聲波透射法檢測(cè)灌注樁完整性

1、聲波透射法檢測(cè)混凝土灌注樁樁身完整性,濮存亭13601081556Email: pucunting_ka@163.com,第一部分 樁基檢測(cè)技術(shù)綜述第二部分 聲波透射法檢測(cè)樁身完整性檢測(cè)儀器 第三部分 判斷樁身完整性的聲學(xué)參量與測(cè)試第四部分 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)第五部分 數(shù)據(jù)處理技術(shù)與判定方法第六部分 聲波透射法檢測(cè)樁身完整性工程實(shí)例第七部分 樁基完整性聲波三維測(cè)試方法第八部分 樁基的相關(guān)聲波檢測(cè)技術(shù),目錄,第

2、一部分樁基檢測(cè)技術(shù)綜述,,一、樁式基礎(chǔ)與分類,樁式基礎(chǔ)—深入土層中的柱型構(gòu)件，建筑基礎(chǔ)的重要模式，我國(guó)每年用樁量超過(guò)500萬(wàn)根 作用：穿過(guò)軟弱的可壓縮土層，將來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深層較堅(jiān)實(shí)的、壓縮性小的地基上，以保證上部建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全使用。數(shù)根樁或數(shù)十根樁由系梁、承臺(tái)或底板聯(lián)結(jié)構(gòu)成一個(gè)整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，稱為樁基礎(chǔ)。也有單樁單柱形式的樁基。構(gòu)成樁基的每根單樁稱為基樁。樁在工作時(shí)要承受上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載，以及上部結(jié)構(gòu)因風(fēng)力、

3、水流、撞擊等橫向推力產(chǎn)生的側(cè)向荷載或彎矩，承受在地震狀態(tài)下的復(fù)雜應(yīng)力,一、樁式基礎(chǔ)與分類,樁質(zhì)量對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物的安全起決定性作用工程樁—隱蔽工程，不確定因素很多：復(fù)雜地層，技 術(shù)水平、施工中人為因素等造成樁身完整性難于保證，樁基工程質(zhì)量影響建筑結(jié)構(gòu)正常安全使用根據(jù)我單位近幾年在公路工程檢測(cè)工作統(tǒng)計(jì)結(jié)果，一般工程三類以上缺陷樁所占的比例約為5％左右，經(jīng)過(guò)處理后可以繼續(xù)使用的約3％～4％。四類樁所占比例約為1％左右，需要重新打樁或加固處理

4、,一、樁式基礎(chǔ)與分類,按樁身材料類型分： 木樁、混凝土樁 、鋼樁、預(yù)應(yīng)力管樁按樁的功能分： 抗壓樁、抗剪樁、抗拔樁按成樁工藝分： 預(yù)制樁、原地灌注樁 按樁土相互作用形式： 摩擦樁、端承樁、摩擦-端承樁,二、 灌注樁的承載模式,豎向抗壓承載力：豎向受壓荷載作用下的最大荷載，決定于樁身材料強(qiáng)度和地基對(duì)樁的極限支承力（主要因素） 端承樁—樁尖嵌入基巖，將上部壓力通過(guò)樁身傳入基巖，一般不考慮樁側(cè)摩阻力 摩擦

5、樁—依靠樁壁與土層的摩擦力，將上部壓力逐漸分散傳遞給土層，樁尖部分承受荷載很小，一般不超過(guò)10% 端承摩擦樁—側(cè)壁摩擦力先發(fā)揮，先達(dá)到極限，樁端阻力后發(fā)揮，后達(dá)到極限，最常見(jiàn)豎向抗拔承載力水平荷載承載力,三、樁的施工方法與缺陷類型,1、預(yù)制樁 預(yù)制樁身，擊打或振動(dòng)或靜壓方法打入地層至設(shè)計(jì)標(biāo)高 (方樁、預(yù)應(yīng)力圓管樁)2、原地灌注樁 在樁位打出灌注孔后澆筑， 打孔方式： 沉管灌注樁-無(wú)縫鋼管作為樁管，以落錘或

6、振動(dòng)錘將其打入土層至設(shè)計(jì)深度的持力層后，然后灌注混凝土，灌注過(guò)程中邊錘擊或邊振動(dòng)邊拔管，至最后成樁。（直徑一般在φ377，426 長(zhǎng)度在40m以內(nèi)）鉆（沖）孔灌注樁-機(jī)械成孔，泥漿護(hù)壁，放置鋼筋籠，灌注混凝土 人工挖孔灌注樁—人工成孔，磚護(hù)壁或不護(hù)壁，放置鋼筋籠，短粗樁 其他方式（靜壓樁、碎石樁、攪拌樁等）鉆孔灌注樁是常用的基樁模式——承載力高、沉降均勻、水平荷載較大、抗震能力較好；但施工過(guò)程不易控制，易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，速

7、度慢，工期長(zhǎng),灌注方式1 — 水下灌注,施工程序： 鉆孔、排渣、成孔, 泥漿護(hù)壁 第一次清孔、移走鉆機(jī) 放置鋼筋籠 插入導(dǎo)管 第二次清孔 水下灌注混凝土成樁,水下灌注樁的缺陷類型,斷樁：全斷面夾泥或夾砂：澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管下口離開(kāi)混凝土表面或澆注不連續(xù)局部截面縮頸或夾泥：泥漿密度配置不當(dāng)，地層松散，孔壁出現(xiàn)塌孔等離析：分散性泥團(tuán)、蜂窩、集中性氣孔，混凝土攪拌不均，水灰比過(guò)大，導(dǎo)管漏水等樁底沉渣：

8、樁底沉渣與孔壁泥皮過(guò)厚導(dǎo)致承載力大幅下降，清孔后孔底沉渣厚度要求端承樁≤50mm，摩擦樁≤300mm，摩擦端承和端承摩擦樁≤100mm樁頭混凝土低強(qiáng)度區(qū)鋼筋籠錯(cuò)位：上浮或偏靠孔壁,水下灌注樁的缺陷成因,1. 停電或其他原因，澆灌混凝土沒(méi)有連續(xù)進(jìn)行，時(shí)間間斷造成隔水層混凝土凝固，后續(xù)混凝土無(wú)法下灌，只能上拔導(dǎo)管，一旦泥漿進(jìn)入管內(nèi)必然形成斷樁；而如用增大管內(nèi)混凝土壓力等辦法，沖破隔水層，形成新的隔水層，破碎的老隔水層混凝土必將殘留在樁

