概述
聲波透射法是用人工方法在混凝土介質中激發一定頻率的彈性波，該彈性波在介質中傳播時，遇到混凝土介質缺陷會發生反射、透射、繞射，由接收換能器接收的波形，對波的到時、波幅、頻率及波形特徵進行分析，就能判斷混凝土樁的完整性及缺陷的性質、位置、範圍及缺陷程度。
聲波透射法的基本方法是：基樁成孔後，灌注混凝土之前，在樁內預埋若干根聲測管作為聲波發射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開始檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點檢測聲波穿過樁身各橫截面的聲學參數,然後對這些檢測數據進行處理、分析和判斷，確定樁身混凝土缺陷的位置、範圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續性、完整性和均勻性狀況，評定樁身完整性等級。
聲波透射法以其鮮明的技術特點成為目前混凝土灌注樁（尤其是大直徑灌注樁）完整性檢測的重要手段，在工業與民用建築、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設的多個領域得到了廣泛套用。
聲波透射法檢測現場意義及特點
1、超音波檢測混凝土質量的意義
對於結構混凝土的質量檢測，雖然包括的內容不少，但主要檢測的項目是混凝土強度和內部缺陷。結構混凝土強度檢測，目前雖有回彈法、鑽芯法、拔出法等，這些方法只能單純地檢測混凝土強度，不能反映其缺陷情況。而超音波既可以檢測混凝土強度同時又可以發現或專門檢測內部缺陷情況；用超音波和回彈儀綜合檢測混凝土強度，它用多個參數，內外結合，能更全面地反映混凝土強度質量；有時結構或構件的表面不能進行回彈、鑽芯和拔出等檢測時，超音波就更顯示它的優越性了。對於混凝土缺陷檢測，雖然還有射線、射線、中子流及紅外線、雷達掃描等方法，但這些方法穿透能力有限，尤其對非勻質的混凝土，其穿透深度受到很大限制，而且那些射線設備相當複雜和昂貴，又需要嚴格地防護措施，現場套用很不方便。超音波的穿透能力強，尤其用於混凝土檢測，這一特點更為突出，而且超音波檢測設備簡單、操作方便，所以被廣泛用於混凝土缺陷檢測。
2、混凝土超音波檢測中套用的超音波
聲波在介質中傳播時，聲源持續發射聲波，使介質中各質點均做連續不斷的振動，這種波稱為連續波；如果介質中各質點的振動是同頻率的諧振動，則稱為連續餘弦波。
如果聲源間歇地發射一組組聲波，介質中各質點作間歇的脈衝振動，這種波稱為脈衝波。
3、混凝土超音波檢測的特點
（1）只能採用低頻超音波
於混凝土中存在廣泛的異質界面，因此，超音波傳播過程中，其散射損失是十分明顯的，尤其是高頻成分散射更嚴重。如果把混凝土中的骨料視為分散在水泥砂漿中的球狀障礙物，這種散射功率的大小與聲波頻率的平方成正比。
為了使聲波在混凝土中的傳播距離增大，往往採用比金屬材料探傷中所採用的頻率低得多的聲波。一般都採用20~300kHz（測強用50~100kHz）的低頻超音波。
（2）射出的超音波指向性差
混凝土中聲束的指向性較差的原因主要有兩個方面：
①使用的聲波頻率較低，波長較長（=40～90mm），而且發射換能器的直徑較小（D=30～40mm），故波束的擴散角較大，近似於球面波。
②混凝土記憶體在眾多的聲學界面導致出現許多反射波和折射波，雖然這些波的聲強比入射波低，但由於數量眾多，而且彼此相互干涉和疊加，因而造成較大的漫射聲能。
（3）超音波傳播路徑複雜
波線往往因界面反射和折射而曲折，因此，當聲波在混凝土中遇到較大缺陷時，並非直線傳播。
（4）接收到的信號十分複雜
混凝土中，在聲場所及的空間內的任何一點，都存在著一次聲波（即入射聲波）及二次聲波（即反射聲波、折射聲波和波形轉換後的橫波）。換能器的接收信號是一次聲波和二次聲波的疊加。所以直接穿越的一次聲波所走的距離較短，首先到達接收換能器，但由於衰減作用往往波幅較低。二次波經多次反射，所走距離較長，其中橫波波速較慢，它到達的時間要比一次波滯後，但由於相互的疊加，使接收信號變大，而且使波形畸變。正確地認識這一現象，對於波形分析以及聲波傳播時間的精確測量均是有益的。
聲波在混凝土中的傳播過程是非常複雜的，混凝土內部的缺陷、粗骨料與水泥砂漿構成的聲學界面的數量和空間分布也是隨機的、多樣性的，很難找到合適的力學模型去模擬。因此，對聲波在混凝土中傳播機理的把握目前只停留在定性的水平上。但是，了解聲波在混凝土中的傳播特點，是用聲波進行混凝土質量檢測的基礎。
儀器設備
超音波儀是混凝土灌注樁缺陷檢測的基本裝置。它的作用是產生重複的電脈衝並激勵發射換能器。發射換能器發射的超音波經耦合進入混凝土，在混凝土中傳播後被接收換能器接收並轉換為電信號，電信號送至超聲儀，儀器繪製並記錄下波形。
混凝土聲波檢測設備主要包含了聲波儀和換能器兩大部分。用於混凝土檢測的聲波頻率一般在20～250kHz範圍內，屬超聲頻段，因此，通常也可稱為混凝土的超音波檢測，相應的儀器也叫超聲儀。
