基桩声波透射法检测报告

声波透射法检测公路基桩完整性摘要：目前，声波透射法是国内用来检测基桩工程的常用方法之一，也是进行无损检测规范当中最为可靠的手段，经过检测后所得结果，通过分析可以了解到基桩完整性。

通过声波透射法对基桩进行检测，操作起来比较方便，同时检测数据更加直观与可靠，若检测方式本身精度以及可靠度可以进一步提高，将促使声波透射法在基桩检测领域中得到进一步推广。

关键词：声波透射法检测公路基桩完整性1检测原理和检测要求灌注桩成孔之后，再开始浇筑，工作者需要开展被测桩的声测管工作，并固定于钢筋笼之上，将声波发射与接收换能器放在对应的声测管内。

在具体的监测过程中，需要确保在管当中，将清水作为耦合剂注满，对发射换能器检测，发射脉冲，当信号穿透桩体混凝土到达接收换能器后，对信号可进行读取，读出其接收波的频率、声速等内容。

混凝土中所穿入的声波脉冲信号在传播时，可能会出现折、反、多次绕射等情况，造成信号的部分参数发生变化，如波形频率、振动幅度等，在这样的情况下，所接收的信号里会带有相关传播介质密实缺陷、完整度缺陷等。

通过相应的检测设备，分析接收的信号中不同的声参量，并判断出混凝土桩身是否完整，以此更好地了解基桩所存在的问题。

2基桩常见缺陷类型2.1夹泥在进行基桩浇灌的过程中，当地层的稳定性差或者由于泥浆比重配备不当时，易使孔壁坍塌，土体进入混凝土，导致桩身局部夹泥，严重的可能出现断桩现象。

2.2断桩断桩主要表现为声速、波幅和频率急剧下降，波形严重畸变或无接收波形，往往是成片出现，且多个剖面的大致深度范围均存在上述异常情况。

2.3混凝土离析当混凝土和易性不好、搅拌不均匀、水灰比过大或者灌注过程中导管漏水等原因都会产生混凝土离析。

2.4桩顶混凝土疏松桩顶混凝土疏松的产生主要是因为混凝土的浇筑的超灌量不足，桩顶部位的混凝土与泥浆混合在一起，形成桩顶浮浆，导致桩顶部位混凝土强度降低。

2.5沉渣桩底沉渣是在基桩检测中常见的一个问题，导致该问题的主要原因是清孔不够彻底。

**********工程第一合同段青龙嘴小桥（第二分册）基桩声波透射法检测报告编号： BG-2013-XCJ-001**********二 O一三年八月建设单位： **********交通运输局设计单位：委托单位：监理单位：施工单位：检测单位：*********设计院有限公司***********有限公司**********监理中心************有限公司********有限公司检测地点：***主要检测人员： ****报告编写人：审核：批准：声明尊敬的客户：您所委托的检测任务已如约完成，在收到本报告之后，敬请认真阅读以下内容：1、无本单位“试验检测报告专用章”无效。

2、无三级审核无效。

3、有任何改动无效。

4、未经本单位同意授权，不得部分复制本报告或用于其它用途。

5、若对本报告又异议，应于收到报告之日起10 个工作日内提出，逾期将不予受理。

6、本试验报告正文共13 页。

单位： *** 有限公司地址： *** 号电话： ******邮编： ******一、前言受************** 有限公司委托，我单位—— **** 有限公司对利川至来凤公路咸丰县太平沟至杨泗坝段改建工程第一合同段青龙嘴小桥的基桩进行超声波透射法检测，目的是检测桩身结构完整性。

本报告为端承桩的部分检测结果。

二、检测依据《公路工程基桩动测技术规范》JGJ/T F81-01-2004三、检测原理及方法ZBL-U520非金属超声波检测仪信号输入参数设定数据处理结果输出计算机电缆柱声测管岩土换能器桩基础超声波试验示意图超声波脉冲透射法（简称声测法）是一种检测桩基内部缺陷的非破损检测方法。

