桩基声测管超声波检测法的原理和特点

基本原理
超声波检测法是将混凝土看作一种集结型的复合材料,其内部存在着广泛分布的复杂界面。通过测定超声波在混凝土中传播过程中的声学参数来反映桩基声测管结构的完整性。当桩身混凝土的某一部分存在裂缝、空洞等缺陷时,超声波只能绕过裂缝或空洞传播到接收换能器,传播路程增大,导致声时值偏大,声速降低。其次,超声波在桩身混凝土中传播时,遇到裂缝、空洞或麻面等缺陷时,超声波在缺陷界面处会发生反射和散射等现象,声能衰减,因此,换能器接收到的波幅明显降低,频率值明显减小。再者,经缺陷反射或绕过缺陷传播的超声波与正常传播的超声波存在相位差,二者叠加后相互干扰,致使接收换能器接收到的波形畸变。超声波检测法正是根据这些声学参数的变化,来判定桩基声测管结构的完整性。
使用特点
超声波检测法,检测全面细致,现场操作也相对简便快捷,不受桩长、桩径比的限制,更不会受到场地的限制。检测数据易于分析,判定桩身混凝土缺陷的位置、范围及程度准确可靠。尤其是,在检测嵌岩桩时,还可以判定出桩底沉渣厚度及沉渣范围。
当灌注桩的桩径较小时,声测管的间距也相对较小,应用超声波检测法检测桩基声测管结构完整性时,其测试误差相对较大,因此,应用超声波检测法,桩基声测管直径不宜太小。根据检测经验,一般来讲,超声波检测方法适用于检测直径不小于800mm 的混凝土灌注桩的完整性。