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文檔簡介
超聲波法基樁檢測(cè)的常用方法之一公路工程基樁檢測(cè)的規(guī)定:
(JTJ/TF81-01-2004)
1、公路工程基樁應(yīng)進(jìn)行100%的完整性檢測(cè),各種方法的選定應(yīng)具有代表性和滿足工程檢測(cè)的特定要求;
2、重要工程的鉆孔灌注樁應(yīng)埋設(shè)聲測(cè)管,檢測(cè)的樁數(shù)不應(yīng)少于50%;
3、高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的抽檢率可由工程設(shè)計(jì)或監(jiān)理單位酌情決定,但不宜少于相近條件下總樁數(shù)的5%且不少于5根。
超聲波法:
是在樁身預(yù)埋一定數(shù)量的聲測(cè)管,通過水的耦合,超聲波從一根聲測(cè)管中發(fā)射,在另一根聲測(cè)管中接收,或單孔中發(fā)射,可以測(cè)出被測(cè)混凝土介質(zhì)的參數(shù)。由于超聲波在混凝土中遇到缺陷時(shí)會(huì)波產(chǎn)生繞射、反射和折射,因而達(dá)到接收換能器時(shí),根據(jù)聲時(shí)、波幅及主頻等特征參數(shù)的變化來判別樁身的完整性。鑒于目前公路橋梁工程大量使用大直徑樁和超長樁,該方法將越來越多的使用在基樁的檢測(cè)中。分四個(gè)部分講解:聲學(xué)理論檢測(cè)技術(shù)測(cè)試方法工程實(shí)例第一部分聲學(xué)理論聲學(xué)基礎(chǔ)聲波在介質(zhì)中的傳播速度聲波在介質(zhì)界面上的反射與透射聲波在傳播過程中的衰減混凝土中的聲波特性一、聲學(xué)基礎(chǔ)
1、波動(dòng)波動(dòng)是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形式,波動(dòng)可分為兩大類:一類是機(jī)械波,它由于機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中引起的波動(dòng)過程,例如;水波、聲波、超聲波等;另一類是電磁波,它是由于電磁振蕩所產(chǎn)生的變化電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)在空間的轉(zhuǎn)播過程,例如無線電波、紅外線、紫外線、可見光、雷達(dá)波等。聲波:是彈性介質(zhì)的機(jī)械波。人們所能聽到聲波頻率范圍是20~20KHz,即可聞聲波。當(dāng)聲波頻率超過20~20KHz時(shí),人耳就聽不到了,這種聲波就叫超聲波,其頻率范圍是20K~100MHz;當(dāng)頻率低于20Hz的叫
次聲波,人耳也聽不到。各種聲波的頻率范圍見下表。各種聲波的頻率范圍(Hz)
次聲波可聞聲波超聲波特超聲波0~2020~20K20K~100M>100M
在混凝土中超聲檢測(cè)使用的頻率一般在20KHz~200KHz范圍內(nèi)。2、諧振動(dòng)物體在一定位置附近作來回重復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng),例如擺的運(yùn)動(dòng)、汽缸中活塞的運(yùn)動(dòng)、彈簧振子的運(yùn)動(dòng)等,這些是可以直接看到的振動(dòng)。又例如一切發(fā)聲體的運(yùn)動(dòng)、在高頻電壓激勵(lì)下壓電晶體的運(yùn)動(dòng),這些是不易或不能直接看到的振動(dòng)。
相互間由彈性力聯(lián)系著的質(zhì)點(diǎn)所組成的物質(zhì),稱為彈性介質(zhì)。需要進(jìn)行超聲檢驗(yàn)的大量固體構(gòu)件都是彈性介質(zhì)。彈性介質(zhì)是由相互間用小彈簧聯(lián)系著的質(zhì)點(diǎn)所組成。如圖1-1所示。若這種介質(zhì)中任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開了平衡位置,則會(huì)產(chǎn)生使它恢復(fù)到平衡位置的力,這就是彈性力。圖1-1彈性介質(zhì)模型圖1-2彈簧振子的振動(dòng)
1-質(zhì)點(diǎn):2-小彈簧
進(jìn)一步來說明諧振動(dòng)
可以用彈簧振子來說明諧振動(dòng)。如圖1-2所示,彈簧左端固定,右端系一物體。為使討論較為簡單,設(shè)彈簧振子穿在光滑的水平玻璃棒上,以避免重力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。設(shè)物體在位置0時(shí),彈簧作用在物體上的力是零。這個(gè)位置就是物體的平衡位置,若把物體向右移動(dòng)到位置B,這時(shí)彈簧被拉長,相應(yīng)地有指向左方即向平衡位置的彈性力作用在物體上,使物體返回平衡位置。當(dāng)物體回到平衡位置時(shí),彈簧的彈力等于零,但物體在返回時(shí)獲得了速度,由于慣性,它將繼續(xù)向左移動(dòng)。當(dāng)物體在平衡位置左邊時(shí),彈簧被壓縮,物體所受彈性力是指向右方,即平衡位置。這時(shí)彈性力作用是阻礙物體運(yùn)動(dòng),直至物體停止在位置C。在這以后,物體在彈性力的作用下向右移動(dòng),情況和上述向左移動(dòng)相似。這樣,在彈簧的彈性力作用下,物體在平衡位置的左右作重復(fù)運(yùn)動(dòng),即振動(dòng)。
取平衡位置0為X軸的原點(diǎn),并設(shè)X軸的正向向右根據(jù)胡克定律,物體所受的彈性力F與物體位移x(即彈簧的變形量)的關(guān)系為:
F=-kx(1.1)式中:k——彈簧的彈性系數(shù);-——力和位移的方向相反。設(shè)物體的質(zhì)量為m根據(jù)牛頓第二定律(),它的速度為:
(1.2)因?yàn)閗和質(zhì)量m都是常數(shù),所以它們的比值可以用一恒量F表示,即:
(1.3)式中:ω——角頻率或圓頻率。代入上式,得:
a=-ω2x
(1.4)從上式看出,上述振動(dòng)的特征是:物體的加速度和位移成正比且方向相反,這種振動(dòng)稱為諧振動(dòng)。物體在彈性力作用下發(fā)生的運(yùn)動(dòng)是諧振動(dòng)。諧振動(dòng)是最簡單最基本的振動(dòng)。任何復(fù)雜振動(dòng)都是由許多不同頻率的諧振動(dòng)所合成的。因?yàn)?,又得:+ω2x=0(1.5)根據(jù)微分方程理論,上式的解為:
x=Acos(ωt+)(1.6)式中
A,——兩個(gè)恒量;
A——振幅,它是質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移;t+——振動(dòng)的相位。這是諧振動(dòng)中位移x和時(shí)間t的關(guān)系式,稱為諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程式,簡稱諧振動(dòng)方程式。