本方法适用于桩径大于的砼灌注桩的完整性检测。

它主要根据超声波在砼中的穿透声时、接收波的首波高度及接收波的波形等物理量进行缺陷判断。

其中声时值由于具有比较明确的概念，而且易于精确测量，所以被作为判断的基本依据，首波高度和波形作为参考依据或辅助参量也起到重要的参考作用。

介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称为横波，又称为S波。 是依靠使介质产生剪切变形引起的剪切力变化而传播的，它和介质的剪 切弹性相关。由于液体、气体无一定形状，不具备切变弹性，不能承受
剪切应力，所以横波只能在固体介质中传播。
固体介质表面受到交替变化的表面张力作用，介质表面质点发 生相应的纵向振动和横向振动，结果使质点做这两种振动的合成运 动，即绕其平衡位置作椭圆运动，该质点的运动又波及相邻质点， 而在介质表面传播，这种波称为表面波，又称R波。表面波传播时， 质点振动的振幅随深度的增加迅速减少，当深度超过2倍的波长时， 振幅已很小了。表面波也只能在固体中传播。
频率变化与混凝土质量
声波脉冲是复频波，具有多种频率成分。当 它们穿过混凝土后，各频率成分的衰减程度不同， 高频部分比低频部分衰减严重，因而导致接收信 号的主频率向低频端漂移。其漂移的多少取决于 衰减因素的严重程度。所以，接收波主频率实质 上是介质衰减作用的一个表征量，当遇到缺陷时， 由于衰减严重，使接收波主频率明显降低。
几种声学参数的比较
声速的测试值较为稳定，结果的重复性较好，受非缺陷因素的影响小，在同一桩的不 同剖面以及同一工程的不同桩之间可以比较，是判定混凝土质量的主要参数，但声速 对缺陷的敏感性不及波幅。 接收波波幅（首波幅值）对混凝土缺陷很敏感，它是判定混凝土质量的另一个重要参 数。但波幅的测试值受仪器系统性能、换能器耦合状况、测距等诸多非缺陷因素的影 响，它的测试值没有声速稳定，目前只能用于相对比较，在同一桩的不同剖面或不同 桩之间往往无可比性。 接收波主频的变化虽然能反映声波在混凝土中的衰减状况，从而间接反映混凝土质量 的好坏，但声波主频的变化也受测距、仪器设备状态等非缺陷因素的影响，因此在不 同剖面以及不同桩之间的可比性不强，只用于同一剖面内各测点的相对比较，其测试 值也没有声速稳定。因此，目前主频漂移指标仅作为声速、波幅的辅助判据。 接收波形也是反映混凝土质量的一个重要方面，它对混凝土内部的缺陷也较敏感，在 现场检测时，除逐点读取首波的声时、波幅外，还应注意观察整个接收波形态的变化 ，作为声波透射法对混凝土质量进行综合判定时的一个重要的参考，因为接收波形是 透过两声测管间混凝土的声波能量的一个总体反映，它反映了发、收换能器之间声波 在混凝土各种声传播路径上的总体能量，其影响区域大于直达波（首波）。

目录一、工程简介 (1)二、工程地质概况 (1)三、检测依据 (2)四、检测仪器设备 (2)五、检测原理 (2)六、检测结果 (4)七、结论 (5)八、附图 (5)一、工程简介本项目位于xxxxxxxxxxxx，本项目为xxxxxxxxxx建设项目。

检测具体工程信息见下表：二、工程地质概况根据地勘资料显示，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX三、检测依据1.检测标准规范及代号《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014《四川省建筑地基基础检测技术规程》DBJ51/ 014-20212.其他检测依据委托方提供的设计文件及其他说明文件。

四、检测仪器设备检测设备一览表五、检测原理混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。

对于正常的混凝土，声波在其中传播的速度是有一定范围的，当传播路径遇到混凝土有缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，声波将发生衰减，造成传播时间延长，使声时增大，计算声速降低，波幅减小，波形畸变，利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化，来分析判断桩身混凝土质量。

声波透射法检测桩身混凝土质量，是在桩身中预埋2〜4根声测管。

将超声波发射、接收探头分别置于2根导管中，进行声波发射和接收，使超声波在桩身混凝土中传播，用超声仪测出超声波的传播时间t、波幅A及频率f等物理量，就可判断桩身结构完整性。

