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1、声波透射法检测的原理:其原理是根据声波脉冲穿越被测混凝土时，遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕射、散射、衰减，造成穿过该介质 的接收波波幅衰减、波形畸变、波速降低等。由接收换能器及声波仪接收波 波形，对波的到时、波幅、频率及波形特征进行分析，判断混凝土桩的完 整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷的程度固体材料中声波衰减因原因不同分为三种主要类型:吸收衰减、散射衰减、 扩散衰减。吸收衰减：声波在介质中传播时，部分机械能被介质转换成其他形式的能 量（如热能）而丧失，这种衰减现象称为吸收衰减。散射衰减：声波在一种介质中传播时，因碰到另一种介质组成的障碍物而 向不同方向发生散射，从而导致声波衰减（即
2、声波的定向性减弱）的现象 称为散射衰减。波波物体或质点在某一平衡位置附近作往复运动，这种状态叫机械振动。简谐 振动的振幅、周期、频率、相位如果物体或者质点做周期性的直线振动，且它离开平衡位置的距离与时间 的关系可以用正眩函数或余眩函数来表示，这就称为简谐振动。振幅A、周期T、频率f、相位（3 t +申）是描述简谐振动的基本物理参数。波的产生与传播: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。机械扰动在介质内的传播形成机械波。波用于混凝土检测的声波频率一般在2 X 104-2 X 105范围内，声波在介质中传播时声波仪可检测到的参数：声速超声波在介质中传 播的速度
3、（声时）；声幅：超声波的波幅；声频：超声波的频率 绕射对波速的影响：入*f=c,接收波幅值越低，混凝土对声波的衰减就越 大。高频部分比低频部分衰减严重 几种声学参数的比较：声速:声速的测试值较为稳定，结果重复性较好， 声幅:对混凝土缺陷很敏感，它的测试值没有声速稳定，波波波波纵波P：介质质点振动方向与波的传播方向一致。（可在固体、气体、液 体中传播）横波S：介质质点振动方向与波的传播方向垂直。（只能在固体 介质中传播波的形式）平面波、柱面波、球面波波线：表示传播的方向； 波阵面:将同一时刻介质中振动相位相同的所有质点所连成的面称为波阵面;波前：某一时刻振动传播到达的距声源最远的波阵面就是波前。
4、无对声测管的材料的要求：1、有足够的强度和刚度，保证在混凝土灌注过 程中不变形、破损。保持声测管平行,2、声测管外壁与混凝土粘结良好, 不产生剥离缝。3、有较大的透声率，提高信噪比。声测管规格：声测管内径通常比换能器的直径大10-20mm即可。波限大介质中与细长杆中平面纵波波速的区别：测试步骤：1、声测管内注清水，检查声测管是否畅通； 2、标识声测管；测量桩顶声测管外壁净距离；3、计算声测管及耦合水层声时修正值;4、无限大介质中弹性平面纵波与细长杆中平面纵波波速的区别。Vp超Vp 杆。把纵横波波速相比：由于E 一般大于G,平面纵波波速大于平面横 波波速。声场:充满声波的空间称为声场。P V定义
5、为声阻抗率=P/va, 声阻抗率:在声学中,把介质中某点的有效声压与质点振动速度的比值称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； 5、：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250mm。为声阻抗率当声波在传播过程中从一种介质到达另一种介质时,在两种介质的分界面 上,一部分声波被反射,仍然回到原来的介质中,称为反射波；另一部分 声波则透过界面进入另一种介质中继续传播,称为折射波（透射波）。反射率：在界面上，用反射波声压Pr与入射波P0的比值表示声压的反射率Rr,Rr =Z 2 - Z1Z 2 + z1Rd2Z 2Z 2 + z1例：当平面波从混凝土入射到混凝
6、土与水的交接面时，Z1 （混凝土）=108*104g/ （cm2*s）, Z2 （水）=14.8*104g/ （cm2*s）, 于是：Rr =Z 2 - Z1Z 2 + z114.8 -10814.8 +108或用回归分析方法求出1与t之间的回归方程：L=a+bt回归曲线与声时轴交点即为系统0声时修正值。若只做两个点时：_和二d1为第一次测试时换能器间距d2为第二次测试时换能器间距，t1为第 一次的声时，t2为第二次的声时，t0为系统零声时。在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点，或采用斜测、扇形扫测进 行复测。进一步确定缺陷位置和范围。1、声速计算：tci=ti-t0-tvi=1/tciv
7、L 声速低限值，由预留同条件混凝土试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。声幅判据:用声幅平均值减6dB作为声幅临界值，当实测声幅低于声幅 临界值是，可判为异常。波Rd =2Z2 _ 2 x14.8Z 2 + z1 14.8 +108可以得到：Rr=0.76Rd=0.24即反射声压为入射波声压76%负号表示反射波与入射波反相，透射声压为 入射波24%。入射波波线与反射波波线与界面法线的夹角分别为入射角和反射角， 折射波线与界面法线的夹角为折射角。当入射角大于第一临界角时，第二介质中将只存在横波， 声波的衰减:声波在介质中传播的过程中，质点振幅随传播距离的增大而声学参数指标它
8、们的特点：声速与混凝土弹性性质相关，波幅与混凝土的 粘塑性相关， PSD 对波速的变化敏感、主频的漂移反映了对高频成分的 衰减情况。采用声速、波幅判据为主，结合PSD、主频以及实测曲线的综 合判定法对全面反映混凝土这种粘弹性材料的质量是合理的，科学的方 法。综合判定方法：波速测试值相对来说最稳定，可靠性最高且有明确的物理 意义与混凝土强度有一定相关性，是进行综合判定的主要参数；波幅的测 试值对混凝土缺陷敏感度高，但其测试值受许多非缺陷因素影响没有波速 值稳定，是进行综合判定的另一重要参数。波逐渐减小的现象称为衰减。波桩身完整性检验宜采用两种或多种合适的检验方法进行。直径大于800mm的混凝土嵌
9、岩桩应采用钻芯法或声波透射法检测，检测 桩数不得少于总桩数的10%，且不得少于10根，且每根柱下承台的抽检 桩数不应少于1根，直径不大于800mm的桩以及直径大于800mm的非嵌 岩桩,可以根据桩径和桩长的大小，结合桩的类型和当地经验采用钻芯法、 声波透射法或动测进行检测。检测的桩数不应少于总桩数的10%，且不得 少于10根。波建筑基桩检测技术规范JGJ106当发现检测数据异常时，应查找原因，重新检测。声波透射法使用范围：本方法适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完 整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。声速临界值的确定：用双边剔除法代替了单边剔除法波现场检测的规定;1、声测管内径宜为50 60mm。声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异 物；声测管连接处应光滑过渡，管口应该处桩顶100mm以上，且各声测 管管口高度一致。2、声测管应固定，相互平行。3、声测管设置数量应符合：DW800mm，?2根；8002000mm，?4 根4、声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置，按顺时针旋转依次编号。5、发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降，测点 间距不宜大于250mm。6、在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点，或采用斜测、扇形扫 测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。