9、身中，造成樁身局部低劣混凝土。2. 樁徑不宜小于600mm，樁徑過(guò)小，由于導(dǎo)管和鋼筋籠占據(jù)一定空間，加上孔壁摩阻作用，混凝土上升不暢容易堵管，形成夾渣、斷樁或鋼筋籠上浮。3. 泥漿護(hù)壁成孔，不同土層泥漿應(yīng)按相應(yīng)比例配置，否則孔壁容易坍塌，形成夾渣、擴(kuò)徑。4. 混凝土澆灌過(guò)程中埋管深度不夠，易使樁身中夾渣或斷樁；埋管深度過(guò)深，則易堵管或?qū)Ч懿灰装纬?，造成停工，斷樁，或接樁?. 混凝土灌注近樁頂時(shí)，灌注壓力不夠，易使混凝土局部不密

10、實(shí)和夾渣。6. 正循環(huán)法清孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)孔的深淺，控制洗孔時(shí)間或孔口泥漿比重，清孔時(shí)間過(guò)短，孔底沉渣太厚，將影響樁端承載力發(fā)揮。7. 水下混凝土必須具備良好的和易性，否則易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。8. 導(dǎo)管連接密封要好，一旦漏水將形成斷樁。,灌注方式2 — 干孔灌注,成孔后混凝土由升降機(jī)或溜管送到澆注面層狀離析或斷樁（地下水涌入孔中造成離析，砂石層狀堆積，地層穩(wěn)定性差塌孔，形成斷樁）局部夾泥或蜂窩（孔壁護(hù)筒滲漏涌入泥水或振搗不實(shí)）局部

11、嚴(yán)重離析（注入高度不當(dāng)）樁底沉渣（樁底虛土過(guò)多，清孔不凈）,四、灌注樁質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容,（1）樁身完整性——樁身混凝土質(zhì)量不均勻，存在斷面斷裂或影響斷面承載面積的缺陷，以及導(dǎo)致鋼筋外露的缺陷等 （2）承載力——用無(wú)損方法難于準(zhǔn)確測(cè)量，完整性合格的樁其承載力一般能滿足要求 （3）樁的耐久性——地下無(wú)明顯腐蝕性介質(zhì)而且樁身完整時(shí)未見(jiàn)有因耐久性破壞的報(bào)導(dǎo)完整性不合格的概率高于承載力不合格的概率完整性合格--→承載力一般合格承載

12、力合格 完整性合格，耐久性也不一定合格 樁身完整性是灌注樁質(zhì)量的主要指標(biāo),五、樁身完整性檢測(cè)方法,1、低應(yīng)變法PIT（聲波反射法）2、聲波透射法3、取芯法,六、聲波透射法檢測(cè)樁身完整性,聲波透射法檢測(cè)，是在預(yù)埋在樁身內(nèi)成對(duì)的檢測(cè)管內(nèi)，分別放入聲波發(fā)射換能器和接收換能器，發(fā)射換能器發(fā)射的聲波穿透樁身混凝土后，被接收換能器接收，自下而上（自上而下 ）逐點(diǎn)掃描；聲波透射法檢測(cè)基樁完整性是根據(jù)接收換能器接收到的聲參量的變化

13、對(duì)混凝土灌注樁樁身缺陷和樁身完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種有效方法。當(dāng)有缺陷存在時(shí)，超聲脈沖波穿越被測(cè)混凝土?xí)r聲參量發(fā)生變化。聲時(shí)加長(zhǎng)，聲速降低波幅降低接收波主頻向低頻偏移波形畸變測(cè)試原理與混凝土上部結(jié)構(gòu)的超聲探傷類同,聲波透射法檢測(cè)樁身完整性,檢測(cè)目的： 樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性 檢測(cè)樁身混凝土均勻性 估測(cè)樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)條件：預(yù)埋聲測(cè)管檢測(cè)儀器： 超聲儀 圓管型徑向換能器,聲

14、波透射法的優(yōu)勢(shì),逐點(diǎn)掃描，各層測(cè)試精度相同，缺陷判斷準(zhǔn)確；定量或半定量判斷缺陷的位置、尺寸；無(wú)測(cè)試盲區(qū)，不受樁長(zhǎng)樁徑限制；多種聲參量綜合判定，定量或半定量判定缺陷類型；可判定混凝土的勻質(zhì)性 ，定性分析混凝土強(qiáng)度 ； 多用于大中型樁（樁徑不小于0.6米）,聲波透射法的不足之處,需要預(yù)埋聲測(cè)管一般性縮頸（樁身縮頸未超過(guò)聲測(cè)管）檢測(cè)不到； 嚴(yán)重縮頸又可能誤判；聲測(cè)管不平行或聲測(cè)管被泥土包裹時(shí)可能誤判。,七、

15、基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程,《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》 （JGJ 106-2003）2003年建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》 （JGJ 93-95）地質(zhì)礦產(chǎn)部和建設(shè)部聯(lián)合頒發(fā)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《超聲法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷技術(shù)規(guī)程》 （CECS21：2000） 2000年中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程》 （JTG/T F81-01-2004）部分省、市、自治區(qū)或行業(yè)內(nèi)部制定的相關(guān)規(guī)程《建筑基樁檢

16、測(cè)技術(shù)規(guī)范》（修訂） （JGJ 106-××××）征求意見(jiàn)稿,中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程《聲波檢測(cè)儀》（JJG 990-2004） 中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土超聲波

17、檢測(cè)儀》（JG/T 5004－92）中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS02：2005）交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 270－98）建設(shè)部與地礦部《基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》（JGJ/T 93-95）一些地區(qū)性的聲測(cè)技術(shù)規(guī)程,如北京地方標(biāo)準(zhǔn)：《回彈法、超聲回彈綜合法檢測(cè)泵送砼強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T 01-78-2003）深圳市標(biāo)準(zhǔn)《深圳地區(qū)基樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（S

18、JG 09-99)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBT 50784-2013),,,,,八、與聲波透射法檢測(cè)樁身完整性相關(guān)的聲測(cè)技術(shù)規(guī)程,第二部分 聲波透射法檢測(cè)樁身完整性檢測(cè)儀器,,1、聲波透射法自動(dòng)檢測(cè)儀——超聲檢測(cè)儀，徑向換能器,2、超聲儀用于測(cè)樁須具有的功能,,建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程要求：聲時(shí)最小分度0.1μs，（采樣頻率高于2MHz）； 一般取0.2μs（采樣頻率5MHz） 0.4μ