3、波的產(chǎn)生與傳播在彈性介質(zhì)中,任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)機(jī)械振動(dòng)時(shí),因?yàn)檫@個(gè)質(zhì)點(diǎn)與其鄰近的質(zhì)點(diǎn)間有相互作用的彈性力聯(lián)系著,所以它的振動(dòng)將傳遞給與之相鄰近的質(zhì)點(diǎn),使鄰近的質(zhì)點(diǎn)也同樣地發(fā)生振動(dòng),然后振動(dòng)又傳給下一個(gè)質(zhì)點(diǎn),依次類推。這樣,振動(dòng)就由近及遠(yuǎn)向各個(gè)方向以一定速度傳播出去,從而形成了機(jī)械波。從上述可知,機(jī)械波的產(chǎn)生,首先要有做機(jī)械振動(dòng)的波(聲)源,其次要有傳播這種機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)。例如,把石子投入平靜的水中,在水面上可以看到一圈圈向外擴(kuò)展的水波。再舉二個(gè)實(shí)例
彈性橫波:手握繩子一端上下振動(dòng),可以看到如圖
1-3的波向前傳播的過程,這就是彈性橫
波。
彈性縱波:用手迅速而有節(jié)奏地推拉彈簧的一端,
可以看到如圖1-4彈簧上有部分密集,部
分稀疏,部份疏密相間,且這種疏密相間
的狀態(tài)沿著彈簧向前傳播,這就是彈性縱
波。圖3.1-3繩子上的橫波圖3.1-4彈簧上的縱波4、波的種類波的種類是根據(jù)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系來區(qū)分的。它主要分為縱波、橫波、表面波等。(1)縱波:介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致,這種波稱為縱波,例如空氣、水中傳播的聲波就是縱波,如圖1-5所示??v波又常稱“P”波。縱波的傳播是依靠介質(zhì)時(shí)疏時(shí)密(即時(shí)而拉伸,時(shí)而壓縮)使介質(zhì)的容積發(fā)生變形引起壓強(qiáng)的變化而傳播的,因此和介質(zhì)的容變彈性有關(guān)。任何彈性介質(zhì)(固體、液體、氣體)在容積變化時(shí)都能產(chǎn)生彈性力,所以縱波可以在任何固體、液體、氣體中傳播。
圖1-5縱波
(2予)念橫波允:介質(zhì)沸質(zhì)點(diǎn)揭的振桑動(dòng)方的向與竹波的柿傳播批方向因垂直攝,這驅(qū)種妖波稱艇為橫波,例鐵如繃秀緊的初繩子迎上傳添播的貫波就暗是橫矮波,魂如派圖1禍-6駱?biāo)绝f。橫趣波又圾常稱“抬S”遣波。嘗橫波姜的傳鑼播是窩使介質(zhì)褲產(chǎn)生擦剪切熔變形斑時(shí)引焰起的懷剪切陰應(yīng)途力變巴化而傳顆播的饞,因壤此和伐介質(zhì)惹的切變壘彈性有關(guān)利。由帳于液戲體企、氣孩體無摩一定燒形狀址,當(dāng)快它們基的形想狀發(fā)抗生變己化時(shí)熔,不游產(chǎn)西生切變?nèi)睉?yīng)力,所雜以液注體、程氣體跨不能停傳播犧橫波煩,只階有固體才能負(fù)傳播鵝橫波墾。在徒氣體副、液管體中殖只有成縱波巨存在懇。圖1歇-6礦橫波(3唐)表架面波難:固體嘗介質(zhì)尼表面號(hào)受到礎(chǔ)交替每變化漏的表倘面張螺力,寧使介牲質(zhì)表捆面的確質(zhì)點(diǎn)朗發(fā)生育相應(yīng)庫的縱破向振跌動(dòng)和存橫向口振動(dòng)帆,結(jié)扭果使質(zhì)點(diǎn)遵作這鉗兩種絞振動(dòng)爛的合冬成振拘動(dòng),即繞其寶平衡魚位置疏作橢緩圓振括動(dòng)。橢壘圓振賄動(dòng)又隆作用燈于相誼鄰的胸質(zhì)點(diǎn)這而在潑介質(zhì)章表面械傳播莊,這些種波戶稱表面喂波,常籃以“精R”表示面。圖1在-7綢為表憑面波碼傳播死示意崖圖。讀圖中謝示出績了瞬服時(shí)的粱質(zhì)點(diǎn)尺位移盡狀態(tài)捎。右仔側(cè)的秧橢圓棉表示性質(zhì)點(diǎn)知振動(dòng)效的軌裳跡。殺由圖疾可知喪,質(zhì)票點(diǎn)只愉在xy平面覆內(nèi)作稀橢圓夠振動(dòng)禍而波貿(mào)在體孔表面套(xz平面墊)沿殊x方攻向傳之播。坐振動(dòng)搞的長鞋軸垂逃直于賢波的覺傳播銳方向樓,短色軸平賭行于粗波的然傳播圈方向栽。表祖面波賤傳播識(shí)時(shí),焦質(zhì)點(diǎn)梢振動(dòng)踐的振昨幅隨狗深度每的增如加而礦迅速攝減小宋。當(dāng)河深度覺等于鏡2倍紙的波歌長時(shí)遍,振耽幅已駐經(jīng)很槐小了呈,因漢此,濁表面笨波多驢用于般探測(cè)構(gòu)件瓦表面的情嚇況。圖坦1-每7撤表壞面波表面話波只窯能在固體中傳壞播。5、屑波的申形式波的鉤形式瓦是根鳴據(jù)波降陣面厚的形爽狀來辦劃分漸的。巧如圖顯1-親8所低示,駐聲源覆在無啦限大傅且各暫向同過性的濁介質(zhì)咬中振聞動(dòng)時(shí)江,振打動(dòng)向?qū)酶鞣匠拭鎮(zhèn)鱾虿?。副傳播團(tuán)的方戒向稱蜜為波線;在挖某一洋時(shí)刻歌振動(dòng)則所傳霉到各疑點(diǎn)的糕軌跡致稱為波前;介方質(zhì)中史振動(dòng)承相應(yīng)松相同喚的所著有質(zhì)胡點(diǎn)的散軌跡跟稱為波陣丈面。在牽任一璃確定插的時(shí)臥刻,遣波前煤的位旨置總堡是確稠定的歌,只曾有一盤個(gè)波丈前,歌而波鹽陣面將的數(shù)飲目則蓋是任潑意多儉的。圖1保-8敗波線們、波貸前、寫波陣軌面(a尾)平推面波泰;(望b)棋球面貿(mào)波;淡(c電)柱霞面波1-狠波線溜;2錄-波透前;避3-榆波陣猾面按波廁陣面摸的形流狀可背以把值波分劍成平面妖波、績球面述波和鋪柱面橫波。(1五)平面媽波:波陣沃面為閱平面品的波督稱為憑平面飾波,各其振臭源是古一個(gè)谷作諧肅振動(dòng)理的無帖限大腳的平用面。槽另外估,從極無窮頭遠(yuǎn)的著點(diǎn)狀最聲源寫(點(diǎn)后源)譜傳來虹的波驅(qū),其幫波陣雖面可嶺視為館平面竿,也思可稱脈為平認(rèn)面波行。(2訴)球面鏡波:波振園面為夸球面虹的波當(dāng)稱為涉球面市波,枯其振凡源是羨一個(gè)蒼點(diǎn)狀愧聲源宴。(3謙)柱面白波:波陣朵面為鈔同軸炕圓柱河面的愿波稱傷為柱物面波波,其到振源腔是一乓無限煉長的疾直柱好形。6、賴波動(dòng)流方程用數(shù)巴學(xué)方因程式暖來描劫述一區(qū)個(gè)前擁進(jìn)中后的波背動(dòng),黨即描賞述介質(zhì)漲中某擱質(zhì)點(diǎn)下相對(duì)靈于平毛衡位援置的扣位移爭隨時(shí)乘間的據(jù)變化桂,該峰數(shù)學(xué)雹方程溉式為林波動(dòng)轎方程想。由于開諧振篩動(dòng)是迅最簡沙單的紀(jì)振動(dòng)毀,所淺以由扁它產(chǎn)攜生的宵余弦素波是趁最簡漆單、任最基赴本的絹波。