声波透射法和低应变反射波法在建设工程中检测对比

声波透射法和低应变反射波法在建设工程中检测对比

徐家顾

武汉新业人力资源服务有限公司 湖北省武汉市 430063

摘要：桩基础作为建设工程的隐蔽工程，具有施工工艺复杂、施工难度大，技术要求高等特点，一般采用声波透射法和低应变法进行无损检测，但在不同地区地质、桩长桩径、施工工艺存在差异，故而对以上两种检测方法技术的优缺点进行对比。

关键词：声波透射法和低应变法，建设工程，地区地质，对比

引言

随着社会经济快速发展，我国基础建设规模不断拓展，很多高层建筑、桥梁工程地基基础采用大直径钻孔灌注桩。^[1]混凝土灌注桩一般具有很强的承载能力，基本能适应各种地质条件，是目前建设工程中使用最为广泛的基础形式之一。然而，桩基基础属隐蔽工程，完整性是混凝土灌注桩的重要指标之一，但灌注桩的施工工艺相对复杂，影响成桩质量的因素较多。因此，工程桩桩基础检测意义重大，本文主要分析声波透射法与低应变法在桩身结构完整性检测方面的比较。

1.两种检测法的特点及原理

超声波透射法与低应变反射波法同时都具备设备轻便、检测效率高、成本低、技术比较成熟的特点，因此。一般在工程检测中都会选择这两种检测方法作为普查手段。^[2]

1.1超声波透射法原理特点

由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的仪器记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特性；当混凝土整体密实均匀时；脉冲波匀速传播，当混凝土内部存在严重缺陷时，将产生波形的散射和绕射；根据波形能量的衰弱程度、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。记录其位置，高度，经过处理分析就能判别桩身完整性及缺陷位置。其特点声波透射法直观、准确，它将整个桩身按采样步距划分成若干个横截面，对每一个截面分别采样，得到脉冲信号。^[3]这样，每一个截面相互独立，互不影响。然而，由于每一个剖面的脉冲信号是由以两个声测管为端点的近椭圆形条状区域，几个剖面上的信号共同构成了该截面的声波信号。这样，该截面的几个剖面中心和声测管之外的混凝土就成为盲区。

2.1低应变法检测原理特点

低应变法检测的理论基础是一维线弹性杆波动理论。检测时通过在桩顶施加激振信号产生应力波，使应力波沿桩身传播，遇到不连续界面和桩底面时，将会发生反射，用检测仪器记录下反射波在桩身中传播的反射波，通过分析软件分析反射波的传播时间、幅度及特征，从而判断桩身完整性及缺陷位置。其特点相对间接一点，是通过桩身波阻抗来间接反映桩身完整性，引起桩身波阻抗变化有许多因素，既有桩身本身缺陷的因素，又有桩身周为地质变化的影响。

二、工程实例和分析

某基桩工程，2-31#桩，采用Φ1000mm中空灌注桩，摩擦桩，施工桩长41.0m，混凝土设计强度为C30。根据地勘报告桩长范围各土层，0-6.67m为淤泥，6.67-17.519m为淤泥质粉质粘土，17.519-21.59m为含砾粉质黏，21.59-23.625m为淤泥质粉质粘土，23.625-27.114m为粉质黏土、27.114-34.675m为含砾粉质土、以下为凝灰岩。声波透射法检测，如图：

图
1 2-34#桩低应变曲线

可以看出该桩波形信号在6.6m和13.2m发生突变，该位置以上呈现非常明显的缺陷特征，两个位置有明显的同相位反射，两个位置波阻抗变小且达到二次反射。按照最新规范低应变反射波法桩身完整性判定，完整性类别为Ⅳ类桩。周围的桩也都是这种现象。这种现象绝非巧合，然后，对该桩进行声波透射法检测，得到的该位置的波形曲线。如图2所示

通过声波透射法波列图可以清楚看出6.6m和13.2m位置脉冲波连续无任何衰弱、衰减迹象，各项参数指数正常，该混凝土均匀密实。结合该片区域的地勘报告范围各土层，发现0-6.67m为淤泥，6.67-17.519m为淤泥质粉质粘土，6.6m位置正好在地质土层变化处，地质变化影响了桩身的波阻抗变化。

结束语

综上所述，低应变法在基桩实际检测中受地质条件及施工工艺影响较大，声波透射法和低应变法作为目前最为普遍的两种无损桩身完整性检测方法，其原理不同，各自局限性也不相同。它们都有各自的检测盲区和适用范围，因此，在检测过程中，条件允许下，最好可以做两种以上的方法相互比对，只有这样才能克服检测方法的局限性，在实际中避免出现误判、漏判情况，从而提高检测结果的准确性和可靠性。在工程实践中，检测灌注桩的桩身完整性，应该结合地质资料、施工记录，更加准确全面地对灌注桩进行判断，并为设计提供科学准确的处理依据。

参考文献：

[1]许晓琳1，赵传杰2.声波透射法与低应变法在桩身完整性检测中的异同分析

.（1.青岛房建建筑工程检测有限公司山东青岛266000；2.青岛地矿岩土工程有限公司山东青岛266000）.

[2]刘雨岚.超声波透射法、低应变反射波法在基桩工程中的对比检测.(甘肃省交通 科学研究院有限公司．甘肃兰州730030)

[3]杨 森．声波透射法和低应变法在桩身完整性检测中的对比.郑州铁科工程检测有限公司，河南郑州450045．

作者简介：徐家顾（1993，9，18），男，汉族，江苏南通人，本科，研究方向:岩土工程检测。