聲波透射法（crosshole sonic logging）指在預埋聲測管之間發射並接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法。
基本介紹
- 中文名：聲波透射法
- 外文名：crosshole sonic logging
- 優點：準確性高
- 缺點：需埋聲測管
適用範圍,優點,缺點,檢測目的,儀器設備,準備工作,檢測步驟,檢測報告,檢測方法,
適用範圍
本方法適用於已預埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測，判定樁身缺陷的程度並確定其位置。
優點
準確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位。
缺點
需埋聲測管，即給施工帶來的不便，又增加的成本，另外現場檢測費時，檢測效率較低。
檢測目的
檢測灌注樁樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。
儀器設備
聲波發射與接收換能器應符合下列要求：
1 圓柱狀徑向振動，沿徑向無指向性；
2 外徑小於聲測管內徑，有效工作面軸向長度不大於150mm；
3 諧振頻率宜為30～50kHz；
4 水密性滿足1MPa水壓不滲水。
1 圓柱狀徑向振動，沿徑向無指向性；
2 外徑小於聲測管內徑，有效工作面軸向長度不大於150mm；
3 諧振頻率宜為30～50kHz；
4 水密性滿足1MPa水壓不滲水。
聲波檢測儀應符合下列要求：
1 具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能。
2 最小採樣間隔時間小於或等於0.5μs，系統頻頻寬度為1～200kHz，聲波幅值測量相對誤差小於5%，系統最大動態範圍不小於100dB。
3 聲波發射脈衝宜為階躍或矩形脈衝，電壓幅值為200～1000V。
聲波透射法現場檢測圖片
1 具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能。
2 最小採樣間隔時間小於或等於0.5μs，系統頻頻寬度為1～200kHz，聲波幅值測量相對誤差小於5%，系統最大動態範圍不小於100dB。
3 聲波發射脈衝宜為階躍或矩形脈衝，電壓幅值為200～1000V。
聲波透射法現場檢測圖片準備工作
1 採用標定法確定儀器系統延遲時間。
2 計算聲測管及耦合水層聲時修正值。
3 在樁頂測量相應聲測管外壁間淨距離。
4 將各聲測管內注滿清水，檢查聲測管暢通情況；換能器應能在全程範圍內升降順暢。
2 計算聲測管及耦合水層聲時修正值。
3 在樁頂測量相應聲測管外壁間淨距離。
4 將各聲測管內注滿清水，檢查聲測管暢通情況；換能器應能在全程範圍內升降順暢。
檢測步驟
1 將發射與接收聲波換能器通過深度標誌分別置於兩根聲測管中的測點處。
2 發射與接收聲波換能器應以相同標高（圖10.3.3a）或保持固定高差（圖10.3.3b) 同步升降，測點間距不宜大於250mm。
2 發射與接收聲波換能器應以相同標高（圖10.3.3a）或保持固定高差（圖10.3.3b) 同步升降，測點間距不宜大於250mm。
3 實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。
4 將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。
5 在樁身質量可疑的測點周圍，應採用加密測點，或採用斜測（圖10.3.3b）、扇形掃測（圖10.3.3c）進行複測，進一步確定樁身缺陷的位置和範圍。
6 在同一根樁的各檢測剖面的檢測過程中，聲波發射電壓和儀器設定參數應保持不變。
4 將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。
5 在樁身質量可疑的測點周圍，應採用加密測點，或採用斜測（圖10.3.3b）、扇形掃測（圖10.3.3c）進行複測，進一步確定樁身缺陷的位置和範圍。
6 在同一根樁的各檢測剖面的檢測過程中，聲波發射電壓和儀器設定參數應保持不變。
檢測報告
1 聲測管布置圖；
2 受檢樁每個檢測剖面聲速-深度曲線、波幅-深度曲線，並將相應判據臨界值所對應的標誌線繪製於同一個坐標系；
2 受檢樁每個檢測剖面聲速-深度曲線、波幅-深度曲線，並將相應判據臨界值所對應的標誌線繪製於同一個坐標系；
類別 | 特徵 |
Ⅰ | 各檢測剖面的聲學參數均無異常 |
Ⅱ | 某一檢測剖面個別測點的聲學參數出現異常，無聲速低於低限值 |
Ⅲ | 某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現異常 兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現異常 局部混凝土出現聲速低於低限值 |
Ⅳ | 某一檢測剖面連續多個測點的升序參數出現明顯異常 兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的升序參數出現明顯異常 樁身混凝土聲速出現普遍低於低限值異常或無法檢測首波或聲波接收信號嚴重畸變 |
3 當採用主頻值或PSD值進行輔助分析判定時，繪製主頻-深度曲線或PSD曲線；
4 缺陷分布圖示。
4 缺陷分布圖示。
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，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。