曾因此寒,先咱討論啦余弦驗(yàn)振動(dòng)教在均壟勻介售質(zhì)中志傳播沫過程協(xié)所形憂成的余弦對(duì)波波潤動(dòng)方脅程。如1游-9寶所示格,設(shè)貌一平目面余寇弦波材在無飼吸收亦的無焰限均煤勻介胃質(zhì)中籮沿x軸的丙正向柿傳播噴,波舍速為窗υ0、設(shè)繼0為索波線教上任罰意一歌點(diǎn),沉并取僑其為補(bǔ)坐標(biāo)頓原點(diǎn)y軸為迎振動(dòng)曠位移繞,若沾0點(diǎn)販處質(zhì)貓點(diǎn)作夫諧振炭動(dòng),擱從(紡1.磚6)姻式可新知,多其振患動(dòng)方嶼程為喂:(1西.7摧)式中菊:A塌—振戶幅;—角亦頻率棋;y0—質(zhì)盾點(diǎn)在周時(shí)間t時(shí)離鼓開平蔬衡位銀置的里位移疑。圖1前-9完波動(dòng)程方程斑推導(dǎo)若是多橫波波,則踏位移拉方向早與X慎軸垂鉗直;資如是夕縱波浴,則沙位移兩方向作沿著筋X軸炸。設(shè)宅B為奸波線局上另掛一任廣意點(diǎn)奇,離頑開原屬0的尋距離攏為x。因渣為振螺動(dòng)從鳥0點(diǎn)堅(jiān)傳播肅到B烤點(diǎn)需全要的械時(shí)間倍為x/炮ν,所晚以B怪點(diǎn)處隆質(zhì)點(diǎn)畢在時(shí)仇間t的位編置等億于0栽點(diǎn)處歉質(zhì)點(diǎn)吼在時(shí)寬間(t-哭x/姿ν)的塑位移撥,即(1旨.8蘆)(1騎.8筒)式斤表示剝,在望波線嚇上任香意一狗點(diǎn)(訴距原編點(diǎn)距懼離為x)處愚的質(zhì)熊點(diǎn)在倘任一立瞬時(shí)篇的位胳移,經(jīng)即沿x軸方查向前嗽進(jìn)的超平面撕余弦陽的波尸動(dòng)方催程。波在講一個(gè)良周期T內(nèi)(銜或者旅說質(zhì)歷點(diǎn)完霧成一描次振佳動(dòng))斜所傳興播的姜路程悉為波捆長,警用表示霜。根據(jù)才周期趨和波謠速的指定義襯,三外者關(guān)皮系為始:=ν梅T(1傅.9須)因?yàn)橄芷跒ET與脊頻率銅f互哀為倒醬數(shù),館所以雪(4短.1壘.9俱)式察也可譯寫為憤:(1歐.1煙0)這是蒜波速蠢、波附長、寄頻率快間的峽基本翻關(guān)系火。不同海類型哥的波醫(yī)在傳釀播過高程中鄰速度些各不怎相同搜,且戶其聲舟速還住取決嶼于固崖體介靠質(zhì)的飾性質(zhì)海(密謀度、始彈性識(shí)模量械、泊威松比滋),全所以饞聲速葡是表格征介歐質(zhì)聲海學(xué)特段性的皺一個(gè)鳳參數(shù)跨。另合外,童聲通咸的大坦小還方與固依體介滾質(zhì)的夾邊界鈴條件范有關(guān)冶。二、下聲波聞在介品質(zhì)中窄的傳它播速未度1、責(zé)縱波滅聲速在無戶限大北固體結(jié)介質(zhì)欺中傳蘋播的調(diào)縱波企聲速帳:(1模.1格1)式中攝:E——蜂楊氏市彈性肌模量控;γ——質(zhì)泊松醒比;ρ——廢密度回。在有簡限固溫體介牛質(zhì)中船傳播收時(shí),寇則形離成制銹導(dǎo)波導(dǎo),其課速度碗變小待。2、老橫波蛋聲速在無致限大銅固體旨介質(zhì)欺中傳搞播的引橫波屠聲速軟:市(拼1.始12拼)式中暗:G——機(jī)切變鳴彈性鼠模量情。3、騾材料紡的彈款性參愉數(shù)與司聲速詳值下表醋列出膀了部鵝分材葬料的彈性育參數(shù)與聲速凈值。部分賴材料燭的彈頸性參匯數(shù)、瓣聲速猛和特扮性阻屠抗表3洲.1魚-2通過掩對(duì)固袍體介奶質(zhì)聲穩(wěn)速的蓬討論勿可以頂看出潔:通過縱對(duì)固魯體介曲質(zhì)聲粒速的鵝討論各可以限看出獄:(1猶)介輪質(zhì)的禽彈性振性能件愈強(qiáng)扭即E或G愈大奧,密參度ρ愈小,暢則聲冊(cè)速愈異高。(2化)把功(1崖.1約1)悄、(慣1.吉12降)兩知式相挨除,丘得到陳縱、瓣橫波速截度之宏比:(1成.1卻3)對(duì)于乖一般供固體業(yè)介質(zhì)周λ大登約在趣0.丑33挨左右扁,故νp/亮νs≈2券?;斐两车牟待埶杀扔|介于縱0.扔20初、0就.3跨0之局間,蕩因此νp/νs介于匹1.碧63李~1鉤.8級(jí)7之換間,順即在混杠凝土伯中,揭縱波陸速度為握橫波權(quán)速度陰的1揪.6澤3~誕1.碎87系倍。聲波強(qiáng)在無集限大寒介質(zhì)滾中傳區(qū)播只受是在幣理論眾上成板立。包實(shí)際嫌上任難何介者質(zhì)總續(xù)有一殼個(gè)邊鴨界。睜當(dāng)聲韻波在掘傳播襲中從蝦一種受介質(zhì)紹到達(dá)佛另一近種介除質(zhì)時(shí)巖,在逃兩種型介質(zhì)昌的分砍界面或上,求一部卻分聲串波被渠反射筐,仍明然回莫到原匙來介脹質(zhì)中眉,稱火為反射麗波;另呆一部絹分聲炭波則勁透過芒界面稅進(jìn)入牲另一括種介淋質(zhì)中銀繼續(xù)忍傳播造,稱夸為折射面波(透斃射波炕)。調(diào)聲波執(zhí)透過寬界面穩(wěn)時(shí),勁其方舊向、燭強(qiáng)度逆、波通型均襯產(chǎn)生葬變化乳。這炮種變困化取悟決于丸兩種滲介質(zhì)涂的特性址阻抗和入射夠波的駁方向。現(xiàn)潮分垂直淡入射和傾斜扭入射兩種繳情況拾來討鐘論。三、裕聲波世在介的質(zhì)界愁面的唉反射讀與透患射1、昆垂直墨入射(1島)單學(xué)一的耐平面俊界面當(dāng)平國面波本垂直提入射劈燕到一跑個(gè)光括滑平詢面界氣面時(shí)室,將辱產(chǎn)生綁一個(gè)與入俊射波紅方向燈相反緊的反章射波和一激個(gè)與入逼射波限方向桃相同夢(mèng)的透知射波(圖覆1-御10言)。負(fù)這是安波入還射到主界面毛上時(shí)櫻最簡銳單的槍情況拜。先討脅論入射腿波、反射周波和透射漠波聲問壓之間存的關(guān)把系。在界涉面上匙,用逝反射菊波聲進(jìn)壓pr與入棗射波務(wù)聲壓p0的比命值表窯示聲壓墳反射褲率R,即靜:(1緩.1卷4)用透凳射波幟聲壓Pd與入診射波緞聲壓p0的比炸值表秤示聲捎壓透射率府D即始:(1款.1害5)界面思兩側(cè)珍兩種翁介質(zhì)錢的特榨性阻表抗分勢(shì)別為煌Z1和Z2。(2促)異伸質(zhì)薄芝層的印反射康與透理射當(dāng)聲給波在旦一種悅介質(zhì)幅中傳翻播時(shí)遵,有撈時(shí)會(huì)造遇到蓮第二脅層介魚質(zhì)的俗薄層設(shè),如丘混凝脹土裂呈縫就艙是這未種情澤況。勻這種來情況步下將曬產(chǎn)生法多次庸反射狡與透我射,銜情況智要更需復(fù)雜頑一些傍。2、托傾斜秒入射當(dāng)聲此波在消一種派介質(zhì)無中傾熱斜入銀射到推另一保介質(zhì)豎界面危時(shí),燃將產(chǎn)游生方向、角度及波形的變舌化。糊和光幻玉的傳災(zāi)播類隆似,鎮(zhèn)聲波蟲在界限面上令方向慢和角械度的偶變化早服從反射辮定律和折射糧定律,如標(biāo)圖1炊-1始1。反射劑定律皺:入射忌角(i)的木正弦潤與反改射角濾(β)債的蜂正弦刺之比孫等于宴入射息波與豆反射睛波速望度之鈔比。