1.检测方法接收及发射换能器置于检测管内，并放置于声测管底部。

测量时将发射与接收换能器置于同一标高。

发射与接收换器同步提升。

测量点距10cm。

各测点发射与接收换能器累计相对高差不大于2cm，并随时校正。

当发现读数异常时，加密测量点距，以保证测点间声场可以覆盖而不至漏测。

检测由检测管底部幵始，发射电压值应固定，并应始终保持不变，放大器增益值也应始终固定不变。

将每2根检测管编为一组，分组进行测试。

2.数据分析与桩身完整性判定依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014，桩身完整性检测结果应符合下表的规定：桩身完整性分类桩身完整性判定2 对于只有一个检测剖面的受检桩，桩身完整性判断应按该检测剖面代表桩全部横截面的情况对待。

精品资料检测人员:上岗证号:上岗证号:报告编写:上岗证号:校核:上岗证号:审核:上岗证号:批准:职务:声明:1,本检测报告总页数共页,涂改,换页无效.2,检测单位名称与检测...检测基桩声波透射法检测报告工程名称：工程地点：检测方法：基桩声波透射法(建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2003)检测日期：委托单位：报告编号：检测单位名称出报告日期检测项目的位置基桩声波透射法检测报告检测人员：上岗证号：上岗证号：报告编写：上岗证号：校核：上岗证号：审核：上岗证号：批准：职务：声明：1、本检测报告总页数共页，涂改、换页无效。

2、检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效。

3、未经检测单位名称书面批准，不得复制本中心检测报告（完整复制除外）。

检测单位名称出报告日期地址：单位地址邮政编码：电话：单位电话联系人：数据处理 结果输出室内计算机受某某委托单位委托， 检测单位名称 于 某某检测时间段 ，对 检测项目名称 进行声波透射法检测，目的是检测桩身砼结构完整性，根据国家和省市有关规范、规程和规定，并考虑本工程的具体情况，经有关单位研究协商，确定本工程共检测 根桩，现将检测情况及结果报告如下：. 一、检测仪器设备、基本原理和标准1、仪器设备检测仪器设备采用武汉岩海RS-ST01D(P)数字超声仪，包括双孔换能器、孔口深度滑轮。

数据自动连续采集。

仪器设备及现场联接如图1。

图1 基桩超声波检测示意图2、基本原理超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是:由超声脉冲发射源在砼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砼内传播过程中表现的波动特性；当砼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，使接收到的透射波能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，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性、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内砼的密实度参数。

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。

声波透射法基桩质量检测工作程序框图1 2 3 4 52．检测仪器1)声波发射与接收换能器应符合下列要求：➢ 圆柱状径向振动，沿径向无指向性；➢ 外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于150mm；➢ 谐振频率宜为30～60kHz；➢ 水密性满足1MPa水压不渗水。

目录1 工程概况 (3)2 检测目的 (4)3 检测依据及标准 (4)4 主要检测仪器及人员 (4)5 检测原理及缺陷类别判据 (4)5.1 检测原理 (4)5.2 桩身混凝土缺陷判定依据 (5)5.3 桩身完整性类别判定依据 (6)6 检测结果分析 (7)6.1检测环境 (7)6.2分析结果 (7)6.3检测原始波形 (7)7 检测结论 (8)8 附图 (9)国道改建工程二标基桩超声波跨孔透射法检测报告1 工程概况2 检测目的采用超声波跨孔透射法检测钻孔灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。

3 检测依据及标准《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-20044 主要检测仪器主要仪器如表4-1所示。

表4-1主要仪器设备5 检测原理及缺陷类别判据5.1检测原理基桩的超声波无损检测是由超声波仪中的脉冲信号发生器发出的一系列周期性电脉波，加在压电换能器的极板上，转换成一系列超声脉冲，它穿过被测物体，被接收探头所接收，重新变成电信号，根据超声波穿过混凝土的时间（声时）和距离（声程），即可计算出声速。

从实测声速的特征，可反映所穿过物体的特征变化，如果超声波传播路径中产生缺陷，则超声波的能量将部分被反射，接收信号的特征（如声波的传播时间、能量损失、波形畸变）将发生变化，根据接收信号的特征变化可以判断缺陷的位置，从而测知其缺陷的深度。

根据超声波检测的基本原理，必须使超声波脉冲穿过待测物体，因而采用双孔测量法（图1）。

首先在灌注混凝土前预埋声测管，固定于钢筋笼上，在检测前，把发射探头和接收探头分别置于两根测管中，由仪器中的发射系统发射电脉冲，使之产生一定频率的机械振动，即超声波。

