声波透射法.ppt

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1、声波透射法检测技术声波透射法检测技术1声波透射法检测技术目录声波透射法检测技术目录第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理第二章现场测试方法第二章现场测试方法第三章数据分析与判断第三章数据分析与判断第四章工程实例第四章工程实例2第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理一、波动与声波的概念一、波动与声波的概念波动：波动：在空间某处发生的扰动，以一定的速度由在空间某处发生的扰动，以一定的速度由近及远地传播，这种传播着的扰动称为波动。分近及远地传播，这种传播着的扰动称为波动。分为为机械波机械波和和电磁波。电磁波。机械波：机械波：机械扰动在介质内的传播形成的波，如应机械

2、扰动在介质内的传播形成的波，如应力波、水波、声波等。力波、水波、声波等。电磁波：电磁波：电磁扰动在真空或介质内的传播形成的波，电磁扰动在真空或介质内的传播形成的波，如无线电波、光波、红外线等如无线电波、光波、红外线等3第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理声波：声波：是在介质中传播的机械波，依据波动频率是在介质中传播的机械波，依据波动频率的不同分为：的不同分为：次声波：次声波：02101Hz可闻声波：可闻声波：2101Hz2104Hz超声波：超声波：2104Hz1010Hz特超声波：特超声波：1010Hz用于混凝土声波透射法检测的声波频率一般为：用于混凝土声波透射法检测的声波

3、频率一般为：2104Hz2.51010Hz同样依据质点振动方向与波的传播方向的可分为：同样依据质点振动方向与波的传播方向的可分为：纵波、横波及表面波。纵波、横波及表面波。4第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理二、检测原理二、检测原理声波透射法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管声波透射法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管道直接伸入桩身混凝土内部进道，将超声探头通过声测管道直接伸入桩身混凝土内部进行逐点、逐段探测。其基本原理是根据声波脉冲波穿越被行逐点、逐段探测。其基本原理是根据声波脉冲波穿越被测混凝土时，声学参数（声时、声速、频率、能量及波

4、形测混凝土时，声学参数（声时、声速、频率、能量及波形等）的变化反映缺陷的存在，分析这些声学参数的变化来等）的变化反映缺陷的存在，分析这些声学参数的变化来评判桩身的完整性。评判桩身的完整性。图2跨孔超声波测试示意图5第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理6第一章声波法透射法的基本原理第一章声波法透射法的基本原理三、检测的几种方式（三、检测的几种方式（P266）1、桩内跨孔声波透射法（规范采用）、桩内跨孔声波透射法（规范采用）2、桩内单孔声波透射法、桩内单孔声波透射法3、桩外孔声波透射法、桩外孔声波透射法7第二章现场测试技术第二章现场测试技术一、埋管数量与埋设方法一、埋管数量与埋

5、设方法要求：要求：1、内径：、内径：5060mm2、下端封闭，上端加盖、管内无异物、下端封闭，上端加盖、管内无异物3、各管应相互平行、各管应相互平行8第二章现场测试技术第二章现场测试技术二、测试步骤及方法二、测试步骤及方法第一步：声测管内注清水，检查声测管是否畅通；第一步：声测管内注清水，检查声测管是否畅通；第三步：测量桩顶声测管外壁净距离；第三步：测量桩顶声测管外壁净距离；第四步：将发射与接收换能器分别置于两个根声测管中同于测第四步：将发射与接收换能器分别置于两个根声测管中同于测点处；点处；第二步：计算声测管及耦合水层声时修正值；第二步：计算声测管及耦合水层声时修正值；9第二章现场测试技术第

6、二章现场测试技术二、测试步骤及方法二、测试步骤及方法第五步：发射与接收换能器以相同标高或固定高差同步升第五步：发射与接收换能器以相同标高或固定高差同步升降，测点间距不宜大于降，测点间距不宜大于250mm；10第二章现场测试技术第二章现场测试技术二、测试步骤及方法二、测试步骤及方法第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形第七步：以两根声测管为第七步：以两根声测管为一个检测部面进行组合，一个检测部面进行组合，分别完成所有的检测剖面分别完成所有的检测剖面第八步：桩身可疑测周围应第八步：桩身可疑测周围应采用加密测点，或采用斜测采用加密测点，或采用斜测

7、法、扇形扫测进行复测。确法、扇形扫测进行复测。确定缺陷位置与范围定缺陷位置与范围缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等11第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定一、波速、波幅及频率计算一、波速、波幅及频率计算1、测点波速：、测点波速：2、首波波幅、首波波幅单位：分贝单位：分贝(dB)首波峰值首波峰值基准幅值基准幅值12第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定2、频率、频率单位：单位：kHz第第i测点信号的周期测点信号的周期二、绘制声参数深度曲线二、绘制声参数深度曲线13第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定三、桩身完整性判据三、桩身完整性判

8、据1、声速判据（概率法）、声速判据（概率法）为异常点为异常点当当用概念统计理论得到的声速界值用概念统计理论得到的声速界值14第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定三、桩身完整性判据三、桩身完整性判据2、声速低限值判据、声速低限值判据为异常点为异常点当当声速低限值，由预留同条件混凝土试声速低限值，由预留同条件混凝土试件抗压强度与声速对比试验结果，结合本件抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区实际经验确定。地区实际经验确定。15第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定三、桩身完整性判据三、桩身完整性判据3、PSD判据（斜率法）判据（斜率法）PSD值在某深度处突变时，为可能异常点值在某深度处突变时

9、，为可能异常点16第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定三、桩身完整性判据三、桩身完整性判据4、波幅判据、波幅判据为可能异常点为可能异常点17第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定四、桩身完整性类别判定四、桩身完整性类别判定18（一）应变测试中的波速与声波透法测试波速的比较（一）应变测试中的波速与声波透法测试波速的比较1、波型相同，均为纵波，检测对象相同。、波型相同，均为纵波，检测对象相同。2、波长不同：低应变中的应力波波长量级为米，而声波透、波长不同：低应变中的应力波波长量级为米，而声波透法中的波长为厘米级。法中的波长为厘米级。3、频率不同：低应变：几百赫兹，而声波透法：、频率不同：低应

10、变：几百赫兹，而声波透法：3050kHz4、波速不同：低应变：平均波速、波速不同：低应变：平均波速3750m/s，而声波透法：而声波透法：4200m/s第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定五、几个问题五、几个问题19（二）声测材料（二）声测材料1、钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大、钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大2、塑料管：声阻抗较低，价格较低，但易变形、塑料管：声阻抗较低，价格较低，但易变形第三章数据分析与判定第三章数据分析与判定（三）检测时间（三）检测时间混凝土强度至少达到设计强度的混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于，且不少于15MPa（一般混凝土龄期在（一般混凝土龄期在14天以上天以上)方可实施检测。方可实施检测。201、钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大、钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大2、塑料管：声阻抗较低，价格较低，但易变形、塑料管：声阻抗较低，价格较低，但易变形第四章工程实例第四章工程实例（三）检测时间（三）检测时间混凝土强度至少达到设计强度的混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于，且不少于15MPa（一般混凝土龄期在（一般混凝土龄期在14天以上天以上)方可实施检测。方可实施检测。21第四章工程实例第四章工程实例（四）声管偏斜问题（四）声管偏斜问题22