稻由挖于曲入射拍波與坊反射瓶波在例同一衡介質(zhì)涌中,侮其速晝度相惱等,資所潛以入活射角技等于勤反射飽角(i=β)。折射替定律羅:入射遞角(i)的誘正弦副與折還射角蘇(θ)孕的正酬弦之若比等嫂于入描射波今與折依射波挎速度甘之比久,即右:竊(1景.1徐6)圖1救-1女1諷流搏體界抱面上裂聲波宴的反渣射與悠折射交圖凡1-未12莖固體辜界面筋上聲名波的遞反射毛與折潮射以上厭情況迷可以遵在流培體(擇氣體匹、液宅體)鳳的分悶界面?zhèn)€看到共。在允這種呈情況衰下,攀介質(zhì)慎中只怨有單混一的膚波-桿縱波絨出現(xiàn)低。在固沈體介牽質(zhì)分雹界面昂的情崖況則背復(fù)雜支一些學(xué)。當(dāng)享一種缸波(橋例如便縱波區(qū))入椒射到并固體敵分界攝面時(shí)譜,不鐮僅波效方向廈發(fā)生桃變化渡且波扎型也澆發(fā)生殃變化隙,分鍋離為反射搶縱波瘋、反紙射橫缸波,仗折射猛縱波和折射廚橫波。各類楚波的宰傳播演方向漸(即反射屋角與折射幅角)各掘不相盆同,梯如圖嫩1-享12塘所示鎖。各種光類型疑波的鼓傳播座方向嬸的變杯化亦藥符合應(yīng)幾何樂光學(xué)侮中的反射硬定律和折射坑定律。其隆數(shù)學(xué)折表達(dá)崗式如針下:(1宇.1堆7)ν1p,ν2p——襖縱波奏在第粉一、纖二介友質(zhì)中鉤的傳專播速絡(luò)度;ip,βp,θp——昏縱波泳入射溝角、橋反射奇角、度折射島角;βS,θS——湊橫波溉反射辮角、揚(yáng)折射尤角。增大鴿入射陳波的入射尊角,則差折射背波的折射朱角亦隨毯之增堂大??倘绻腥肷渖げㄊ菒u縱波匙,且ν1p<ν2p則由半(1刃.1胞5)芒式可蠢知,θp>ip,即刪折射構(gòu)角大撓于入抓射角年。當(dāng)ip增大支,θp也增南大,揮當(dāng)θp=9哪0°么時(shí),逐此時(shí)徐的入禍射角巖叫第一騙臨界冤角,用絮符號(hào)贈(zèng)i1;表易示。午顯然犬,當(dāng)斗入射聰角大蓬于第幣一臨藏界角振時(shí),似第二粉種介靜質(zhì)中夏只有請(qǐng)折射們橫波職存在縣,如間圖1酒-1朱3。急這是杜一種射獲得燈橫波握的方否法。第一洽臨界漲角溫(爽1.疏18協(xié))當(dāng)θ=9玻0°烘時(shí),罪此時(shí)區(qū)的入麥射角捎叫第二綢臨界忌角,用盒符號(hào)稅i2表示薦,如逼圖1嘩-1捎4。第二扛臨界茶角桃(屢1.孟19架)圖1濫-1寄3腎第一供臨界塘角宣圖奶1-勤14油第二五臨界杏角聲波柜在介平質(zhì)中掛傳播擴(kuò)過程甩中其振幅將隨康傳播距離的增狂大而關(guān)逐漸數(shù)減小頓的現(xiàn)淋象為衰減。聲暴波衰貫減的讓大小光及其立變化象不僅緣瑞取決孩于所番使用液的超聲蒸頻率穩(wěn)及傳間播距樣離,也重取決弓于被碗檢測(cè)憑材料赴的內(nèi)部割結(jié)構(gòu)及性能。因蹦此研鉛究聲界波在售介質(zhì)砍中的肥衰減艘情況爽將有將助于記探測(cè)午介質(zhì)佩的內(nèi)請(qǐng)部結(jié)爽構(gòu)及棒性能無。四、泊聲波劉在傳城播過買程中姐的衰謹(jǐn)減固體散材料挨中聲波拘衰減主要陽有以甩下幾鞠個(gè)方騙面的數(shù)原因佳:(1飛)吸煙收衰抬減:聲波卷在固準(zhǔn)體介爺質(zhì)中得傳播喜時(shí),滑由于寒介質(zhì)密的粘杜滯性粗而造沈成質(zhì)淚點(diǎn)之評(píng)間的內(nèi)摩憶擦,從挺而使斥一部野分聲能慈轉(zhuǎn)變梯為熱藝能。(2楊)散老射衰怎減:當(dāng)介餅質(zhì)中程存在顆粒代狀結(jié)郊構(gòu)(如漂固體迅介質(zhì)漏中的漿顆粒螞、缺貸陷、執(zhí)摻雜客物等勁)而勻?qū)е滦悸暡ù婺芰繎T的衰泰減。暈如在宿混凝站土中福一方善面其械中的屑粗骨澤料構(gòu)常成許雷多聲燙學(xué)界恰面,渡使聲招波在卷這些福界面紗上產(chǎn)忘生多駱次反洽射、竹折射夢(mèng)和波井型轉(zhuǎn)嗓換;茅另一銹方面揭微小缸顆粒奏在超隨聲波頂?shù)淖餮孟聵尞a(chǎn)生曾新的迅震源析,向生四周禿發(fā)射孕聲波驅(qū),使打聲波首能量怎的擴(kuò)左散到邀達(dá)最演大。(3增)擴(kuò)渡散衰翠減:聲波委發(fā)射東器發(fā)輸出的逗超聲帥波束悅都有姑一定況的擴(kuò)散律角。波巾束的浴擴(kuò)散平,導(dǎo)奧致能秤量的丘逐漸拐分散嶼,從挖而使傷單位懸面積僅的能易量隨真?zhèn)鞑ゲ罹嚯x命的增疾加而班減弱秒。致密雖、強(qiáng)邊度高的混辦凝土故聲衰證減系勺數(shù)小債,相束對(duì)接露收波渴幅大紋;強(qiáng)度也低或存在姻缺陷混凝捉土衰柳減系照數(shù)大兼,相捆對(duì)接鞠收波誕幅小站。當(dāng)哲混凝垮土質(zhì)量壩差或存在翻缺陷時(shí)接創(chuàng)收到田的聲嫌信號(hào)魚中高瞧頻已損失,頻爛率變鏈低。五、春混凝為土中冬的聲桑波特碗性聲學(xué)摸原理搶中所辨討論抹的聲抄波指數(shù)的都搜是連剛續(xù)的余弦防波,而寇實(shí)際畢上超猛聲儀般發(fā)射朋換能形器所呀發(fā)射咸的超催聲波沖卻是脈沖除超聲師波。脈沖刷超聲稻波有以們下特炊點(diǎn):(1診)重染復(fù)間冤斷發(fā)籌射。發(fā)射衰換能化器發(fā)西出的袋超聲營波不雹是連觀續(xù)不貢斷的零,而配是以躁一定滅重復(fù)削頻率伍(1適00須Hz勾或5倦0H皮z)辣間斷霜地發(fā)劑射出圣一組慣組超濃聲脈悶沖波艇,如孫圖1賓-1妹5所姨示。稱這就祥是所衣謂超聲膀脈沖尿波。中雖然王脈沖接波與急連續(xù)遮波不撒一樣亂,但煉是前毅面所坡推導(dǎo)后的單罰一界夸面的脂反射肢率和避透射璃率公快式仍泄然能蔑適用全。至耗于異富質(zhì)薄貝層的規(guī)反射情率和隸透射跪率的岔公式屠只有君在異查質(zhì)薄析層相棋對(duì)于薄脈沖測(cè)寬度逮很窄施時(shí)(甚例如咸裂縫午),蒸脈沖胳波相映當(dāng)于舉連續(xù)盯波時(shí)噴,該談式才窄適用霞。(2掌)脈渾沖超剩聲波乓不具鞏有單極一頻裁率而華是所籃謂復(fù)嶄頻波施。也就艘是說穿,這播一組買超聲屯波由仰許多促不同航頻率啄的余蜻弦波低組成絲式。當(dāng)期然,塘它也紙有其脊固有黑的主版頻率販,這辦就是乎換能無器上像的標(biāo)種稱頻率。這擊種復(fù)頻故超聲仆波在有杰頻散也現(xiàn)象赤的介愈質(zhì)中們傳播猶時(shí),覆各種舌頻率宵成分撈的波體將以蔥不同注速度旱傳播繳,這串就使陸得脈悠沖波喇形將旱隨傳售播距凝離的灘增大妄而發(fā)片生畸彎,變拼成如私圖1漂-1愿6所團(tuán)示,迫脈沖隸開始類部分粘的頻馳率比音后面舉部分具要高萬,后鍛面愈婆來愈慈平坦遲變寬等。圖1貞-1害5超公聲脈要沖波稅圖抖1-辮16醫(yī)脈沖建傳播洞過程光中的楊畸變由于辮聲波舞的衰送減與腹頻率籮有關(guān)臂,頻叔率越記高衰叮減越研大,含因此節(jié)在脈稠沖超住聲波哈傳播輩時(shí)由林于衰假減將劈燕引起放主頻矮率向緩低步藥側(cè)的筍漂移園,即巴所謂頻漂。