19、s（采樣頻率2.5MHz） 0.8μs（采樣頻率1.25MHz）幅度測(cè)量相對(duì)誤差小于5% ，測(cè)量精度優(yōu)于1dB；放大器頻響范圍10-500kHz ，總增益不小于80dB，接收靈敏度（信噪比3:1）不大于50μv實(shí)時(shí)顯示與記錄聲時(shí)、幅度、高程波形顯示與存儲(chǔ),3、聲波透射法檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展,聲波透射法因其優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用，聲透法檢測(cè)儀器不斷更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程全自動(dòng)、多剖面、圖像化提升系統(tǒng)的自動(dòng)化—連續(xù)提升，

20、自動(dòng)記錄深度測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化—采集、判讀、記錄、存儲(chǔ)的自動(dòng)化處理分析的智能化—數(shù)據(jù)處理軟件、測(cè)試結(jié)果的圖示一次提升完成多個(gè)剖面剖面的二維測(cè)試與結(jié)果的三維分析,聲波透射法檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展,聲波透射法自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),多通道聲波透射法自動(dòng)測(cè)樁儀,多通道聲波透射法自動(dòng)測(cè)樁儀,多通道聲波透射法自動(dòng)測(cè)樁儀,一次提升完成六剖面全組合測(cè)試 同時(shí)顯示6個(gè)剖面的波形、數(shù)據(jù)等信息,三維成像聲波透射法自動(dòng)測(cè)樁儀,三維成像聲波測(cè)樁儀,4、聲波透射法自動(dòng)檢

21、測(cè)儀的組成,5、聲波透射法自動(dòng)檢測(cè)儀關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與性能,1、高程誤差和同步誤差，（尤其是積累誤差） 高程誤差、同步誤差均不大于5‰， 且100米內(nèi)不大于10cm測(cè)點(diǎn)間距可任意設(shè)置，最小測(cè)點(diǎn)間距1cm，建議常用10cm 或20cm,,2、 提升速度：決定于采樣判讀顯示速度和測(cè)點(diǎn)間距， 最快可達(dá)300測(cè)點(diǎn)/分 （測(cè)點(diǎn)間距20cm，每分鐘60米以上）3、深度與聲參量的自動(dòng)測(cè)試 實(shí)時(shí)顯示與測(cè)試，波形穩(wěn)定，

22、 電動(dòng)提升提升速度由電動(dòng)機(jī)控制，信號(hào)更加平穩(wěn)，速度均勻，讀數(shù)穩(wěn)定4、異常情況自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)停止讀數(shù)，手工干預(yù)后可繼續(xù)工作5、提升裝置安裝簡(jiǎn)單、操作方便，現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性高，可適用于各種現(xiàn)場(chǎng)條件6、數(shù)據(jù)分析處理軟件功能齊全、界面友好，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果7、交、直流供電，專用可充電電池，大容量電池可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備全部直流供電（主機(jī)、換能器、提升裝置等），可連續(xù)工作8～10小時(shí)以上,聲波透射法自動(dòng)檢測(cè)儀關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與性能,6、徑向換能器

23、 （圓管式換能器）,利用徑向振動(dòng)模式產(chǎn)生柱面波或接受柱面波的孔中專用換能器，輻射面是曲面通常用于結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)的鉆孔中或?qū)Ч苤袦y(cè)試、樁身檢測(cè)以及水下檢測(cè)。收、發(fā)換能器分開(kāi)，二孔間穿透測(cè)試，測(cè)孔間砼質(zhì)量,徑向換能器,全不銹鋼外殼+井中物探專用的電纜，避免運(yùn)輸過(guò)程中的震動(dòng)與撞擊性損壞，避免長(zhǎng)期使用過(guò)程中的老化與磨損，經(jīng)久耐用 信號(hào)質(zhì)量好振動(dòng)模式單一 ，頻譜圖中的主峰尖銳，干凈，無(wú)旁峰前置放大器：發(fā)射信號(hào)能量大，接收靈敏度高帶有集流

24、環(huán)的電纜絞盤,換能器的電纜連接,換能器電纜一端接換能器，在電纜盤纏繞后另一端經(jīng)短電纜接超聲儀，電纜盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，接超聲儀的電纜會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。所以升降工作時(shí)長(zhǎng)電纜不能在電纜盤上纏繞。在電纜盤的超聲儀電纜接口裝有集流環(huán)，通過(guò)碳刷連接，電纜盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)超聲儀短電纜不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)長(zhǎng)電纜升降可由電纜盤完成，避免長(zhǎng)電纜在地面拖放。,7、徑向換能器主要技術(shù)性能,諧振頻率：取決于單個(gè)壓電陶瓷環(huán)的諧振頻率，主頻宜為30-50 kHz 主頻與標(biāo)稱頻率相差不

25、大于±10%指向性：水平方向無(wú)指向性，鉛垂面上指向性（斜測(cè)），一般斜測(cè)角度取值為30~40度密封性：在深水工作，水密性滿足1MPa水壓下不滲水（水深100米）外徑：小于聲測(cè)管內(nèi)徑,,徑向換能器技術(shù)要求,工作面軸向長(zhǎng)度：不大于150mm外徑：小于聲測(cè)管內(nèi)徑密封性：水密性滿足1MPa水壓下不滲水（水深100米）扶正器：保證探頭在聲測(cè)管中居中接收探頭中有前置放大器，頻帶寬度為10-100kHz，提高接收靈敏度信號(hào)電纜

26、：帶有深度刻度，絕緣耐久，最好為井中專用電纜,軸向長(zhǎng)度＝10cm 軸向長(zhǎng)度＝20cm,徑向換能器的耦合,在鉆孔中使用時(shí)，用清水作耦合劑孔中水應(yīng)盡可能不含懸浮物（泥漿，砂等），避免懸浮液對(duì)超聲波較強(qiáng)的散射衰減，影響幅度的測(cè)量,徑向換能器維護(hù),切忌敲擊，避免摔打、踐踏 不用時(shí)套筒保護(hù)，尤其是連接處水密性避免電纜的劃傷,第三部分 判斷樁身完整性的聲學(xué)參量與測(cè)試,,混凝土聲學(xué)特性,(1) 聲速與混凝土物性關(guān)系 由聲速可

