声波透射法在桩基检测中的应用

陈显云

(贵州省交通科学研究院有限责任公司)

1 声波透射法检测桩基质量的原理

1.1 声波在混凝土中的传递特点

由于混凝土是一种含多种组成对象的复合材料，其内部构造相对复杂，具有广泛的复杂界面，这也导致声波在混凝土内部的传播呈现多样性。声波在混凝土内部传播会造成声波较大的能量衰减，这主要是由于混凝土内部的复杂界面导致的声波散射，如果将混凝土中的骨料作为影响声波传递的障碍物，那么散射功率的大小就与声波频率的平方成正比。所以为了保证声波在混凝土内部经过传播之后能够被准确接受需要采用频率较低的声波进行检测。另外声波在混凝土内部传播的指向性差，这主要是因为采用低频率声波的波长较长，使得扩散角变大，混凝土内部集料的多界面特性使得声波要经过过多的折射和反射作用，大量的声波折射和反射使得相互之间产生干涉和叠加。

1.2 混凝土声波透射法检测中的声波

在桩基质量检测中采用的声波为脉冲声波，该声波为间歇式声波，声波每次发射持续的时间较短，发射之后要重复间断发射，声波的重复频率一般选择为50 Hz 或者是100 Hz.。这种脉冲声波的特质就决定了其要比单频连续声波复杂。脉冲声波的余弦波在水泥混凝土中传递时会呈现不同的传播速度，容易形成声波的频散现象，这就必然导致声波在传递过程中会随着传递距离的增加而产生更大程度的畸变。……