超音波檢測技術[基樁檢測方法]

超音波檢測技術是指一種用於檢測高等級水泥路面路基狀態的最基本的方法。超音波檢測技術具有激發容易、檢測工藝簡單等特點。 基樁檢測方法一般包括樁內單孔透射法、樁外孔透射法、樁內跨孔透射法等。

定義

超音波檢測技術[基樁檢測方法]

由於超音波具有激發容易、檢測工藝簡單、操作方便、價格便宜等優點，因此在道路狀態檢測中，特別是高等級水泥路面路基檢測中的套用有著較廣泛的前景。

原理

超音波是一種頻率高於人耳能聽到的頻率（20Hz～20KHz）的聲波。實踐證明，頻率愈高，檢測解析度愈高，則檢測精度愈高。因此實踐中利用超音波檢測水泥路面狀態時，其上限頻率為100KHz、下限頻率為20KHz。

超音波是一種波，因此它在傳輸過程中服從波的傳輸規律。例如：超音波在材料中保持直線行進；在兩種不同材料的界面處發生反射；傳播速度服從波的傳輸定理：ν=λf（ν為波速，λ為波長，f為波的頻率）。資料證明，波速對於水泥路面路基檢測十分有用，因此一般也稱超音波檢測法為波速法。

檢測方法

研究證明，波在介質材料中行進的速度愈大，則介質材料的堅硬性愈大；反之，則介質材料愈鬆軟。而介質材料的堅硬性實質上也反映了該種材料強度的高低，因此材料強度愈高，波速應愈大；材料強度愈低，則波速應愈小。這樣，知道了波速，亦即知道了材料強度。

在土工試塊及某些岩體中利用波速法進行無損檢測有比較成熟的經驗，用得也比較廣泛。但水泥路面路基情況比較特殊，作為無損檢測的超音波探頭無法生根或埋置，從而造成檢測工作的難度。因此，應該採用波速法與回彈法相組合的綜合法。

基樁檢測方法

超音波透射法基樁檢測方法

按照超音波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超音波透射法基樁檢測主要有三種方法：

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，例如在鑽孔取芯後，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）。超音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，從而測出超音波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是，運用這一檢測方式時，必須運用信號分析技術，排除管中的影響干擾，當孔道中有鋼質套管時，由於鋼管影響超音波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

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孔作為檢測通道，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，超音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，逐點測出透射超音波的聲學參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由於超音波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。

樁內跨孔透射法

此法是一種較成熟可靠的方法，是超音波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超音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。根據不同的情況，採用一種或多種測試方法，採集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。