27、以計(jì)算出混凝土的動(dòng)彈性力學(xué)參數(shù)：泊松比μ、 彈性模量E、剪切模量G 聲速與混凝土密實(shí)度，強(qiáng)度存在相關(guān)性：當(dāng)聲波傳播到有缺陷的部位，會(huì)產(chǎn)生折射、反射、繞射現(xiàn)象，使聲線拉長(zhǎng)，聲時(shí)加大，視聲速下降。(2)波幅（衰減）與混凝土物性關(guān)系 致密、強(qiáng)度高的混凝土波幅衰減少；強(qiáng)度低或存在缺陷的混凝土波幅衰減大(3)頻率與混凝土物性關(guān)系 在傳播過(guò)程中高頻成份容易衰減掉，使主頻向低頻側(cè)漂移（頻移），主頻率變低?；炷临|(zhì)量差，

28、存在缺陷時(shí)接收信號(hào)的頻移較大，主頻率明顯變低。,透射法判斷樁身完整性的聲學(xué)參量,混凝土缺陷造成聲參量的變化聲時(shí)加長(zhǎng)（聲速降低）波幅下降主頻下降波形畸變 正常混凝土波形特征： 波形規(guī)則無(wú)畸變； 首波陡峭，振幅大； 有缺陷混凝土波形特征： 波形畸變不規(guī)則； 首波平緩，振幅??； 缺陷嚴(yán)重且范圍較大時(shí)，無(wú)法接收到波形,一、聲學(xué)參量之一：聲時(shí)（聲速）,聲時(shí)：聲測(cè)管之間混凝土的傳播時(shí)間，單位：μs

29、 聲速4000m/s，間距2m， 聲時(shí)500 μs 間距1m， 聲時(shí)250 μs 間距0.5m，聲時(shí)125 μs 聲速=聲測(cè)管間距/聲時(shí) 為聲測(cè)管之間的平均聲速 實(shí)際傳播距離可能不是直線，“視聲速” 聲測(cè)管平行（測(cè)距相同），聲時(shí)與聲速基本一致， 若聲測(cè)

30、管不平行，聲時(shí)變化，視聲速變化 聲速范圍： 水下灌注樁： 3500～4000m/s 干孔灌注樁： 4000～4500m/s,1、聲時(shí)（聲速）與混凝土密實(shí)性的關(guān)系,接收點(diǎn)信號(hào)為直達(dá)波、折射波、反射波、繞射波的疊加，首波為最先到達(dá)的信號(hào) 1、混凝土內(nèi)部存在離析、蜂窩、夾泥、異物等缺陷，缺陷水、泥、空氣等異物的聲速遠(yuǎn)小于混凝土聲速，在異物中的傳播時(shí)間明顯增大，使“視聲速”降低 混凝土聲速4

31、000m/s 水聲速1400m/s 空氣聲速350m/s2、混凝土內(nèi)部存在缺陷，形成聲界面，聲波在聲界面將發(fā)生折射、反射、繞射，使聲傳播路徑成折線狀，使“視聲速”降低,2、聲時(shí)（聲速）與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系,聲速與混凝土的彈性性質(zhì)密切相關(guān)，彈性模量又與力學(xué)強(qiáng)度相關(guān)，定性的表述為強(qiáng)度越高，聲速越高 E—楊氏彈性模量 混凝土： E＝2400kg/m3 γ

32、—泊松比 γ＝0.23左右 ρ—密度 ρ=38400 MPa 左右混凝土強(qiáng)度還受到材料組分、結(jié)構(gòu)狀況等諸多因素的影響，包括粗骨料的品種、粒徑、養(yǎng)護(hù)條件、齡期等因素，因此混凝土聲速與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系比較復(fù)雜 優(yōu)質(zhì)致密的、強(qiáng)度高的混凝土聲速高 有缺陷的、低強(qiáng)度的混凝土聲速低,,3、聲時(shí)檢測(cè),聲時(shí)單位：基本聲參量，單位μs（微秒），有量綱，有絕對(duì)

33、可比性聲時(shí)檢測(cè)精度：1% 以內(nèi) 聲時(shí)測(cè)量精度取決于采樣間隔（采樣頻率），采樣間隔越小，聲時(shí)精度越高，一般可取為采樣間隔0.4-1.6μs（采樣頻率2.5-0.625MHz）例：聲測(cè)管1米間距，聲速4000m/s， 聲時(shí)250μs，聲時(shí)精度要求高于2.5μs，一般可取為0.4- 1.6μs，（即采樣頻率2.5-0.625MHz）,4、聲時(shí)檢測(cè)誤差與錯(cuò)誤的主要原因——首波不明顯或丟波,聲時(shí)檢測(cè)誤差——首波起跳點(diǎn)

34、不明顯，幅度不夠，需要加大增益聲時(shí)檢測(cè)錯(cuò)誤——丟波 丟波原因：換能器首次波比不佳； 混凝土質(zhì)量差； 儀器放大量不夠； 發(fā)、收距過(guò)大； 克服辦法：加大放大量后首波出現(xiàn)首波的相位判斷——發(fā)、收換能器置于水桶中確認(rèn)首波的相位是正起跳還是負(fù)起跳，并在在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)首波相位進(jìn)行觀察,5、聲時(shí)初讀數(shù)（零聲時(shí)）,t =tc +聲時(shí)初讀數(shù) =t

35、c+（tg+tw+to）t —測(cè)量時(shí)間tc—穿過(guò)混凝土的時(shí)間tg—穿過(guò)聲測(cè)管壁的時(shí)間tw — 穿過(guò)耦合水的時(shí)間to—聲時(shí)總延時(shí)tc = t – tg – tw – to,聲時(shí)總延時(shí),聲時(shí)延時(shí)t0的產(chǎn)生原因聲延遲t1 換能器壓電元件與被測(cè)體之間有幅射體和耦合介質(zhì)，聲波通過(guò)這些介質(zhì)的時(shí)間為聲延遲電延遲t2 電路中的觸發(fā)、轉(zhuǎn)換過(guò)程以及電信號(hào)在電纜中的傳遞時(shí)間為電延遲聲時(shí)總延時(shí)t0=t1+ t2 聲延遲與

