声波透射法在基桩质量检测中的应用研究

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声波透射法是在预埋声测管之间发射并接收声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的一种基桩测试方法。作为一种正在广泛应用的基桩无损检测技术,它具有检测准确性高、现场操作简便、快捷,不受桩长、桩径等条件限制的优点,是其它一些基桩检测方法所无法比拟的。本文从声波透射法基桩检测的基本原理和方法出发,讲述了该方法的基本理论、仪器设备和检测技术,详细评述了混凝土声学参数如波速、波幅、频率与混凝土质量的关系,对判断基桩质量不同声学参量作详细的对比以便建立声学参量和桩身缺陷的对应关系;然后对基桩检测数据分析和结果判定进行一系列的探讨,重点研究了桩身混凝土缺陷的判定和声测管的斜管问题,研究结果表明,声测管不平行会对声时、声速带来较大的变化从而影响对桩身质量的判断,有必要用曲线拟合法对声测管的斜管测距进行修正;其次,现有基桩评判方法通常都是采用单一的或者简单的几种指标的组合评价模式,没有考虑这几个指标的综合作用对基桩质量评判的结果,有其自身的局限性。为了解决该评定方法的不足,本文利用模糊数学理论,将模糊数学中的综合评价方法应用到基桩质量评价中,通过模糊数学中的综合评价方法将声学参数中的波速、波幅和频率同时综合考虑得出评定结果。在对基桩质量进行模糊综合评判时,采用梯形函数作为隶属函数,不同工程等级评定时可以通过调整权数分配作出判定,弥补了现有PSD-V-A方法的不足,增加了评价结果的可靠性。同时,结合实际工程,将本文方法与PSD-V-A法进行比较,以此验证本文方法的科学性。本文将模糊数学中的综合评价方法应用到基桩混凝土质量检测中,对基桩开展综合评判,取得了较为成功的检测效果。将其与现行方法评价结果比较,两者评价结果基本一致,符合较好;两种方法各有特点,PSD-V-A方法简练直观,但对检测人员的经验比较依赖;模糊综合评判法是建立在PSD-V-A方法上的基于模糊数学的一种评判方法,理论性较强,判断结果准确,但研究判断过程较繁琐,两者可以互为补充。根据各自的特点,建议通常情况用PSD-V-A方法对基桩分析评判,对那些难以评判的可以采用模糊综合评判方法加以分析验证。
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