第二鼠部分襖檢測(cè)鞋技術(shù)超聲伶波檢駝測(cè)混名凝土漏缺陷片的基傘本原屆理超聲求波檢立測(cè)混漲凝土季灌注呢樁完臂整性配方法葬的適始用范亮圍超聲成波檢饒測(cè)儀瀉器與族設(shè)備采用備超聲掏脈沖剝檢測(cè)潔混凝仁土缺精陷的赴基本淚依據(jù)喊是,刃利用秋脈沖堵波在章技術(shù)牢條件大相同患(指慘混凝送土的刻原材在料、梳配合暴比、沫齡期宋和測(cè)倦試距秩離一錢致)世的混殘凝土爽中傳播的時(shí)間(或速度)、祝接收典波的振幅和頻率等聲嶺學(xué)參鞏數(shù)的腹相對(duì)屋變化瘋來判佳定混凝丹土的強(qiáng)缺陷。一、晝超聲匠波法骨檢測(cè)膚混凝早土缺健陷的錯(cuò)基本向原理超聲輕脈沖宣波在間混凝粱土中泡傳播與速度賤的快賺慢,采與混名凝土捆的密實(shí)綢度有直預(yù)接關(guān)電系,黨對(duì)于傭原材違料、聯(lián)配合土比、淺齡期饞及測(cè)偽試距疑離一貧定的搭混凝佳土來圾說,聲速份高則犧混凝殃土密剃實(shí),相資反則禍混凝挖土不寄密實(shí)散。當(dāng)提有空洞剝或裂怖縫存在涌時(shí),埋便破灘壞了芝混凝雷土的曠整體貪性,角超聲申脈沖康波只淹能繞過空洞我或裂密縫傳遼播到相接收士換能買器,俱因此槳傳播程的路程邁增大,測(cè)春得的聲時(shí)必然偏長或聲速薄降低。另債外,蛙由于厭空氣現(xiàn)的聲驚阻抗欄率遠(yuǎn)動(dòng)小于騰混凝汁土的信聲阻拾抗率著,脈競沖波戚在混循凝土什中傳茅播時(shí)怒,遇蔑到蜂窩欠、空靈洞或裂縫等缺御陷,紡便在跑缺陷你界面溪發(fā)生反射和散射,聲稍能被狹衰減飯,其劑中頻粘率較戲高的吹成分牛衰減港更快連,因仆此接謙收信麥號(hào)的波幅明顯做降低批,頻率明顯蒼減小獄或頻求率譜詢中高卷頻成摩分明濫顯減壩少。釣再者殖經(jīng)過教缺陷散反射姻或繞悅過缺澇陷傳橋播的必脈沖駐波信守號(hào)與眼直達(dá)菊波信沈號(hào)之貞間存乳在聲致程和隙相位紙差,霸疊加獄后互嫌相干汽擾,河致使貌接收圣信號(hào)撒的波業(yè)形發(fā)塊生畸變。根據(jù)傍上述歇原理凍,可遺以利兔用混弱凝土聲學(xué)促參數(shù)油測(cè)量傻值和相對(duì)災(zāi)變化綜合儲(chǔ)分析痰,判查別其迎缺陷悄的位置和范圍,或孔估算句缺陷揮的尺寸。二、哄超聲得波檢雖測(cè)混堡凝土蟲灌注蘋樁完整摟性方奸法的遮適用伸范圍基樁濕聲波嗚透射關(guān)法是一改種檢定測(cè)混票凝土灌注皇樁完勉整性的有眉效手屠段,日它是漫利用聲波氣的透酸射原狼理對(duì)樁帶身混情凝土介質(zhì)背狀況進(jìn)行珍檢測(cè)旁,因觀此僅賴適用繡于在挪灌注濫成型是過程酸中已追經(jīng)埋需了兩根百或兩狀根以迫上聲嗚測(cè)管的基隔樁。在樁錢身預(yù)或埋一故定數(shù)覺量的聲測(cè)錯(cuò)管,通愚過水的篇耦合,超送聲波歇從一萬根聲企測(cè)管鮮中發(fā)射,在褲另一年根聲椒測(cè)管斗中接收,或扇單孔善中發(fā)條射并酬接收徒,可心以測(cè)曾出被誼測(cè)混售凝土或介質(zhì)跟的聲學(xué)浩參數(shù)。由嚇于超橡聲波驚在混膨凝土煉中遇臉到缺護(hù)陷時(shí)喘會(huì)產(chǎn)熄生繞射霸、反粉射和折射,因柜而到獻(xiàn)達(dá)接壟收換刻能器障的聲時(shí)慣、波范幅及主頻發(fā)生巴改變征。超涂聲波吵法就怖是利帳用這賢些聲搏波特內(nèi)征參先數(shù)來曠判別樁身夸的完幫整性羽。對(duì)跨孔壟透射龜法,當(dāng)卸樁徑更較小嶄時(shí),非聲測(cè)井管間孝距也詢較小湖,其測(cè)試本誤差相對(duì)蝕較大篇,同緞時(shí)預(yù)領(lǐng)埋聲疏測(cè)管鼻可能屬引起榆附加版的灌揮注樁施工鏈質(zhì)量問題具。因突此,拖超聲悉波檢飾測(cè)方靜法適鋼用于哀檢測(cè)直徑域不小眠于8銀00忌mm的混動(dòng)凝土頸灌注肆樁的河完整倉性,腿它包持括跨孔祥透射豈法和單孔針折射河法。單蓋孔折率射波始法是岡根據(jù)杰上部芒結(jié)構(gòu)逆對(duì)基仔樁的趣質(zhì)量名要求貫,檢求測(cè)鉆芯撞孔孔嫩壁周裳圍的混榨凝土融質(zhì)量碎。用超秧聲波穩(wěn)法檢濾測(cè)鉆伸孔灌成注樁攀完整祖性的鐮優(yōu)點(diǎn)魔在于結(jié)果纖準(zhǔn)確度可靠剛,不旨受樁含長、電樁徑盲限制軌,無眾盲區(qū)(聲底測(cè)管墊范圍包內(nèi)都增可檢踢測(cè))息,可測(cè)晃樁頂斥低強(qiáng)廁區(qū)和樁底返沉渣密厚度臉,樁眾頂不在露出赴地面即可甘檢測(cè)鄰,方險(xiǎn)便施覽工,不也可粗略夢(mèng)估測(cè)妨混凝胃土強(qiáng)村度。1、粒超聲顆波儀超聲烈波儀系是混嘉凝土縫灌注拒樁缺瞧陷檢沈測(cè)的訊基本器裝置功。它遠(yuǎn)的作瞎用是產(chǎn)生膠重復(fù)完的電只脈沖溝并激克勵(lì)發(fā)相射換膏能器。發(fā)無射換首能器評(píng)發(fā)射往的超冤聲波保經(jīng)耦仿合進(jìn)效入混騰凝土娛,在刷混凝監(jiān)土中汪傳播咽后被韻接收奮換能欺器接場(chǎng)收并調(diào)轉(zhuǎn)換逼為電禿信號(hào)衛(wèi),電估信號(hào)益送至緣瑞超聲揮儀,體經(jīng)放猾大后湯顯示首在示弄波屏桶上。肉自6巾0年棚代開掏始生構(gòu)產(chǎn)第撇一代怪電子雁管超扔聲儀箏至今仇已發(fā)鋼展為檔第四汪代智枝能數(shù)洪字式動(dòng)超聲屆儀,目見下殿表:三、靠超聲記波檢饒測(cè)儀脆器與掘設(shè)備超聲愈波儀踐的發(fā)叔展概求況超聲裳波儀發(fā)的發(fā)處展概痕況表3射.2闊-1超聲良波儀舅的發(fā)券展概覺況表3孟.2賀-1超聲意檢測(cè)詢系統(tǒng)奸應(yīng)包屠括三麗大部舅分:理即接收州信號(hào)效放大脅器,腿數(shù)據(jù)很采集因及處唱理存蝦儲(chǔ)器和徑向猴振動(dòng)抱換能塌器等。類為了械提高特現(xiàn)場(chǎng)類檢測(cè)泥及室堡內(nèi)數(shù)憤據(jù)處著理的厘工作欄效率欲,保盒證檢言測(cè)結(jié)膊果的舒準(zhǔn)確挑性和梢科學(xué)得性,圖聲波枯測(cè)試桂儀器學(xué)必須股具有實(shí)時(shí)迷顯示叛波形據(jù)、分鍬析功奶能及一發(fā)揪雙收趁等功敗能。聲憤波發(fā)賠射應(yīng)戶采用完高壓丹階躍懷脈沖企或矩幅形脈蝕沖,紋其電椒壓最企大值扭不應(yīng)孝小于拼10仍00V,且缸分檔洞可調(diào)螺。數(shù)曉字式師超聲腰波儀可的基昌本工甜作原龜理框精圖見烘圖2卵-1潮所示莖。圖2據(jù)-1枕數(shù)字固式超想聲儀喊的基寶本原乎理超聲隸波儀猛除了產(chǎn)生鴨、接寒收、癥顯示超聲斜波外慈,還芒必須稍量測(cè)征超聲雹波的蠻有關(guān)液參數(shù)館,如聲傳狼播時(shí)壞間、棋接收滔波振灰幅、古頻率等。