超声波通过耦合剂和混凝土介质，到达接收探头，接收探头把已带有混凝土特性的声音信号转换成电信号，经过仪器中的衰减器、放大器送到显示器显示出来。

图1 超声波跨孔透射法测试原理图5.2桩身混凝土缺陷判定依据 1声速判据当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其作为可疑缺陷区。

根据实测声时计算某一剖面各测点的PSD判据，绘制“判据值～ 深度”曲线，然后根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况 ，进行异常点判定。采用PSD法突出了声时的变化，对缺陷较敏感， 同时，也减小了因声测管不平行或混凝土不均匀等非缺陷因素造成的 测试误差对数据分析判断的影响 。
波幅判据
在《规范》中采用下列方法确定波幅临界值判据：
声速低限值法
v i< vL
vi——第i测点的声速；
件的抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区 实际经验确定。
vL—— 声速低限值，由预留同条件混凝土试
PSD法判据
(t ci t ci 1 ) 2 Ki z i z i 1
t tci tci1
Ki——第i测点的PSD判据； tci、tci-1——分别为第i测点和第i-1测点声时； zi、zi-1——分别为第i测点和第i-1测点深度。
介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称为横波，又称为S波。 是依靠使介质产生剪切变形引起的剪切力变化而传播的，它和介质的剪 切弹性相关。由于液体、气体无一定形状，不具备切变弹性，不能承受
剪切应力，所以横波只能在固体介质中传播。
固体介质表面受到交替变化的表面张力作用，介质表面质点发 生相应的纵向振动和横向振动，结果使质点做这两种振动的合成运 动，即绕其平衡位置作椭圆运动，该质点的运动又波及相邻质点， 而在介质表面传播，这种波称为表面波，又称R波。表面波传播时， 质点振动的振幅随深度的增加迅速减少，当深度超过2倍的波长时， 振幅已很小了。表面波也只能在固体中传播。
对可疑测点，先进行加密平测（换能器提升 步长为10~20cm），核实可疑点的异常情况，并 确定异常部位的纵向范围。 再用斜测法对异常点缺陷的严重情况进行进 一步的探测.斜测。就是让发、收换能器保持一定 的高程差，在声测管内以相同步长同步升降进行 测试，而不是象平测那样让发、收换能器在检测 过程中始终保持相同的高程。 由于径向换能器在铅垂面上存在指向性，因此， 斜测时，发、收换能器中心连线与水平面的夹角 不能太大，一般可取30°～40°。

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 。

图1
6.1.1.4声测管应直接固定于钢筋笼内侧，且互相平行、定位准确，并埋设至桩底。为减少偏差，宜在声测管之间焊接少量等长水平撑杆；
6.1.1.5声测管的接头，宜采用保证接头处不漏浆的螺纹连接法，管底应密封、平齐，管口应加盖，以防泥浆及杂物落入管内；
6.1.1.6检测前应先将检测管注满清水作为耦合剂，检测时准备2桶清水加注声测管内。
9.3桩身完整性判定细则
I类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值；声速或波幅存在轻微异常，实测波形畸变不明显。
II类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅均略小于临界值；声速和波幅参数均存在轻微异常，实测波形畸变较明显；声速或波幅参数存在较明显异常，实测波形畸变较明显。
III类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大；声速和波幅参数均存在较明显异常，实测波形畸变明显；在某一深度50cm范围内声速或波幅参数存在明显异常，实测波形畸变明显。
5.3主要仪器设备的操作及注意事项见“RS-ST01D（P）跨孔超声检测仪操作规程”（FLQ-WI-规-81）。
6试验前的准备工作
6.1测试对象的准备
6.1.1接受测试的桩应先做好检测通道的埋设。声波透射法验桩是以预埋的声测管作为换能器的通道，通过水的耦合，发射和接收超声波的信号，根据信号的变化情况判断桩身的质量，故在桩身施工的同时要预埋声测管，具体要求如下：
7检测步骤和方法
7.1检测前准备工作
在灌注桩砼强度满足测试要求（即被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强度至少达到设计强度的70%且不小于15MPa）后方可进行声波透射法检测工作，为使检测工作安全、顺利地进行，甲方会同监理、施工单位在检测单位进场前做好以下准备工作：

桩身检测的声波透射法及对缺陷位置与体积的定性确定0 引言声波透射法是通过将超声探头放入预埋在桩身内部的纵向声测管道，超声波透过耦合介质在混凝土内部传递，对桩身进行逐段探测的方法。