混凝土聲波儀的功能（基本任務），是向待測的結構混凝土發射聲波脈衝，使其穿過混凝土，然後接收穿過混凝土的脈衝信號。儀器顯示聲脈衝穿過混凝土所需時間、接收信號的波形、波幅等。根據聲脈衝穿越混凝土的時間（聲時）和距離（聲程），可計算聲波在混凝土中的傳播速度；波幅可反映聲脈衝在混凝土中的能量衰減狀況，根據所顯示的波形，經過適當處理後可對被測信號進行頻譜分析。
超聲儀的發展
模擬機：第一代
20世紀50年代出現了電子管聲波儀，主要是國外的
1964年同濟大學研製出我國第一台超聲儀。
70年代後期，國內一些單位又研製出一批電晶體分離元件的超聲儀。代表儀器：CTS一25型和SYC一2型超聲儀
數字機：第二代
1990年，天津建築儀器廠首先研製成功了我國第一台數位化的超聲儀。這種超聲儀受數字採集與傳輸速度等方面的限制，無法實時動態顯示波形。
從90年代中科院武漢岩土力學研究所生產的RSM-SY5聲波儀問世。
基樁超音波自動測樁儀：第三代
在數位化超聲儀的基礎上為提高基樁透射法的工作效率和測試精度，增加了深度自動記錄的功能。
代表儀器：RSM-SY6ZBL-520ARS-ST01（C）
基樁多跨孔超音波自動循測儀：第四代
實現了多通道自發自收設計，可以一次提升同時完成四管六剖面的測試工作，又將檢測效率提高六倍，大幅降低了現場檢測強度。
代表儀器：RSM-SY7、RSM-SY7WRS-ST06D
基樁多跨孔超音波自動循測儀：第五代
一次完成整樁6剖面平測及12剖面斜測並配備專業樁基三維CT成像軟體，可對測試結果生成各類三維動態圖，將混凝土超聲檢測儀推向了一個新的高度。
第五代基樁多跨孔超音波自動循測儀
三維動態圖檢測混凝土灌注樁的幾種方式
按照聲波換能器通道在樁體中不同的布置方式，聲波透射法檢測混凝土灌注樁可分為三種方式：樁內跨孔透射法、樁內單孔透射法和樁外孔透射法。
1、樁內跨孔透射法
在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收，實際有效檢測範圍為聲波脈衝從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據兩換能器高程的變化又可分為平測、斜測、扇形掃測等方式。
當採用鑽芯法檢測大直徑灌注樁樁身完整性時，可能有兩個以上的鑽芯孔。如果我們需要進一步了解兩鑽孔之間的樁身混凝土質量，也可以將鑽芯孔作為發、收換能器通道進行跨孔透射法檢測。
2、樁內單孔透射法
在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用，例如鑽孔取芯後，我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量，作為鑽芯檢測的補充手段，這時可採用單孔檢測法。此時，換能器放置於一個孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或採用專用的一發雙收換能器）。聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層，並沿混凝土表層滑行一段距離後，再經耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。
單孔透射法檢測時，由於聲傳播路徑較跨孔法樁複雜得多，須採用信號分析技術，當孔道中有鋼質套管時，由於鋼管影響聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能採用此方法。
單孔檢測時，有效檢測範圍一般認為是一個波長左右（8-10cm)。
3、樁外孔透射法
當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一個孔作為檢測通道，由於聲波在土中衰減很快，因此樁外孔應儘量靠近樁身。檢測時在樁頂面放置一發射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，聲波沿樁身混凝土向下傳播，並穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射聲波的聲學參數。當遇到斷樁或夾層時，該處以下各點聲時明顯增大，波幅急劇下降，以此為判斷依據。這種方法受儀器發射功率的限制，可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮徑等缺陷，另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則，給測試和分析帶來困難。
《建築基樁檢測技術規範》JGJ106中關於聲波透射法的適用範圍為適用於已預埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測，即適用於樁內聲波跨孔透射法檢測樁身完整性。