逃其接看收放愚大器巴與數(shù)踐據(jù)采變集器評(píng)的主暮要技譯術(shù)指回標(biāo)要頃求如賭下:(1兔)儀莖器接循收放咳大器更頻率港響應(yīng)傅范圍缸(頻鞠帶)憤應(yīng)有足夠圈寬度,一芝般為五5~軍20筑0kH盈z,其陶下限給不宜驅(qū)降低擾,否疤則不凡利于莫濾去施因換杠能器峽絕緣光性能促降低緞而產(chǎn)嬌生的沒低頻摘信號(hào)湖,造姑成自糧動(dòng)判公讀時(shí)神丟波荒和錯(cuò)暗判現(xiàn)釣象。盡增益蝴不應(yīng)六小于頃10努0dB,放樓大器假的噪陽聲有塌效值有不大栽于添2μs,波箭幅測(cè)毫量范佳圍不丙小于餓8膠0dB,測(cè)鉗量誤永差小偉于1dB。(2氧)蒙為滿栽足最善大測(cè)晃距的谷要求搜,儀兩器的浮計(jì)時(shí)芒顯示低范圍蔽應(yīng)大材于2蠅00罵0μs,保本證有江足夠勵(lì)的掃條描延歉遲時(shí)彈間及糞聲時(shí)輕顯示塔位數(shù)污,并臉應(yīng)具暴有良頑好的猾穩(wěn)定站性,刃聲時(shí)于顯示庭調(diào)節(jié)最在2急0~柏30μs范圍轟內(nèi),魚2小劇時(shí)內(nèi)伏聲時(shí)冠顯示伏的漂眉移應(yīng)狀不大輕于±貼0.疼2μs,且食不允屯許發(fā)亭生間題隔跳塵動(dòng)。(3裝)儀器越應(yīng)有度較好到的接潤收靈秤敏度圈(即銷對(duì)微皆弱信憑號(hào)的撈接收距分辨賤能力注)。魔一般佩要求吩接收珍靈敏轉(zhuǎn)度≤稠50μν,該瘦參數(shù)預(yù)取決竄于儀忌器的付放大捆能力盈和信游噪比掘水平害,提渣高靈車敏度哲可以劈燕加大收穿透秘距離舍,提輸高對(duì)處微弱顧信號(hào)趟的識(shí)止別能筆力。亂為滿繼足混贏凝土披試件腫聲速夠測(cè)量孫精度載的要名求,駐測(cè)時(shí)晶最小濫分辨殊度為榜0.籌5μν,計(jì)息時(shí)誤跨差不炕大于霸2%濁。(4隱)亞采集妥器??箶?shù)轉(zhuǎn)賓換精閥度不建應(yīng)低堵于8bi杜t,采抗樣頻魔率不揚(yáng)應(yīng)小季于1鑰0MH拋z,最頂大采爺樣長偵度不占應(yīng)小美于3炸2kB。(5犯)撇儀器石宜具待有示始波屏園顯示宮波形潮和游兵標(biāo)測(cè)洲讀功葡能,糾以便鋤較準(zhǔn)磨確的育測(cè)讀嘴聲時(shí)島、振險(xiǎn)幅及救頻率天等參數(shù)社。若釀采用娘整形尖自動(dòng)痛測(cè)讀治時(shí),朱檢測(cè)星混凝姑土測(cè)譯距不軍宜超結(jié)過l口m(礙以軟擋件判洪別方脈法自白動(dòng)測(cè)遣讀的鐵智能典超聲峰儀除序外)類。(6回)另為了岸提高茄現(xiàn)場(chǎng)浪測(cè)試此效率劍,儀山器應(yīng)晨有自途動(dòng)測(cè)休讀、送信號(hào)貨采集秋、存倚儲(chǔ)和幣處理嘉系統(tǒng)曾,適沸于一親般現(xiàn)丹場(chǎng)測(cè)佛試情島況下糊的溫慣度、錫電源追變化若條件朝。常用床換能鏟器按喚波型寨不同然分為縱波覺換能響器與橫波籮換能完器,分綿別用衣于縱夢(mèng)波與趨橫波脆的測(cè)厭量。昨目前傍,一截般檢墊測(cè)中咐所用愛的多飾是縱波嗓換能營器。以械發(fā)射株和接叫收縱具波為初目的說的換濟(jì)能器亦,又厭分為平面鏟換能響器、螞徑向豪換能邪器以及一發(fā)編多收曲技能湖器,見珍圖2燒-2囑。2、浙徑向哲振動(dòng)濫換能嚴(yán)器圖特2-裝2聰換濕能器丈的分殖類換能遺器的情種類翠需根因據(jù)被兵測(cè)結(jié)化構(gòu)物淡的測(cè)橫試要京求和挖測(cè)試洲條件角確定辭。測(cè)宇樁所毯用的趕換能樹器應(yīng)日是柱拉狀徑鄰向換喝能器番,其濤主頻駕宜為蟲25貢~5歷0k四HZ頁,長跌度宜評(píng)為2害0c絹m。肚收、半發(fā)換幫能器藍(lán)的導(dǎo)業(yè)線均幻玉應(yīng)有裳長度卡標(biāo)注汪,其獵標(biāo)注僚允許悅偏差不應(yīng)怪大于背10列mm。為眼提高爐接收艷換能足器的矮靈敏依度,液可在賽換能摩器中爬安裝前置影放大趣器。前撇置放帶大器昌的頻住帶寬盯度宜稿為5慮~5百0k為Hz潔。由疊于換恒能器堪在深盯水中績工作筒,其視水密頃性應(yīng)跡滿足眾在1M狡Pa講水壓下不吸漏水休。換能始器頻借率的字選擇貸需綜埋合考拿慮測(cè)距沙、聲布波的艇衰減京程度許、測(cè)鴉試精少度等。內(nèi)測(cè)距伸越大繞,衰尚減越?jīng)龃?,椒選用撓換能尿器的頻率傳越低;混桌凝土殃質(zhì)量氏越差列,強(qiáng)鏡度越戀低,泉齡期明越短欲,對(duì)偶聲波充的衰缺減越悼大,合使用頻率吸越低;在跌滿足首波懶幅度嶄測(cè)讀潤精度的條丟件下荒,宜梢選用倦較高謙頻率踏換能核器。玻對(duì)于窮一般恩的正牽常混頂凝土賤,換傷能器求頻率驕選擇焰可參品見表汪2-飾2。表2申-2浮換能洋器的值分類單孔功檢測(cè)施采用一發(fā)尾雙收難一體妨型換孟能器,其或發(fā)射膊換能框器至類接收牙換能淚器的侵最近婆距離供不應(yīng)融小于30女0m游m,兩并接收定換能限器的伸間距陶宜為20撥0m億m。3、來聲測(cè)尾管聲測(cè)閘管是家進(jìn)行根超聲社脈沖猶法檢廈測(cè)時(shí)職換能介器進(jìn)螞入樁濱體的師通道哄。它閉是灌城注樁巷超聲慌脈沖蹦檢測(cè)賺系統(tǒng)腫的重恢要組灣成部俯分。鏟它在帆樁內(nèi)餓的預(yù)末埋方歌式及碗其在精樁的奧橫截避面上糠的布江置形涂式,爺將直輔接影禿響檢胳測(cè)結(jié)掠果。船因此流,需為檢測(cè)婚的樁郊應(yīng)在這設(shè)計(jì)賴時(shí)將嚼聲測(cè)葵管的桶布置獵和埋死置方謹(jǐn)式標(biāo)煌入圖顫紙,潤在施葡工時(shí)應(yīng)嚴(yán)濫格控默制埋富置的允質(zhì)量,以渡確保嬸檢測(cè)惰工作粗順利宅進(jìn)行致。(1始)聲竄測(cè)管撲的選練擇,麥以透聲衰率較紅大、屑便于瞇安裝浮及費(fèi)顫用較希低為原敢則。纖考慮隊(duì)到公弄路基獻(xiàn)樁大皆多數(shù)恒是大抖樁、另長樁概,加隊(duì)上混品凝土粗的水她化熱圍作用閥及鋼配筋籠偉安放露和混腰凝土澆不注過堆程中篩存在謝較大雄的作剪用力余,容季易造慈成檢測(cè)令管變形事、斷糖裂,從喇而影闊響檢晉測(cè)工族作的惹順利獄進(jìn)行退。因六此,梨聲測(cè)猜管應(yīng)煮采用強(qiáng)度探較高咸的金膚屬管。(2態(tài))聲納測(cè)管聾常用犁的內(nèi)品徑規(guī)牽格是50淡~6種0m劃m。為蔬了便刪于換妖能器倘在管園中上礙下移腸動(dòng),爬聲測(cè)嬸管的諒內(nèi)徑俊通常筑比徑冒向換忠能器立的外屯徑大1果0m委m;當(dāng)諸對(duì)換削能器棕加設(shè)石定位閑器時(shí)校,聲皂測(cè)管蕩內(nèi)徑焰應(yīng)比燭換能盒器外毒徑大2綢0m覽m。(3碌)在到聲波筑透射縱法檢辣測(cè)中脆,超聲充波特滋征值僅與凝收、點(diǎn)發(fā)檢秩測(cè)管粱間連穗線兩北邊窄作帶區(qū)潮域針(聲制測(cè)剖噸面)南的混凝指土質(zhì)鹿量密切戀相關(guān)擦。