用的方法有的地震反射波法、声波测试、红外探水、电磁波法等。

1.声波法。

主要有岩面测试和孔内测试两种，其中孔内测试又分为单孔和双孔测试，目前应用的方法有HSP法和CT法。

1水平地震剖面法（HSP）○。

分为超前水平布置和双侧水平布置。

超前水平布置将发射源、接收检波器分别置于掌子面前方的两个超前水平钻孔中；双侧水平布置则是将发射源、接收检波器分别置于靠近掌子面的隧道两侧边墙的两排水平钻孔中。

发射源、接收检波器同步相错斜交移动，从而完成一次HSP数据的采集工作。

HSP的探测方式减小或者排除了隧道威严爆破松动圈的英系那个，可获得面波少、S/N比高的数据，能取得高精度的测试效果，同时避免了隧道中CDP法偏移距不足的缺陷。

为确保高分辨率，HSP系统采用了较高的频率范围。

2CT法。

混凝土声波CT层析成像法借助一血某射线断层扫○描的基本手段，结合其物理力学性质的相关分析，采用射线走时和振幅来重构混凝土内部声速值及衰减系数的场分布，通过像素、色谱、立体网络的综合展示，以达到直观反映混凝土内部结构图像之目的。

2．地质雷达法。

采用连续扫描电磁波反射曲线的叠加，利用电磁波在隧道掌子面前方岩体中的传播、反射原理，根据测到的反射脉冲波走时计算反射界面距隧道施工掌子面的距离。

地质雷达被认为是目前分辨率最高的地球物理方法，但是由于预报距离短，易受隧道洞内机器、管线的干扰，目前多用于岩溶洞穴、含水带和破碎带的探测预报。

3．TSP法。

原理与地震反射负式速度法相同，但其采用深度偏移法，且在成像前进行二维Radon变换。

利用视速度差异，消除与隧道走向近乎平行的反射界面，由于受观测方式限制，不可能给出准确的断层产状、位置和岩体波速。

4.红外探水技术。

在隧道中，围岩每时每刻都在发射红外波段的电磁波，并形成红外辐射场，辐射场有密度、能量、方向等信息，岩层在向外发射红外辐射的同时，必然会把它内部的地质信息传递出来。