超声波透射法用于工程基桩检测中的效果分析

景 胜

（四川蜀工公路工程试验检测有限公司， 四川 成都 610100）

0 前言：

在工程建设中，由于受到诸多因素的影响，工程基桩不可避免的会存在一些问题，而超声波透射法是一种无损检测法，能够实现对工程基桩的全面和准确检测，对保障工程基桩具有良好的质量具有重要的意义。超声波透射法具有着特殊的原理，在工程基桩检测中也有多种方法，而超声波透射法如何用在工程基桩的检测中，且具有怎样的效果，就是本文主要研究的内容。

1 超声波透射法概述

所谓超声波透射法，主要是使用超声波对物质内部整体的构造实施探测，后对反射波形进行判断，并给出相应透射检测的结论。当超声波遭遇非均质性物质后，其波形会发生相应的改变，根据改变的情况进行分析来对物质内部的构造缺陷实施判断[1]。

2 基桩检测超声波透射法类型

2.1 桩内的单孔透射

往往在工程基桩的施工中，由于受到诸多因素的影响，可能仅仅有一个孔道能够用于检测，此时可以将换能器在其孔内设置，并将换能器通过隔声材料实施隔离处理。换能器进行超声波的发射后，超声波就会经耦合水到孔壁的混凝土表层位置，并于其表层实施滑行，后经耦合水又回收到接收型的换能器内，对传播中声学的参数获取，以此来对基桩状态进行判断。

2.2 桩内的跨孔透射

此方法是基桩基础检测法，是使用最为广泛的类型。在此方法的使用中，先要于基桩内进行两根或者多根的声测管放置，后将清水在管内灌注，并把发射与接收的换能器在两管道内放置。从发射的换能器内发射出超声波，经两管间的混凝土又到接收的换能器内，按照实际情况就能够对其声学的参数获取，后分析得到相应波形，就能够对桩身的混凝土状态实施判断[2]。

2.3 桩外孔的透射

若基桩内没有可用通道进行换能器的设置，就可以采用钻孔实施透射，一般来说把桩外孔在桩边的土层下设置，并将此外孔当作检测的通道，后把平面的换能器于桩顶面的对应位置实施放置，借助桩外孔把接收的换能器自上而下实施放置，则超声波沿着桩身所传播呈现自上而下状态，经桩和孔间土层部分，使用孔内耦合水实现顺利的检测，但此方法受到超声波的能量限制，对基桩的检测长度是较小的。

3 超声波透射法用于工程基桩检测中的效果实例分析

3.1 工程概况

在某公路工程中，全长是70km，包括有公路、隧道和桥梁等内容，工程的主线地形和地势十分复杂，途径山前、山谷、河谷的冲洪积扇区域，且覆盖层的厚度变化也十分较大，其分布的范围在0-50m。此工程施工选择灌注桩进行施工，对在其工程基桩的检测中选择超声波的透射法。

3.2 检测的流程

在打桩前要先把场地实施清理，确保地面的平整性，必要的时候可以通过推土机实施整平处理。在检测中，先进行检测通道的设置，把多根竖向、平行性声测管在被测的桩内埋设，后把清水注入到管中，一直到注满，其当作耦合剂而用；后使用超声的检测仪发射超声波，使超声波从检测的桩体内通过，后观察接收的换能器接收数据的状态，当其对数据完成接收，就能更得到不同阶段中声参数的数据。再使用数据处理的软件对其参数数据实施综合性分析和处理，从而对基桩的实际情况进行掌握，判断其是否具有良好完整性[3]。

3.3 检测的结果分析

3.3.1 完整桩检测分析

在对I 类的完整桩实施桩基的检测中，检测的基桩长是48m，桩径是1m，本工程设置的声测管共有3 根，首波声是127us，波速是4561m/s，首波的波幅是90.42dB，声测的剖面上声速值以及波幅值都在临界值之上，则可确定此桩是I 类的完整桩。通过仪器针对各个测点实施分别激发，随着高度逐渐增高，则声学参数中的波幅、波速和PSD 值都出现改变，和数值的模拟结果结合分析，检测的剖面中声学的参数否没有出现异常，且声速和波幅都超过低限值，因为桩身具有良好完整性、波形没有异常，则确定此桩是I 类的完整桩。

3.3.2 沉渣检测分析

在桩底沉渣的检测中，检测的桩长是26.5m，检测到桩底低于25m 的位置存在桩身剖面的缺陷，对声时逐渐增长，则波速也波幅出现了不断的降低，且PSD值也发生异常。在桩底位置，各参数值都发生异常，根据相关数据实施分析，在25m 下波速是极小的，在2-3km/s 范围，是显著比声速的临界值要低的，因此判断此桩位底部位置存在沉渣情况。通过对施工的日志说明实施分析，发现在此桩清孔后存在灌注的不及时，出现了泥浆的沉淀，造成桩底的沉渣存在较大厚度，进而导致此桩是不合格的。

3.3.3 缩颈平测分析

在缩颈的平测中，13-6 编号桩在13m 的位置存在异常波形，在6 个剖面中都出现波幅、波速和PSD 值的变化情况，但不能确定是缩还是断桩，则可以采用扫测斜测的方法对缺陷的类型实施进一步的确定。通过勘查分析，因为路侧的填土高度比较大、钻孔的深度太深、井壁存在较大的重力与应力等，导致施工中的护壁作用不能有效发挥，进而使地基附加的应力发生增加，在一定的深度条件才，其桩身就很容易发生缩孔。通过对桩的声学参数和波形曲线综合分析，表明多数的剖面没有损坏，具有良好的状态，同时在对混凝土的浇筑中，当此桩拔管达到13m 位置，由于故障曾造成一定时间的停滞[4]。所以得出，造成缩颈可能是混凝土的浇筑中存在停滞时间的太长，对已浇筑混凝土和易性造成了影响。通过数值模拟以及试验综合分析，初步判断此桩的缺陷是缩颈，进而借助桩身剖面的异常点位置声学参数实施分析，对13m 桩深异常点通过斜测扇面的扫测法实施观测，得到和桩底距离13m 位置的上部，桩基是具有完整性的，而低于13m 以下是能够实现异常点的观测的，因此表明出此桩是缩颈的缺陷情况。

4 结语

综上所述，超声波透射法是工程基桩检测中使用十分广泛的检测法，借助其透射原理有效的实现了对工程桩基结构缺陷的检测，为了充分发挥其技术效果和优势，需要根据工程实际情况进行超声波透射法的合理选择以及规范使用，这对工程基桩的质量保障具有重要的意义，也是确保工程高质高效建设需要关注的重点内容。