當(dāng)腫灌注召樁的擾直徑羊增大吸時(shí),透每組料聲測(cè)恭管間電超聲球波的率混凝窗土檢測(cè)異范圍達(dá)占樁航截面蘭積比脹例減欣小,不喘能反但映樁究身截指面混籌凝土招的整偏體質(zhì)罵量狀世況,炊因此院,聲哲測(cè)管織的數(shù)館量及懂布置揪方法膠決定冠了樁啦身混譽(yù)凝土薦實(shí)際的改檢測(cè)近面積鬼和檢透測(cè)范份圍,忙對(duì)直勵(lì)徑大的早樁必遵須增候加聲倘測(cè)管窯的數(shù)廳量。束一般數(shù)樁徑干小于蠻80召0m升m時(shí)的,沿仇直徑朗布置餐兩根琴聲測(cè)壓管,米構(gòu)成一個(gè)挺聲測(cè)作剖面;樁四徑為暢8鄰00增~1揉50罪0m饒m時(shí)烏,應(yīng)巧按等解邊三劃角形雁均勻計(jì)布置巧三根羅聲測(cè)原管,妹構(gòu)成三個(gè)遺聲測(cè)有剖面;樁謝徑大妻于1莊50蜘0m棍m時(shí)鋒,應(yīng)杯按正適方形畫均勻勺布置翼四根五聲測(cè)鬧管,透構(gòu)成六個(gè)汽聲測(cè)斗剖面,如糖圖2逃-3陪圖中罰的陰閘影區(qū)度為檢沸測(cè)的傲控制莊面積菠。圖告2-鋤3怕聲鹽測(cè)管邀布置異方式(4疊)由掀于聲遭測(cè)管納間距敏隨深嬸度的掏變化囑難以爬確定遠(yuǎn),各桃深度毒處的摩聲速腰只能駱采用鋤樁頂饒二根毫聲測(cè)箱管的僑距離閑來計(jì)窄算,鑒因此族,為狠減少薦偏差幫必須服將聲爐測(cè)管張牢固虛焊接罩或綁歸扎在邊鋼筋汽籠的邁內(nèi)側(cè)垂,并兼在相猾鄰聲灑測(cè)管深之間旨焊接等長長水平披撐桿,保狗持管眾與管凳之前置互相湖平行教且定橫位準(zhǔn)顛確。猜為避握免產(chǎn)神生漏處漿、圣漏水游和因現(xiàn)焊渣配造成院管內(nèi)抬堵塞女問題竊,聲秩測(cè)管政不應(yīng)歷采用南對(duì)焊趣方法蠶連接匆,而利應(yīng)采己用螺紋彼連接,聲幸測(cè)管符埋設(shè)似至樁底賊并封念閉,管盈口高援出樁溜頂面韻30小0m購m以派上并加蓋。(5候)根雙據(jù)公院路工篩程的肝特點(diǎn)宜和便母于了逗解樁嗎身缺聯(lián)陷存它在的遮方位舌,聲季測(cè)管西埋設(shè)集時(shí)宜孔將其膠中一麻根對(duì)準(zhǔn)辰線路完前行蒙方向。以貴路線港前進(jìn)瘡方向壯的頂略點(diǎn)為蠢起始飼點(diǎn),按順畢時(shí)針齒旋轉(zhuǎn)鞭方向仗進(jìn)行忍編號(hào)失和分圍組,景每二泥根編輸為一趣組。第三罰部分渠測(cè)找試方丘法測(cè)試艇方法檢測(cè)愛數(shù)據(jù)嚷分析結(jié)與評(píng)充定樁身泛混凝掩土質(zhì)呼量評(píng)像價(jià)檢測(cè)素報(bào)告1、鐮檢測(cè)澆前的墻準(zhǔn)備(1液)在未檢測(cè)挎前應(yīng)影進(jìn)行爭現(xiàn)場(chǎng)秤調(diào)查父,多遷方面乎收集軟基樁鍋的技崖術(shù)資到料,張如工語程地質(zhì)嬌資料雄、基晨樁設(shè)昨計(jì)圖諸紙和施工絲式記錄鄉(xiāng)豐、監(jiān)央理日豪志等,喊了解施工醒工藝及施輝工過圓程中顆出現(xiàn)述的異常憂情況,這點(diǎn)對(duì)判喚定異諸常信熊號(hào)產(chǎn)良生的褲真實(shí)澡原因析十分純有益戲。同咳時(shí)還必應(yīng)根平據(jù)調(diào)喇查結(jié)賴果和著檢測(cè)豆的目漆的,油制定顧相應(yīng)消的檢測(cè)量方案。檢頭測(cè)方戶案包回括:工程劃概況野,目獲的與翼任務(wù)通,方情法與兵技術(shù)解,儀伏器設(shè)底備,掌檢測(cè)析場(chǎng)地吉要求燙,檢餓測(cè)人技員和糖時(shí)間刊安排促,檢得測(cè)報(bào)鵲告等。一、萍測(cè)試命方法(2拾)檢舒測(cè)的勁時(shí)間艷應(yīng)滿加足混凝叮土強(qiáng)碧度齡刑期的要絨求。鐵為保喚證檢蜂測(cè)結(jié)弦果的誓可靠竭性,根同時(shí)機(jī)考慮填到混泄凝土敵在齡歡期1喘4天綱后的貴超聲白波波郊速等朱特性彩參數(shù)冬變化蟻已經(jīng)糖趨于兆平緩江,一網(wǎng)般要的求超慮聲波跑檢測(cè)混凝音土灌尤注樁壇的齡但期應(yīng)移大于駁14陶天。(3芬)檢劣測(cè)前今應(yīng)沖界洗聲車測(cè)管惱,以塞保證枯換能牽器在片全程媽范圍凝內(nèi)升降顛順暢。聲中測(cè)管宵內(nèi)灌滿議清水做為巡壽偶合念劑,路因聲燦測(cè)管板中的勺渾濁犬水將甜明顯靈甚至呀嚴(yán)重酒加大香聲波燒衰減拼和延史長傳兩播時(shí)編間,往給聲鈔波檢延測(cè)結(jié)遇果帶帝來誤錯(cuò)差。付對(duì)利摔用取靠芯孔干進(jìn)行賣單孔訪超聲而波混完凝土冬質(zhì)量嬌檢測(cè)煙,在屋檢測(cè)急前也廚應(yīng)進(jìn)阻行孔內(nèi)波清洗,取晚芯孔賴的垂凡直度魔誤差不應(yīng)防大于萍0.柄5%。(4楚)標(biāo)定超聲鉤波檢嫌測(cè)儀嫩從發(fā)硬射至房誠接收荷儀器跪系統(tǒng)咬產(chǎn)生憂的系統(tǒng)扶延遲氏時(shí)間罪t0。將耀發(fā)、批收換林能器渠平行輛置于脾清水悟中的戶同一僻高度歇,其厲中心笨間距稅從4淚00況mm骨左右蠢開始描逐次痕加大粘兩換洲能器右之間逆的距嶺離,惱同時(shí)特定幅蜂測(cè)量絡(luò)與之放相應(yīng)腔的聲帶時(shí),姐再分朝別以這縱、價(jià)橫軸柏表示播間距淹和聲送時(shí)作貧圖,在聲辱時(shí)橫香軸上出的截棚距即醫(yī)為t0。為堡保證睜測(cè)試桃精度拖,兩棋換能底器間狼距的潤測(cè)量盛誤差坑不應(yīng)章大于哨0.水5%股,測(cè)溫量點(diǎn)年不應(yīng)釋少于淡5個(gè)久點(diǎn)。(5飛)用壩直徑別明顯凍大于柱換能寶器的如圓鋼球疏通汁聲測(cè)懶管,陶并記伴錄深步度,條準(zhǔn)確翁量測(cè)聲測(cè)確管的寬內(nèi)、過外徑遠(yuǎn)和兩刮相鄰氏聲測(cè)虛管外尊壁間的距徹離,山量測(cè)園精度犁為±圍1m窮m。2、宣測(cè)試美裝置浩形式灌注種樁的依測(cè)試玩裝置自形式匹主要迷有:1)水平黃同步尸平測(cè),一囑對(duì)換渾能器詞分別虧置于沾兩個(gè)柴對(duì)應(yīng)忍聲測(cè)浪管中嚇,位隨于同一滑高度進(jìn)行色測(cè)試造;2)等差寧同步大斜測(cè),一起對(duì)換被能器啦分別漠置于飯兩個(gè)扒對(duì)應(yīng)從聲測(cè)授管中齡,但棵不在笛同一孔高度溪,保持夕一定奴高程礦差進(jìn)行構(gòu)測(cè)試餃;3)扇形彼掃測(cè),一繞對(duì)換腦能器往分別月置于潑兩個(gè)仔對(duì)應(yīng)杰聲測(cè)殖管中辜,保宏持一母個(gè)換據(jù)能器樓高度位置暑固定,另瀉一個(gè)焦換能偵器以一定鴿的高舊程差授上下耕移動(dòng)進(jìn)行糧測(cè)試燒,如擁圖3擁-1初。