因此，声波透射法对桩身混凝土缺陷的判断，比其它低应变动力法更为直观可靠，尤其是当桩身内部存在多重缺陷的情况，避免了低应变法对下层缺陷的漏判。

因此，在工程实践中，人们越来越认识到超声波检测的优越性，并获得了广泛的应用。

一般认为，灌注桩的质量通常包含两方面的内容：其一是桩的承载力；其二是桩内混凝土的密实度、连续性、均匀性及其强度，即所灌注的混凝土内部是否存在缺陷和达到所要求的强度等级。

实践证明，灌注桩（尤其是大直径灌注桩）的质量主要是由后者控制的，这是由于灌注桩施工时很易形成缺陷，而缺陷桩的早期承载力未必达不到设计要求；据某地对200 多根桩进行控制性压桩试验结果进行统计发现，其中有10%-15%的缺陷桩，而承载力不能满足要求的仅占5%-10%，那些承载力已达到要求的缺陷桩，在长期应力及地下环境的侵蚀下，仍有可能失去承载能力；灌注桩应以桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性及强度作为质量主要指标。

1 声波透射法检测桩身缺陷的原理超声波在混凝土的传播过程中携带着有关混凝土材料性质、内部结构与组成的信息，当超声波在传播路径上遇到缺陷时，会在局部范围内绕射、散射和反射，因而可以通过超声波能量的衰减、波速的变化和波形的畸变，就可以推断混凝土的性能、内部结构与组成情况。

超声波对混凝土缺陷的检测采用以下 4 点作为判别缺陷的基本依据：（1）根据低频超声波在混凝土中遇到缺陷时的绕射、反射、散射现象，按照声时及声程的变化，判别并计算缺陷的大小；（2）根据超声波在缺陷界面上产生散射及被吸收，接收探头接收到的能量显著衰减，据此判断缺陷的存在及大小；（3）根据超声脉冲不同频率成分在遇到不同缺陷时衰减的程度不同，接收频率存在各异性，或依据接收波频谱与反射波频谱之间的差异，判别桩基混凝土内部缺陷；（4）根据超声波在缺陷处的波形连续性遭到破坏，造成接收波不同频率和相位的叠加使得波形畸变的现象判别缺陷。

实验报告课程：桩基检测与评定题目：低应变检测桩身完整性与桩基超声波透射法院系：土木工程系专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012 年7 月 1 日基 桩 反 射 波 法 试 验检 测 报 告一．基本原理基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播。

当桩身存在明显波阻抗Z 变化的截面将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z 变化决定。

桩身波阻抗Z 由桩的横截面积A 、桩身材料密度ρ等决定即Z=A C ⋅⋅ρ。

假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面，界面上部波阻抗1Z =111A C ρ，上部波阻抗2Z =222A C ρ①当1Z =2Z 时，表示桩截面均匀，无缺陷。

②当1Z >2Z 时，表示在相应位置存在缩径或砼质量较差等缺陷，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致。

③当1Z <2Z 时，表示在相应位置存在扩径，反射波与入射波速度信号相位相反。

当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t 和桩身传播速度C 来推算缺陷位置Lx=△t ²C/2二．现场检测大致流程是用力锤对桩顶作瞬态激振，以产生脉冲应力波，由设置在桩顶的加速度传感器接收入射波和反射波信号，该信号经电荷放大后，经桩基分析系统处理，根据反射波的时差，相位和幅值即可判断桩身的缺陷位置、类型及程度。

传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。

对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3～3/4半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。

传感器的安装必须通过藕合剂垂直与桩面粘接，此次实验使用的是经口加工的口香糖。

报告编号:检测报告Test Report工程名称:委托单位:检测项目:基桩完整性（声波透射法）签发日期:基桩声波透射法检测报告（报告编号：）检测参加人：报告编写人：报告审核人：报告批准人：基桩声波透射法检测报告一、项目概况。

表1-1 工程概况委托方名称工程名称工程地点建设单位勘察单位/设计单位监理单位施工单位质监单位/检测依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)成桩工艺钻孔灌注桩桩径（mm）设计持力层/施工时间工程桩总数检测时间检测桩数剖面数量3个/根桩砼设计强等级C25检测比例备注二.工程地质概况项目所在区位于安徽南部长江冲洪积平原地区，途经路线主要为第四纪地层。