36、電延遲造成測(cè)量聲時(shí)與傳播聲時(shí)的差異，這個(gè)時(shí)間差統(tǒng)稱為聲時(shí)初讀數(shù)t0,聲時(shí)初讀數(shù)的測(cè)試,聲時(shí)初讀數(shù)=tg+tw+totg=(D-d)/V g D—聲測(cè)管外徑，mm d—聲測(cè)管內(nèi)徑，mm Vg—聲測(cè)管材料縱波聲速 鋼管Vg=5800m/s=0.58mm/μs PVC管Vg=2350m/s=0.23

37、5mm/μs tw=（d – d’ ）/ Vw d—聲測(cè)管內(nèi)徑，mm d’—換能器外徑，mm Vw—耦合水聲速 常溫Vw=1480 m/s=0.148mm/μs Vw與水溫有關(guān) to 水中標(biāo)定,二、聲學(xué)參量之二：聲波幅度,聲波幅度：聲波傳播過(guò)程是聲能的傳播過(guò)程，在垂直于聲波傳播方

38、向上的單位面積、單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的聲能為聲強(qiáng) 聲強(qiáng)與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移幅值A(chǔ)成正比聲波幅度A的變化表征了聲波傳播過(guò)程中能量的變化，即聲波穿過(guò)混凝土后的衰減程度 接收波幅 A 越低，聲波的衰減越大。,,1、波幅與混凝土密實(shí)性,在傳播距離一定的條件下，混凝土質(zhì)量越差（疏松、蜂窩、孔洞、低強(qiáng)度等）衰減越大，接收信號(hào)幅度越?。划a(chǎn)生繞射、折射和反射使聲線L 加大，接收信號(hào)幅度減小在傳播距離和測(cè)試條件

39、一定的條件下 優(yōu)質(zhì)致密的、強(qiáng)度高的混凝土幅度高 有缺陷的、低強(qiáng)度的混凝土幅度低波幅與混凝土的結(jié)構(gòu)和性能有關(guān)，聲波的幅度是檢測(cè)混凝土質(zhì)量的重要聲參量,,聲波衰減的原因：吸收衰減、散射衰減、擴(kuò)散衰減 吸收衰減-聲波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)之間的內(nèi)摩擦使得聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，聲能衰減散射衰減-介質(zhì)中在顆粒結(jié)構(gòu)（骨料、氣孔、缺陷等）的聲界面產(chǎn)生多次反射、折射、波形轉(zhuǎn)換，聲波散射導(dǎo)致衰減。 吸收衰減和散射衰減取決于傳播介質(zhì)的性質(zhì)，用衰減系數(shù)α

40、表示擴(kuò)散衰減-發(fā)射換能器的波束擴(kuò)散，使能量擴(kuò)散，單位面積能量減弱，取決于發(fā)射換能器的聲擴(kuò)散性能以及超聲波的特性，與傳播介質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)。,2、聲波的衰減,介質(zhì)的衰減用衰減系數(shù)α表示，衰減系數(shù)α與聲波頻率有關(guān)聲波幅度A 聲波在任何介質(zhì)中都有衰減，衰減的大小與聲波頻率以及傳播距離有關(guān),,,聲波的衰減,斜向測(cè)試（探頭指向性）造成的衰減顯著,3、幅度的測(cè)量,幅度敏感，但不具有絕對(duì)的可比性具有相對(duì)可比性的條件：聲測(cè)線條件

41、一致：測(cè)距、角度測(cè)試儀器一致：超聲儀、換能器、信號(hào) 線測(cè)試參數(shù)一致:：發(fā)射電壓、采樣頻率、放大增益,4、首波幅度,首波的幅度： 首波是直達(dá)波 直達(dá)波不受構(gòu)件側(cè)壁反射波的影響 首波不能超屏,5、幅度的量化,幅度表示：基本聲參量，分貝dB 不是物理量綱，是用對(duì)數(shù)表示接收波聲壓與基準(zhǔn)聲壓的相對(duì)大小， 基準(zhǔn)聲壓（0dB） ：一般取儀器能夠接收并識(shí)別的最小聲壓值2個(gè)信號(hào)波幅分貝值(dB)的差值，表示2個(gè)信

42、號(hào)聲壓強(qiáng)度的倍數(shù)分貝數(shù)為正數(shù)時(shí)，表示信號(hào)的聲壓值在加大 波幅差=6dB, 信號(hào)聲壓提高1倍 波幅差=20dB, 信號(hào)聲壓提高10倍 波幅差=40dB, 信號(hào)聲壓提高100倍 波幅差=60dB, 信號(hào)聲壓提高1000倍 分貝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示波幅的聲壓值在下降 波幅差=-6dB, 信號(hào)聲壓降低1倍,6、幅度分辨率,幅度分辨率 數(shù)字式超聲儀幅度屏幕信號(hào)的分辨率—信號(hào)幅度大，幅度分辨率提高,7、耦合條件

43、對(duì)幅度的影響,影響幅度的主要外界因素—耦合條件的變化對(duì)幅度影響明顯，要避免耦合條件：耦合劑類型 耦合劑填充，是否還有空隙 對(duì)換能器加壓的力度聲透法測(cè)樁的耦合劑是水，應(yīng)保證是清水,三、聲學(xué)參量之三：聲波頻率,發(fā)射的聲波是含有多種頻率成分的復(fù)頻波(主頻f1)，穿過(guò)混凝土后，不同頻率聲波的衰減程度不同，高頻成分比低頻成分的衰減大，接收信號(hào)的主頻f2向低頻端漂移， f2 <f1，

44、 頻移△f=f1-f2 接收信號(hào)頻率漂移△f表征混凝土的衰減，即表征混凝土的質(zhì)量同條件比較（儀器、測(cè)試參數(shù)、傳播距離等） 混凝土中的缺陷越嚴(yán)重，不同頻率的衰減程度的差異越大，導(dǎo)致主頻的漂移量△f越大。,完整混凝土主頻44.5kHz,有缺陷混凝土主頻向低頻偏移39.0kHz,且可能多峰,頻率測(cè)量,接收波的主頻 采樣波形經(jīng)頻譜分析（FFT） 主頻的頻移大小 同條件比較（傳播距離、 儀器、測(cè)量參數(shù)等一致）

