基樁聲波透射法完整性檢測的數值模擬及應用分析

譚雙雙

[摘要]聲波透射法作為基樁完整性無損檢測方法，在土木工程領域已經被廣泛應用。聲波透射法與普通的低應變法，高應變發等基樁檢測方法相比，最大優點就是能夠準確直觀的發現基樁樁身結構的缺陷。這種方法在操作的時候十分簡單，并且檢測的時候也比較準確，適用于很多方面的檢測。雖然超聲波檢測技術的優點十分多，并且在工程中被廣泛地應用，但是對于這種方法在檢測過程中的數值模擬與工程實驗測試分析還仍需完善。

[關鍵詞]聲波透射法;基樁;缺陷;應用? 文章編號：2095-4085（2019）05-0007-02

隨著我國建筑行業的高速發展，對工程質量的要求越來越高，并且樁基是一個項目的基礎工程，對于工程質量具有非常重要的意義。在施工過程中，基樁由于施工工藝等很多不確定的因素影響產生缺陷，如果不對樁基進行嚴格的檢測，就會給工程帶來很大的安全隱患，直接影響工程的整體質量。本文通過聲波透射法完整性檢測的數值模擬以及應用的探討，為提高工程質量提供可借鑒的方法。

1? 超聲波基樁檢測基本原理及檢測方法

1.1? 超聲波的原理及適用范圍

聲波如果在砼中傳播出現缺陷的時候就會導致聲波發生折射，反射，比如說出現裂縫，空洞，松散等等因素，都會產生這些現象，導致聲速降低，波幅減小。聲波透射法檢測樁身完整性就是通過利用聲學的參數變化作為檢測的基本依據。通過預埋管作為換能器的通道，在檢測之前將測管灌滿清水，作為耦合劑。然后將換能器放置在測管里面，發射換能器通過定期的多頻脈沖超聲波，接受到的聲波信號轉換為電信號，通過聲波儀器的聲息，同時參照聲波參數的變化，對樁身混凝土進行判斷，保證樁基的完整性。聲波透射法適用在樁徑大于0.8m的灌注樁，對于樁長沒有限制，基樁受力形式可以為端承樁或者摩擦樁。

1.2? 聲波透射法基樁檢測方法

按照超聲波的聲測管的數量和不同布置方式，可分為樁內單孔透射法，樁外孔透射法，樁內跨孔透射法。

超聲波從發射換能器出發經稱合水進入孔壁混凝土的表面，當耦合水分別達到接收換能器的時候，就能夠測出超聲波沿孔壁混凝土傳播的聲學參數。當樁上部已經施工，可以在樁外緊貼樁邊的土層鉆一個孔作為檢測通道，檢測的時候在樁的頂面放置一個發射功率較大的平面換能器，這樣在接受信號的時候就能夠自上而下，超聲波就沿著混凝土向下傳播，并且在穿過樁與孔之間的土層能夠進入換能器，然后通過點與點之間的透射測出聲學參數，進而判斷樁身的質量。樁內跨孔法是超聲波透色法檢測樁身質量的主要形式，檢測的時候超聲波通過換能器出發穿透兩管之間混凝土后被接受換能器接受，實際有效的檢測范圍就是聲波脈沖從發射換能器到接受換能器所掃過的面積（見圖1）。

2? 常見缺陷簡介

基樁在灌注混凝土的時候經常會出現以下幾種缺陷，裂縫，沉渣，集中性氣孔，樁頭浮漿，樁身離析等常見的缺陷。裂縫在樁身混凝土澆筑完成之后，沒有取得完全的連續性，通過裂縫的大小與布置情況判定樁身完整性類別。沉渣就是在混凝土的澆筑之前未進行清孔，導致樁底部位出現與持力層斷層的現象。如果在埋設導管的時候太深就會導致混凝土的流動性出現不足，并且導管中的混凝土會出現多余的氣體和混凝土夾雜在一起沒有辦法排除，導致出現很大的集中性氣孔，出現空洞的現象，這種缺陷嚴重的影響了截面的承載力。樁頭浮漿主要就是在施工的過程中砂漿會與水接觸，在這個過程中會混入泥水，就導致了樁頂低強區出現，在實際的基樁檢測中，樁頂的低強區并不會對樁身承載力造成影響;樁身離析主要的原因就是在混凝土澆筑的過程中因為澆筑不均勻導致的混凝土離析，同時在制作的過程中因為材料不合格們也會出現這樣的現象。

3? 結語

總而言之，聲波透射法基樁質量判定標準綜合了各種各樣的方法，并且能夠為工程處理提供依據，同時檢測人員對聲測管埋置方法的了解程度也將是檢測準確度的影響因素，所以，檢測人員需要通過施工現場的實際情況進行檢測，通過實際的情況判定和分析缺陷的主要因素，這對現場的施工有一定的指導作用。聲波透射法對于基樁的完整性檢測有很重要的意義，在結果和判定樁身完整性類型顯得非常的重要，通過結合實際的施工情況，就聲波透射法檢測基樁完整性的檢測以及缺陷判定，常見問題以及設備故障做出簡單的總結。

參考文獻：

[1]JGJ106-2014，建筑基樁檢測技術規范[S].

[2]岑建武.聲波透射法在基樁檢測中的應用[J].綠色環保建材，2018，（10）：187，190.