项目区所在区域总体上无显著断层及褶皱，构造不发育，构造环境良好、稳定。

测区北部发育褶皱及断层，由于距项目区较远，对区内工程影响不大。

经分析对比区域地质资料及勘探资料，本段路基沿线勘察深度内揭露的土层主要为第四系全新统松散堆积物。

依据土的时代、成因、岩性、分布和物理力学指标特征，将全线土层划分为7个工程地质层组，细分为12个亚层。

桥址区揭示地层为：①01（全新统冲洪积）：现代人工改造层组，主要为耕植土，厚度小，土质结构差，工程性质差，没有工程利用价值，不提供岩土工程参数。

①02（全新统冲洪积）：现代人工改造层组，主要为人工填土，厚度小且不稳定，土质结构差，工程性质差，没有工程利用价值，不提供岩土工程参数。

①1（全新统冲洪积）：现代人工改造层组，主要为沟渠淤填土，厚度小且不稳定，土质结构差，工程性质差，没有工程利用价值，不提供岩土工程参数。

②（全新统冲洪积）：长江冲洪相层组，粉质黏土，软塑~可塑，见铁质浸染，不含钙质结核，强度较低，承载力基本容许值一般小于或等于100kPa，桩周土极限摩阻力一般为20kPa，属中~高压缩性土。

厚度0.6~8.8m，具有高含水量，大孔隙比，高压缩性，力学性质较差。

③1（全新统冲洪积）：长江冲洪相层组，由松散的粉砂构成，该层土位于②层粉质黏土以下，③层淤泥质粉质粘土之上，或以透镜体形式分布于③层之中。

灌注桩声波透射法检测报告委托单位合同编号工程名称工程地点监理单位设计单位勘察单位施工单位结构型式基桩类型桩身混凝土设计强度等级设计桩端持力层桩径桩长总桩数检测桩数检测方法检测内容检测依据检测日期检测结论备注批准：审核：校核：项目负责：声波透射法检测报告（附录）一、工程及地质概况拟建工程位于，拟建场地土层情况至上而下为：1.2.3.4.5.二、声波透射法检测原理声波透射法检测灌注桩桩身完整性依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）进行，通过埋设在桩身的声测管，将一对柱状径向发射超声波探头送达桩身全长，发射探头所发出的超声波经过桩身混凝土后，由接受探头接收，根据接收波的波形、声时、声速、振幅等判断桩身混凝土是否存在离析、夹淤、缩径等缺陷，并综合判断桩身混凝土的完整性。

三、桩身完整性分类原则Ⅰ类:桩身完整性；Ⅱ类：桩身由轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥；Ⅲ类：桩身由明显缺陷，对桩身结构承载力由影响；Ⅳ类：桩身存在严重缺陷。

四、检测仪器检测所用的主要仪器为非金属超声波检测仪和超声波换能器。

检测仪型号规格为ZBL-U520，管理编号为（A）05-092，标定日期2008年1月，有效期壹年；换能器规格为50HZ，管理编号为（A）05-092，标定日期2008年1月，有效期壹年。

五、试桩概况由业主、监理或设计单位指定，对施工编号为的根桩进行声波透射法检测，这根桩的技术参数见表1.采用声波透射法所检的根桩的深度-波速波幅、PSD 曲线详见页。

表1 各试桩有关参数桩编号桩径（mm）混凝土设计强度等级施工桩长（m）施工日期检测日期六、检测结果汇总表2 声透检测结果桩号桩身内部缺陷情况检测区域内桩身完整性评价【附】深度-声速、波幅、PSD曲线。

基桩完整性的声波透射法自动检测技术研发部: 王维刚在各种桩基完整性检测方法中，声波透射法因其检测范围全面、检测结果准确可靠、不受桩长、桩径、场地的限制等特点已成为大直径、桩长较长的混凝土灌注桩完整性检测的重要手段，应用越来越普及。

但以往的非金属超声检测分析仪用于基桩完整性检测时，只能通过人工提升换能器、人工观察深度并存储测试结果的方法实现，检测效率较低；同时由于多人配合，容易造成仪器操作与换能器提升的不同步，造成误测。