45、 數(shù)字化超聲儀的頻率測(cè)試簡(jiǎn)單 對(duì)頻率參量的研究不足，使用不普遍，在規(guī)范中未要求,四、聲學(xué)參量之四：波形,聲波在缺陷界面發(fā)生反射折射，形成不同的新波束，接收波是個(gè)各波束在接收點(diǎn)的的疊加，由于各波束的傳播路徑不同，到達(dá)時(shí)間不同，相位變化，導(dǎo)致接收波相對(duì)發(fā)射波發(fā)生畸變。 波形畸變是判斷混凝土缺陷的依據(jù)之一,完整混凝土接收波形 有缺陷混凝土接收畸變波形,波形記錄,不能量化表示，但對(duì)

46、缺陷判定有重要意義單點(diǎn)波形波列圖波列灰度圖,五、幾種聲學(xué)參數(shù)的比較,聲速：有可比性，穩(wěn)定重復(fù)性好，受非缺陷因素影響小，但對(duì)缺陷的敏感性不如波幅，主要參量波幅：只有相對(duì)可比性，對(duì)缺陷很敏感，但受儀器、換能器、測(cè)距、測(cè)角等非缺陷因素影響，測(cè)試值不如聲速穩(wěn)定，主要參量主頻：可比性不強(qiáng)，不夠穩(wěn)定，輔助判據(jù)波形：對(duì)缺陷敏感，缺少量化指標(biāo)，重要依據(jù)，必須存儲(chǔ),第四部分 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù),,一、測(cè)試前準(zhǔn)備工作1、了解工程概況,巖土勘察資

47、料，基樁設(shè)計(jì)資料，施工原始記錄、灌注樁的成孔方式、澆灌環(huán)境、工藝過(guò)程混凝土澆筑齡期等填寫委托單及原始記錄表,2、確定被測(cè)樁的原則,設(shè)計(jì)方認(rèn)為重要的樁對(duì)施工質(zhì)量有懷疑的樁巖土特性復(fù)雜、施工難度大的樁有代表性的樁（不同施工條件、不同施工單位等）被測(cè)樁位置均勻分布,3、確定檢測(cè)數(shù)量,（1）一柱一樁的構(gòu)筑物，全部樁檢測(cè) 柱下三樁（及以下）承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于1根（2）非一柱一樁可抽檢，抽檢數(shù)量不少于總數(shù)的20%，且不少

48、于10根（下限）； 地質(zhì)條件復(fù)雜、質(zhì)量可靠度低，抽檢數(shù)量不少于總數(shù)的30%，且不少于20根； 端承型大直徑灌注樁抽檢數(shù)量不少于總數(shù)的10%（3）不合格樁數(shù)量超過(guò)抽檢數(shù)的30%時(shí)，加倍重檢（4）加倍檢測(cè)后仍有抽檢數(shù)的30% 不合格，全數(shù)檢測(cè) 應(yīng)事先提出檢測(cè)要求，以便預(yù)埋聲測(cè)管,4、聲測(cè)管,聲測(cè)管作用—聲測(cè)探頭通道、取代部分鋼筋、樁底壓漿管道聲測(cè)管材質(zhì)—透聲率高、便于安裝、成本低 鋼管：可焊接、便于安裝；可代替

49、鋼筋；鋼熱膨脹系數(shù)與混凝土接近，不易脫開(kāi)；應(yīng)用最多 PVC管：主要用于小直徑樁和樁身長(zhǎng)度小于15mde 短樁，（膨脹系數(shù)與混凝土差距大，聲測(cè)管與混凝土脫開(kāi)，造成誤判） 鋼制波紋管：管壁薄，省鋼材，可直接綁扎在鋼筋骨架上，但不易保證管道平直聲測(cè)管直徑—偏大可通暢但耗材且不利于居中，偏小則反之，通常比徑向換能器外徑約大10mm，常用內(nèi)徑35～50mm，一般采用外徑50mm、內(nèi)徑46mm鋼管；壁厚不小于2mm聲測(cè)管長(zhǎng)度—埋深與樁

50、的底部齊平，管上端高于樁頂300～500mm，同一根樁的聲測(cè)管外露高度相同聲測(cè)管要順直，通暢，不漏水；,5、聲測(cè)管安裝方式,1、聲測(cè)管的管材一般都不長(zhǎng)（鋼管為6m長(zhǎng)一根），管材連接兩種方式：螺紋連接和套筒連接。接口要求：有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證聲測(cè)管不致因受力而彎折、脫開(kāi)；有足夠的水密性，在較高的靜水壓力下，不漏漿；接口內(nèi)壁保持平整通暢，不影響探頭的上下移動(dòng)，套管焊接時(shí)內(nèi)壁無(wú)焊渣、毛刺等凸出物，螺紋套筒接口時(shí)中間不用黃油。2

51、、固定方式：牢固固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，與樁的縱軸平行且相互平行，避免扭曲，鋼管宜焊接、PVC管宜綁扎。3、管底部要加蓋密封，頂部加蓋，管中注滿清水，防止異物掉入；,6、聲測(cè)管數(shù)量與布置方式,樁徑0.6~1.0m 2根管，一條測(cè)線 樁徑1.0~2.5m 3根管，三條測(cè)線樁徑2.5m以上 4根管，六條測(cè)線 測(cè)線穿過(guò)范圍（陰影區(qū)）為有效測(cè)試范圍，遠(yuǎn)離測(cè)試范圍區(qū)域?yàn)闇y(cè)試盲區(qū)測(cè)試前聲測(cè)管內(nèi)注滿清水，檢查管內(nèi)的暢通狀況（用模擬探

52、頭在樁內(nèi)全程升降）注意將聲測(cè)管按順時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)，避免復(fù)測(cè)時(shí)管號(hào)混淆,6、聲測(cè)管數(shù)量與布置方式,《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（修訂） （JGJ 106-××××）征求意見(jiàn)稿 樁徑 D≤800mm 不少于兩根管，一條測(cè)線 800mm＜D≤1500mm 不少于三根管，三條測(cè)線 D ＞ 1500mm 不少于四根管，六條測(cè)線 D ＞ 2500mm

