随着我国建筑业的蓬勃发展，对建筑物质量也提出了更高的要求，超声波检测作为一种非常实用的无损检测手段得到了不断的应用，特别是在建筑基桩检测中。基桩作为混凝土介质，属于混凝土检测的范畴。然而，由于基桩结构的特殊性，目前对混凝土基桩的检测仍处于定性或半定量的状况，本文将深入探讨超声波CT在混凝土检测中的应用，讨论采用改进的全局算法进行层析成像。　　超声波CT成像包括两个部分：正演算法和反演算法，正演算法的原理根据介质的特征追踪超声波传播路径。传统正演算法借鉴医学CT算法，采用直线追踪的方法，然而，超声波不同于X射线，超声波在介质中传播会发生折射，绕射和散射等特性，直线追踪的方法不能满足要求。理论证明，超声波在异质界面中传播符合费马原理走时最短的条件，本文采用基于SNELL定律的曲线追踪的方法，通过在MATLAB平台设计超声波路径追踪程序并模拟超声波在含有异质结构的混凝土中的传播，结果表明，曲线追踪算法能够很好的追踪超声波的传播行为。　　其次重点讨论了超声反演算法，超声波反演的算法很多，传统算法大致分为连续型反演算法和离散型反演算法，经典的SIRT反演算法在计算时候数值不够稳定，问题求解的误差大，求解方程容易出现欠定，不相容的情况，本文提出应用组合优化的算法进行反演计算，基本组合优化算法主要包括模拟退火、遗传算法和粒子群算法。在遗传算法计算前加入模拟退火搜索，可以提高算法搜索效率、稳定性和收敛性，并在每轮计算中重新追踪超声传播路径，综合得到改进模拟退火遗传算法。将模拟退火算法加入到粒子群算法，使算法过程更加全局性，在每一轮计算中重新计算曲线追踪路径，综合这些得到改进模拟退火粒子群算法。反演结果表明，组合优化类算法在反演时能得到更好的效果，改进模拟退火粒子群算法相比于SIRT算法和改进遗传算法有更高的反演精度。　　然后本文采用有限元软件ABAQUS建立超声波在混凝土中传播的二维模型，并在模型中设定模拟自然缺陷，模拟超声波在基桩中的传播。首先在模型中确定接收点和发射点位置，通过软件的后处理功能，输出各个接收点和发射点的位移时间图像，计算从发射点到接收点的走时，利用先前设计的反演算法对采样数据分别反演计算，结果表明，反演结果能直观反映模拟自然缺陷，验证算法的有效性。　　最后通过设计含有模拟自然缺陷的基桩试块考察组合算法在基桩反演成像中的应用。首先在基桩试块声测管中设置各个接收点和发射点的位置，利用非金属超声仪在预先设定的测点采集数据，记录各测点声时，反演结果表明，组合优化算法成像精度高，像素过度平滑，缺陷判别直观。数值仿真结果和实验结果相符合，本文利用改进组合优化算法层析成像在基桩缺陷测定中的研究为应用超声波CT成像技术在基桩检测中的研究奠定了良好基础。