为此，北京智博联科技有限公司在原有ZBL-U520型非金属超声检测仪的基础上，通过应用位移传感技术研制了ZBL-U520型非金属超声检测仪（自动测桩）。

该仪器可自动记录传感器在声测管中的位置，自动记录预定测点的声参量及波形，并可同时对两个声测剖面进行自动检测，大幅度地提高了测试速度和测试效率。

本文仅就U520自动测桩系统在桩基检测过程中的应用和一些使用心得进行阐述。

一、系统的原理及组成U520自动测桩系统的组成示意图如图1所示，系统由超声仪、径向换能器、位移测量系统（深度记录轮、三角架、井口滑轮）、信号线等组成。

其中超声仪和径向换能器组成超声脉冲测量部分，在测试过程中超声仪通过激发发射换能器发出超声波，同时通过接收换能器接收穿过桩身混凝土的接收波波形，实时地高速显示接收波形（几至十几幅/秒）并判读声参量。

换能器在桩身内部移动的过程中，位移测量系统实时的将换能器在桩身中的位置传输给超声仪，当超声仪判断换能器的位置到达预定的测点位置时，自动存储该测点的声参量及波形，实现换能器在桩身（声测管）内部运动过程中，自动存储各测点的声参量及波形的目的。

图1 自动测桩系统组成示意图二、现场测试方法1、现场检测前的准备工作①依照相关规范要求将声测管注满清水、测量声测管内边距等；②架设深度记录滑轮；方法1：将深度记录滑轮固定在三角架上，如图2所示。

方法2：将深度记录滑轮固定在声测管的管口上，如图3所示。

桩基检测报告产品名称：基桩（声波透射法）委托单位：资质等级评审组检测类别：委托检测检测人：______________ 郭斌工程质量检测有限公司报告日期：2015年6月24日工程质量检验有限公司检测报告报告编号：SXSY2012-ZJ001-0011 ．工程及地质概况该工程由四川路桥公司承建，位于四川交通职业技术学院桩基实验基地，桩基为人工挖孔桩，设计强度C25,设计桩径600mm共计两根。

2．检测依据建筑基桩检测技术规范JGJ106-20033．超声波检测仪器、检测方法及工作原理3.1 测试仪器超声波检测采用RSM-SY7(W)基桩多跨孔超声波自动循测仪。

3.2检测方法超声波检测采用声波透射法。

3.3工作原理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，将超声脉冲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，由仪器发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。

超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。

由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断，完成检测工作。

超声波检测的工作原理如下图。

H――桩身第一测点的相对标高（mL P声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（mr）测点间距（m）Ln声波检测参数：声时T――混凝土测距间声波传播时间（卩s）波幅A――接收波首波波幅（d B）3.4检测数据的分析处理341检测数据统计分析参量Vi ①声速测量值的平均值: Va2 2② 声速测量值的标准差： S/「 i: an 1③ 声速测量值的离异系数C vSj V④ 波幅测量值的平均值： A、n342桩身完整性及缺陷判据① 声速判据：用平均声速减去2倍的标准差作为判断有无缺陷的 临界值，即V 。

声参量自动判读； 提升速度要适中，不宜提升过快； 复测与加密测试； 波形存贮，便于校核； 手工判读，去除误判。
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首波的判读
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缺陷的存在，使首波的判读困难， 可能会造成丢波，误判等情况，给 桩的定性和分类造成影响
水中声延迟t2：指声波在声测管内水中穿行时间产生的延迟。 t2 =（声测管内径—换能器直径）/水的声速
声测管壁中声延迟t3 ： 声波在声测管管壁内穿行时间产生的延迟。 t3 =（声测管外径—声测管内径）/钢材声速 每次检测之前要进行测试和计算（与系统、设备、温度等有关）
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2.3 数据采集
波形畸变 主频漂移
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有效接收声场的概念
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缺陷处于有效接收声场不同部位对声时、波幅的影响
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缺陷 F：声时、波幅均无影响 缺陷 E：声时不变，波幅下降 缺陷 D：声时、波幅均下降
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多检测管由声时、波幅可判断缺陷的水平位置
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《基桩低应变动力测桩规程》 （JGJ/T 93-95） 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS 21：2000）
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5 常用的检测方法与设备
声波透射法、低应变反射波法、载荷试验法
钻芯法、高应变法、自平衡法
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声波透射法
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
低应变法
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外－外 错误 中－中 错误 内壁－内壁 错误
声测管 管距
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