圖我3-史1教測(cè)汗試裝附置示茂意3、殊檢測(cè)毛方法(1叔)徑向按換能短器在睬水平丈方向狠具有均一定飾的指溉向性倒,為董了保蚊證測(cè)謎點(diǎn)間泉聲場(chǎng)柳對(duì)樁唯身混窮凝土勝的覆狼蓋面貓,防敞止缺怎陷的辯漏檢甜,上、恐下相潑鄰兩破測(cè)點(diǎn)這的間輕距宜句為2哈50車mm畝。測(cè)試瞞時(shí),叫發(fā)射搞與接黎收換醒能器虹以相科同標(biāo)尺高同步府升降,測(cè)臥試中圈,對(duì)哲收、錫發(fā)換著能器他所在座的深導(dǎo)度隨氧時(shí)??錅?zhǔn),勉其累險(xiǎn)計(jì)相對(duì)疤高程預(yù)誤差料控制最在2惰0m第m以慮內(nèi),避住免由內(nèi)于過葉大的既相對(duì)林高程赤誤差虛而產(chǎn)衡生較映大的過測(cè)試亭誤差建。(2損)聲臨波透漿射法鍛檢測(cè)對(duì)混凝冊(cè)土灌紛注樁淡質(zhì)量雄中,聲時(shí)和波幅是兩幣個(gè)重速要指箭標(biāo),發(fā)其中敞波幅扔對(duì)混埋凝土磁內(nèi)部薯缺陷拍的反膝應(yīng)往絲式往比挪聲時(shí)遭更具敏感哭性。在遠(yuǎn)實(shí)際趟檢測(cè)繡中,波幅練是一擾個(gè)相近對(duì)量,而都聲時(shí)激又是理根據(jù)夸波形攪的起跳敢點(diǎn)來劉確定的。倡因此葉,為都了使買不同斧位置菜處的嚷檢測(cè)杏數(shù)據(jù)巡壽具有播可比偵性和梅應(yīng)用若價(jià)值巷,在燦同一彎根樁厲的檢鞋測(cè)過躬程中厲,聲癢波發(fā)士射電壓永和放觸大器冶增益等參調(diào)數(shù)應(yīng)保持墓不變,并達(dá)進(jìn)行等幅社測(cè)試。(3潮)對(duì)聽聲時(shí)雜值和芹波幅氧值的可疑至點(diǎn)應(yīng)植進(jìn)行際復(fù)測(cè)。對(duì)廚于聲飲時(shí)值蘿和波劃幅值鋪出現(xiàn)驚異常按的部鋤位,革應(yīng)采畏用水平寶加密敵、等鑒差同壤步或扇形遇掃測(cè)等方鏡法進(jìn)共行細(xì)測(cè),結(jié)俗合波匯形分飲析確鈔定樁躬身混凝號(hào)土缺煎陷的呆位置場(chǎng)及其加嚴(yán)重葵程度。其誘中水圈平加靈密細(xì)參測(cè)是構(gòu)基本屯方法漸,而逮等差返同步村和扇植形掃尺測(cè)主告要用草于確咳定缺的陷位話置和敗大小科,其意發(fā)、草收換票能器縫連線燒的水橫平夾勵(lì)角一像般為30主°~尖40搭°。(4搖)常榮規(guī)超獸聲波箏測(cè)試菜方法汪可以也得到千灌注挎樁沿眨樁長擺方向春的粗恩略質(zhì)艘量分畜布情盒況。CT鞋層析墻成像竟技術(shù)配有贈(zèng)專門溜的分扇析軟攏件,犬適宜礦于對(duì)季局部刻可疑氧區(qū)域碼或重漠要結(jié)果構(gòu)進(jìn)阻行重瞞點(diǎn)加甜密細(xì)搞測(cè),銅并可蒜對(duì)樁臂身缺洋陷進(jìn)奮行定量絡(luò)分析,其袖方法膨測(cè)試熱流程鍵圖見砌圖3演-2。(5浩)同漫一根杠樁中酷有三倘根以昨上聲沉測(cè)管尊時(shí),附以每訊兩個(gè)策管為中一個(gè)辨測(cè)試車剖面?zhèn)蚍謩e菜測(cè)試只。并喉在測(cè)志試過體程中保持福測(cè)試宋系統(tǒng)勤狀態(tài)頌參數(shù)團(tuán)不變。圖響3-牙2團(tuán)混開凝土岔灌注誼樁的工測(cè)試專流程目前援樁身苦混凝醬土缺業(yè)陷判影別主鍛要依帳據(jù)于實(shí)測(cè)必聲速素、波襪幅及其陡隨深墳度的變化蠢曲線并根疫據(jù)聲速刊判據(jù)皆、波訓(xùn)幅判擔(dān)據(jù)和PS樣D判栽據(jù)綜合套分析移樁身躲質(zhì)量桿及混飲凝土缺陷米程度。二、紫檢測(cè)剃數(shù)據(jù)均分析帳與評(píng)宣定1、鳥判斷補(bǔ)樁內(nèi)水缺陷傲的基旬本物芬理量在鉆冠孔灌擴(kuò)注樁槍的檢頌測(cè)中余所依擋據(jù)的召基本腎物理保量有穿以下魯四個(gè)肅:(1宅)聲群速:超聲減波在投混凝脖土中紡傳波趕的速擊度。滔當(dāng)超璃聲波陣在傳路播過穗程中劇遇到逐混凝匪土缺白陷時(shí)榴將產(chǎn)打生繞射,此并時(shí)超犬聲波致在混喪凝土營中傳鞏播的時(shí)間揪加長,計(jì)蚊算出囑的聲速器也降蒙低。一濟(jì)般來禮說聲肉速指組標(biāo)比較碌穩(wěn)定旦,重若復(fù)性盜好,數(shù)循據(jù)有柔可比花性,斷但對(duì)松樁身代缺陷覽反應(yīng)不夠蛋敏感。(2席)波摧幅:超聲雪波在恢缺陷毯界面擊產(chǎn)生反射殺、散奶射,樹能量杰衰減墳,波珍幅降槳低。采乏用波酷幅指紗標(biāo)進(jìn)徒行缺航陷判仿斷時(shí)夏,要類求波裂幅值子有可比終性。即熄儀器桶、換旁能器垮、信鵲號(hào)線鑰等測(cè)湖試系色統(tǒng)不翁變,纏發(fā)射褲電壓照、采形樣頻蠢率等太測(cè)試劑參數(shù)恭不變宋,測(cè)別距相展同,嚼測(cè)試買角度鈔相同伙,這兔樣的粗測(cè)試縱數(shù)值那才有究可比僅性??凡ǚ遄兓瘣炇鼙砟骜顪虾蠣钔繎B(tài)的丟影響憤較大簡,因柴此應(yīng)魯保持雀傳感董器與辰混凝片土灌浩注樁呢之間表有良好斗的耦喚合狀止態(tài)。波忠幅變驢化對(duì)商樁身羊缺陷緣瑞的反扒應(yīng)就比較宵很敏畏感。(3家)主畝頻(形或頻驚譜)姨:超聲刪脈沖刷是復(fù)購頻波際,具榨有多甚種頻每率成昨分,唉當(dāng)它霸穿過披混凝假土后屋,各雄頻率途成分辮在遇累到缺趣陷時(shí)涉衰減鍬程度匪不同梅,高亮頻部榮分比歇低頻傷部分蕩衰減戴嚴(yán)重竄,因俱而使墊接收還信號(hào)條的主廣頻率雷向低辯頻端抱漂移責(zé)(頻類移)浴。(4災(zāi))波軋形畸潑變:由于禾超聲警脈沖拔在缺尺陷界糕面反雞射和承折射拼,形瓦成波板線不哪同的師波束培,這付些波臣束由棒于傳播報(bào)路徑不同銳,或膏由于鴿界面跌上產(chǎn)疾生波型腳轉(zhuǎn)換而形損成橫黨波等溉原因重,使稠得到塔達(dá)接塊收換查能器惹的時(shí)撒間不從同,風(fēng)因而使接泄收波助成為反許多灣同相蛛位或鳴不同芝相位稼波束嚇的疊翼加波偵,導(dǎo)脈致波令形畸殘變。實(shí)益踐證例明,匙凡超虧聲波走在傳叉播過療程中炒遇到混缺陷零,其哄接收跨波形昆往往普產(chǎn)生勤畸變斬,所真以波形登畸變?cè)钥勺髁繛榕袛財(cái)嗳焙喯莸膭?chuàng)一個(gè)將參考音依據(jù)。但張是,企波形胸畸變臉的原飄因很休多,灑某些真非缺貧陷因斑素也喬會(huì)導(dǎo)狂致波裕形畸適變,垃運(yùn)用秋時(shí)應(yīng)慎重俱分析。關(guān)緣瑞于波儀形畸珍變后裕采取稍怎樣醋的分絡(luò)析技黎術(shù),陪還有址待進(jìn)筒一步渡研究薦。2、阿聲時(shí)誘修正俱值的渡計(jì)算當(dāng)聲勸波從規(guī)某一堅(jiān)聲測(cè)暢管傳撞
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