首页 > 新闻 >   地下连续墙声测管布置声波检测方法

地下连续墙声测管布置声波检测方法

2020-04-19

    地下连续墙墙体出现质量缺陷的原因,主要是因地下连续墙混凝土浇筑时出现空洞、蜂窝、离析或者是因为成槽不当形成截面缩小、夹泥等。当地下连续墙墙体存在缺陷时:由于正常混凝土与低密实区域的阻抗差异,具有漫射特性的低频超声波传播时,将穿过低声速的低密实区域,或沿缺陷边缘绕射,导致声时变长,计算声速减小;超声波在缺陷区域中传播时,吸收衰减和散射衰减增大,使接收波波幅明显降低;声波脉冲是复频波,具有多种频率成分,当声波穿过混凝土,高频部分比低频部分衰减严重,接收信号的主频率向低频漂移,缺陷越严重,低频漂移越明显;超声波传播遇到缺陷时,由于阻抗差异,声波在缺陷界面产生反射、漫射、折射,这些波的波形各不相同,而且均会被接收换能器接收,从而使接收波形成叠加波,导致波形畸变。因此,根据超声波在缺陷混凝土中的传播特性,可以根据波速、波幅、频率、波形的变化,结合工程的实际情况来综合判定地下连续墙墙体的完整性,实现地下连续墙墙体质量的检测。

    1、根据超声波透射法检测的工作原理,需要在地下连续墙中预埋声测管,地下连续墙浇筑前绑扎或焊接在钢筋笼内侧,检测时发射换能器和接收换能器在声测管中同步移动,从而形成检测剖面,声测管需按合理的方式布置,使形成的多个检测剖面具有代表性。混凝土达到一定强度后可进行检测,在声测管中注满清水、记录管位管距、测试系统延时、计算藕合声时,发射和接收换能器放人声测管管底,确定各换能器处于同一水平面后同步提升换能器,通过声测仪记录各测点的波形、声时、波幅、频率,依次检测各个剖面。检测完成后,依据采集的数据计算分析波速、波幅、频率、PSD等参数的变化,得出检测结果。

    2、由于检测时仅能以连续墙顶面声测管间边缘的距离作为剖面所有测点的测距,所以声测管埋设时要保证声测管平行,声测管严重不平行将会导致检测方法失效;由于声波在介质中传播时,能量随传播距离的增加呈指数规律衰减,单个剖面的有效检测范围随管距的增加而变小,所以相邻声测管距离不宜过大,根据实际经验,不超过2m为宜;由于地下连续墙的几何特性,声波透射法运用于地下连续墙墙体质量检测时,不可避免地存在一些盲区,盲区范围的大小与声测管的布置方式密切相关,目前地下连续墙常用的声测管布置方式见图。

3、完整性评价方法
    声波透射法对地下连续墙进行检测需要分析和处理的主要声学参数是声速、波幅、主频,必要时分析波形。通过各声学参数的统计分析确定异常测点,最终根据异常测点的分布情况确定地下连续墙墙体完整性。
    声波透射法对地下连续墙进行检测最重要的是对检测数据进行数据分析和结果半J},其检测需要分析和处理的声学参数是声速、波幅、主频。而如何应用这些声学参数进行判定是超声波透射法测墙的关键,其分析判定方法有:声速判据、PSD判据、波幅判据和主频判据。

某项目某直线型地下连续墙,墙长4m,墙宽0.8 ,深度8m,设计混凝土强度等级为C30,采用声波透射法对墙体进行完整性检测,声测管布置采用常用的布置方式(见图2)

    根据检测结果,所检测的4个剖面声速、声幅参数均无明显异常,该连续墙完整性良好。
    为了更全面地了解该连续墙的情况,查阅了施工记录,施工记录显示,该连续墙在浇筑混凝土时曾发生槽壁塌方,塌方位置位于声测管1和声测管2之间的南向槽壁,该处极有可能出现墙身缺陷,但检测结果显示正常。
    根据本次检测的声测管布置方式,可知声测管1和声测管2之间的混凝土可能处于检测盲区,为进一步验证槽壁塌方是否对墙体有影响,在声测管1和声测管2的中间位置采用钻机开孔钻芯,利用该钻}L与声测管4形成了4-6检测面(见图3),经声波透射法检测显示,4-6剖面在3.80^ 4.20m处声学参数严重异常,存在严重缺陷。

声测管布置方式的优化
    根据上述检测实例,目前常用的声测管布置方式会导致一定的检测盲区,在特定条件下,可能导致错误的检测结论,为避免这些情况的发生,根据实测经验对声测管的布置方式进行了一些优化,优化后的布置方式见图。

    通过检测实践,提出了新的地下连续墙声测管布置方式,通过示意图不难发现,与目前常用的声测管布置方式相比,优化后的声测管布置方式使检测盲区有所减少,采用优化后的声测管布置方式有助于提高检测的准确性,本文提到的例子也证明了这一点。然而,应该注意到,即使是优化后的声测管布置方式也是存在一定的盲区的,在实际检测中,应全面了解地下连续墙从设计到施工的详细情况,遇到有疑问,还应结合钻芯法等其他检测方法进行进一步验证。


来源:http://www.57269.net/news/2020419427.html
相关新闻