53、 增加聲測(cè)管數(shù)量將預(yù)埋三根管的范圍加大，大部分樁徑在此范圍內(nèi),7、測(cè)試前的準(zhǔn)備,1、將伸出樁頂?shù)穆暅y(cè)管切割到同一標(biāo)高，測(cè)量管口標(biāo)高，作為計(jì)算各測(cè)點(diǎn)高程的基準(zhǔn)。2、向管內(nèi)注入清水，封口待檢。3、在放置換能器前，先用直徑與換能器略同的圓鋼作吊繩。檢查聲測(cè)管的通暢情況，以免換能器卡住后取不上來(lái)或換能器電纜被拉斷，造成損失。有時(shí)，對(duì)局部漏漿或焊渣造成的阻塞可用鋼筋導(dǎo)通。4、測(cè)試時(shí)徑向換能器宜配置扶正器，尤其是聲測(cè)管內(nèi)徑明顯大于換能

54、器直徑時(shí)，換能器的居中情況對(duì)首波波幅的檢測(cè)值有明顯影響。扶正器就是用1~2mm厚的橡皮剪成一齒輪形，套在換能器上，齒輪的外徑略小于聲測(cè)管內(nèi)徑。扶正器既保證換能器在管中能居中，又保護(hù)換能器在上下提升中不致與管壁碰撞，損壞換能器。軟的橡皮齒又不會(huì)阻礙換能器通過(guò)管中某些狹窄部位。,8、聲測(cè)法測(cè)試時(shí)間,要求混凝土硬化并達(dá)到一定強(qiáng)度即可進(jìn)行檢測(cè)。原則上：齡期28天以上《規(guī)范》規(guī)定：“當(dāng)采用低應(yīng)變法或聲波透射法檢測(cè)樁身完整性時(shí)，受檢樁混凝土強(qiáng)度至

55、少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，且不小于15MPa”， 混凝土達(dá)到28d強(qiáng)度的70%一般需要十天左右的時(shí)間。完整性檢測(cè)不涉及強(qiáng)度完整性檢測(cè)為相對(duì)比較法，缺陷不會(huì)因齡期而變化,9、測(cè)量方式,首先采用平測(cè)法對(duì)全樁各個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)。然后，對(duì)聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)采用加密測(cè)試、斜測(cè)或扇形掃測(cè)等細(xì)測(cè)方法進(jìn)一步檢測(cè) 由于徑向換能器在鉛垂面上存在指向性，因此，斜測(cè)時(shí)，發(fā)、收換能器中心連線與水平面的夾角不能太大，一般可取

56、30—40°,10、測(cè)點(diǎn)間距,規(guī)程規(guī)定：不大于0.25m測(cè)點(diǎn)間距一般為20～40cm在普測(cè)的基礎(chǔ)上，在缺陷可疑區(qū)，可加密測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)間距過(guò)大（0.5m或更大）造成測(cè)試盲區(qū),11、測(cè)距測(cè)量（聲波傳播距離）,在樁頂用鋼卷尺測(cè)量樁頂面各聲測(cè)管之間外壁凈距離，作為相應(yīng)的兩聲測(cè)管組成的檢測(cè)剖面各測(cè)點(diǎn)測(cè)距，測(cè)試誤差小于1%。,三、聲參量檢測(cè)數(shù)據(jù)采集,將一對(duì)探頭放入聲測(cè)管內(nèi)，沿聲測(cè)管等高同步提升或下降，超聲波對(duì)射穿過(guò)樁身混凝土，逐點(diǎn)移動(dòng)水

57、平檢測(cè)，記錄存儲(chǔ)聲參量、波形和深度，得到沿縱向掃描的水平剖面的聲參量檢測(cè)結(jié)果,數(shù)據(jù)采集,提升速度要適中，不宜提升過(guò)快；聲參量自動(dòng)判讀；復(fù)測(cè)與加密測(cè)試；波形存貯，便于校核。,四、 設(shè)備保護(hù),換能器: 不能摔、碰、磕，提升信號(hào)線用力不能過(guò)猛 手工提升時(shí)，管口宜加橡膠護(hù)筒，防止割破信號(hào)線； 自動(dòng)提升時(shí)，管口滑輪放置正確；主機(jī)：防潮、防塵、防水及防碰撞電源：充電器、交流電源、電池的保護(hù),五、 人員安全,接交

58、流電必須由專業(yè)電工完成；防摔、防扎；泥漿池；墜落物、落石；滑坡、泥石流。,第五部分 數(shù)據(jù)處理技術(shù)與判定方法,,樁身混凝土缺陷的綜合判定,1、依據(jù)聲參數(shù)判定，基于混凝土的聲學(xué)特性2、多種聲參量綜合判定：多個(gè)聲學(xué)指標(biāo)——聲速、PSD判據(jù)、波幅、主頻、實(shí)測(cè)波形 3、多方向測(cè)線綜合判定：采用加密平測(cè)和交叉斜測(cè)等方法驗(yàn)證平測(cè)普查對(duì)異常點(diǎn)的判斷并確定樁身缺陷在該剖面的范圍和投影邊界。,數(shù)據(jù)處理技術(shù)一、繪制曲線,聲時(shí)深度曲線（t-z

59、） 聲速深度曲線（v-z） 幅度深度曲線（A-z） 主頻深度曲線（f-z） PSD曲線,數(shù)據(jù)處理技術(shù) 二、聲速的計(jì)算與修正,聲速的計(jì)算：v= L / t L：管口處的聲測(cè)管間距若聲測(cè)管連接固定不好，鋼筋籠在吊裝時(shí)發(fā)生傾斜、彎折、扭曲，導(dǎo)致聲測(cè)管不平行，使得樁頂聲測(cè)管間距與各測(cè)點(diǎn)處的間距不相等，計(jì)算聲速與實(shí)際聲速有很大差異，需要對(duì)聲時(shí)—深度曲線進(jìn)行修正聲測(cè)管的連接、固定、吊裝埋設(shè)質(zhì)量十分關(guān)鍵,數(shù)據(jù)處理技術(shù)

60、 二、聲速的修正,利用聲參數(shù)深度曲線對(duì)樁身缺陷進(jìn)行判定之前，需要對(duì)由于聲測(cè)管傾斜造成的系統(tǒng)誤差進(jìn)修正，即管距修正樁身混凝土質(zhì)量和聲測(cè)管傾斜都會(huì)使聲時(shí)（聲速）變化，其區(qū)別在于：聲測(cè)管有一定的剛度，聲測(cè)管傾斜引起聲參量深度曲線總體趨勢(shì)的變化，特點(diǎn)為：連續(xù)、漸變（或分段漸變）、同一趨勢(shì)影響范圍較大，屬于系統(tǒng)誤差樁身質(zhì)量的波動(dòng)（樁身缺陷）引起聲參量深度曲線突變，明顯偏離曲線的整體趨勢(shì)，屬于偶然誤差管距修正：針對(duì)聲參數(shù)曲線由于聲測(cè)管

61、傾斜造成的較大范圍的連續(xù)性漸變，通過(guò)數(shù)學(xué)方法的曲線擬合，對(duì)傾斜管距進(jìn)行修正，消除聲測(cè)管扭曲所導(dǎo)致的連續(xù)性的曲線變化，保留混凝土缺陷導(dǎo)致的隨機(jī)性突變。,數(shù)據(jù)處理技術(shù) 二、聲速的修正—圖例,,聲測(cè)管明顯傾斜聲速計(jì)算值偏差大：3700~5200km/s修正后聲速曲線,數(shù)據(jù)處理技術(shù) 二、聲速的修正—圖例,聲測(cè)管嚴(yán)重不平行聲速計(jì)算值偏差巨大： 3700~5200km/s,數(shù)據(jù)處理技術(shù) 二、聲速的修正—方法步驟,1、從聲速曲線判斷是否需

62、要修正（-19.0m處聲速值5600km/s，明顯超出可能范圍，需要修正）2、以曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)為分界將曲線分段3、分段擬合（曲線擬合或線性擬合）4、以樁頂（真實(shí)管距處）聲速或修正起點(diǎn)處為基礎(chǔ)修正5、繪制修正后的聲速曲線,四、數(shù)據(jù)處理技術(shù) 二、聲速的修正—注意問(wèn)題,1、修正過(guò)度：擬合過(guò)細(xì)有可能掩蓋“緩變”的缺陷（如低強(qiáng)度區(qū)等）2、分段區(qū)域過(guò)小，小于單根管長(zhǎng)3、修正時(shí)應(yīng)將異常測(cè)點(diǎn)剔除后再擬合， 避免異常的“突變值”被擬合平滑,三、

63、缺陷判定,缺陷判定方法： 規(guī)范引用方法—聲參量數(shù)據(jù)判據(jù)1、概率法 《超聲法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷技術(shù)規(guī)程》 《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》2、聲速低限值判據(jù) 《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》3、半波幅判據(jù) 《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》4、斜率法 《超聲法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷技術(shù)規(guī)程》 《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》5、波形與波列,缺陷判定 1、概率法—基本思想,概率法的基本思想混凝土的非均勻性使正?；炷恋穆晠⒘繙y(cè)試值具有符合正態(tài)分布

64、的隨機(jī)性波動(dòng)，并在一定的置信范圍內(nèi)。由于混凝土的內(nèi)部缺陷（過(guò)失誤差：漏振、漏漿、架空）所造成的離散使混凝土質(zhì)量與對(duì)應(yīng)的聲參數(shù)偏離正態(tài)分布。缺陷測(cè)試就是要確定一個(gè)聲參量判斷臨界值，用以區(qū)別聲參量正常的隨機(jī)波動(dòng)和由于缺陷造成的離散。判斷值范圍內(nèi)的的波動(dòng)屬于正常值，凡是超出判斷值的離散屬于聲參量異常，高端異常不存在安全問(wèn)題，低端異常由混凝土缺陷造成，以此判斷缺陷位置。樁身完整性概率法判據(jù)引自《超聲法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷技術(shù)規(guī)程》,,描述

65、正態(tài)分布的特征量：平均值m標(biāo)準(zhǔn)差S變異系數(shù)δ δ=S/m,缺陷判定 1、概率法—異常值判斷值,①單個(gè)測(cè)點(diǎn)異常值判斷臨界值： Xo = m－λ1×S 分位值λ1：對(duì)應(yīng)P=1/n的分位值 λ1查表（標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表，與數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)n對(duì)應(yīng)） Xo為在正態(tài)分布條件下可能出現(xiàn)的最低值，若出現(xiàn)低于x0的值，則該值偏離正態(tài)分布，為過(guò)失誤差引起的異常點(diǎn),,,缺陷判定 1、概率法—異常值判斷值,②相鄰

66、點(diǎn)異常的判斷臨界值：（孔中單排測(cè)試）　　　　Xo = m－λ3 ·S λ3查表 分位值λ3：對(duì)應(yīng) 的分位值 λ1〉λ3 相鄰點(diǎn)異常的判斷臨界值>單個(gè)測(cè)點(diǎn)異常值判斷臨界值 異常點(diǎn)相鄰時(shí)異常的概率提高,判斷值更嚴(yán),,缺陷判定 1、概率法—異常值判斷值的計(jì)算,1、聲速值由大到小排序2、逐一剔除排序的最小值后計(jì)算判斷值VO （僅單邊剔除小

67、值異常）3、將序列中的最小值Vi與VO比較, 若Vi≤ VO ，則舍去Vi后繼續(xù)，直至Vi﹥ VO 即：序列中全部數(shù)據(jù)滿足Vi﹥ VO 舍去的全部數(shù)據(jù)滿足Vi≤ VO4、異常值判斷臨界值為VO,缺陷判定 1、概率法—《雙邊剔除法》,《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（修訂）（JGJ 106-****）征求意見(jiàn)稿在計(jì)算判斷值時(shí)： 將單邊剔除小值異常變?yōu)椋骸峨p邊剔除法》 剔除順序?yàn)楫惓Ｐ　惓４蟆惓Ｐ　惓４蟆?/p>

68、。。。 異常小剔除判據(jù)： Xo = m－λ1×S 異常大剔除判據(jù)： Xo = m+ λ1×S異常值判斷值為 VO = m－λ1×S單邊法可能導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)差過(guò)大，從而判斷值不合理的低值，雙邊法的判斷值計(jì)算較為合理，但得到判斷值后，高端偏離正態(tài)分布的大值異常點(diǎn)有利于安全，不判為缺陷點(diǎn)。,缺陷判定 1、概率法—注意的問(wèn)題,1、概率法統(tǒng)計(jì)測(cè)點(diǎn)總數(shù)不少于20個(gè)2、樁身缺陷過(guò)多，聲參數(shù)離散，標(biāo)準(zhǔn)差大，導(dǎo)