基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測(cè)管作為聲波發(fā)射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開始檢測(cè)，用聲波檢測(cè)儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點(diǎn)檢測(cè)聲波穿過樁身各橫截面的聲學(xué)參數(shù), 然后對(duì)這些檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和判斷,確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續(xù)性、完整性和均勻性狀況，評(píng)定樁身完整性等級(jí)。

基樁聲波透射法完整性檢測(cè)的基本原理
用人工的方法在混凝土介質(zhì)中激發(fā)一定頻率的彈性波，該彈性波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到混凝土介質(zhì)缺陷會(huì)產(chǎn)生反射、透射、繞射、散射、衰減，從而造成穿過該介質(zhì)的接收波波幅衰減、波形畸變、波速降低等。由接收換能器接收的波形，對(duì)波的到時(shí)、波幅、頻率及波形特征進(jìn)行分析，判斷混凝土樁的完整性及缺陷的性質(zhì)、位置、范圍及缺陷的程度。

什么叫反射波？什么叫透射波
當(dāng)聲波在傳播過程中從一種介質(zhì)到達(dá)另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的分界面上，一部分聲波被反射，仍然回到原來的介質(zhì)中，稱為反射波；另一部分聲波則透過界面進(jìn)入另一種介質(zhì)中繼續(xù)傳播，稱為折射波（透射波）。

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測(cè)有三種方法：
（1）樁內(nèi)單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測(cè)使用，例如在鉆孔取芯后，我們需進(jìn)一步了解芯樣周圍混凝土質(zhì)量，作為鉆芯檢測(cè)的補(bǔ)充手段，這時(shí)可采用單孔檢測(cè)法，此時(shí)，換能器放置于一個(gè)孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或采用專用的一發(fā)雙收換能器）。超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經(jīng)耦合水分別到達(dá)兩個(gè)接收換能器上，從而測(cè)出超聲波沿孔壁混凝土傳播時(shí)的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。需要注意的是， 當(dāng)孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。 

      
（2）樁外單孔透射法

當(dāng)樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測(cè)通道，檢測(cè)時(shí)在樁頂面放置一發(fā)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，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測(cè)出透射超聲波的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)信號(hào)的變化情況大致判定樁身質(zhì)量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測(cè)樁長(zhǎng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規(guī)則，給測(cè)試和分析帶來困難。
該方法在規(guī)范中均沒有提及，不推薦使用。

（3）樁內(nèi)跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量的最主要形式，其方法是在樁內(nèi)預(yù)埋兩根或兩根以上的聲測(cè)管，在管中注滿清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測(cè)時(shí)超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據(jù)不同的情況，采用一種或多種測(cè)試方法，采集聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的變化，來判定樁身混凝土強(qiáng)度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測(cè)根據(jù)兩換能器相對(duì)高程的變化，又可分為平測(cè)、斜測(cè)、交叉斜測(cè)、扇形掃描測(cè)等方式，在檢測(cè)時(shí)視實(shí)際需要靈活運(yùn)用。

平測(cè)法

斜測(cè)法

扇測(cè)法

樁內(nèi)跨孔透射法三種方法的運(yùn)用：
現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)過程一般首先是采用平測(cè)法對(duì)全樁各個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)。
然后，對(duì)聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)采用加密平測(cè)測(cè)試、斜測(cè)或扇形掃測(cè)等細(xì)測(cè)方法進(jìn)一步檢測(cè)，這樣一方面可以驗(yàn)證普查結(jié)果，另一方面可以進(jìn)一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據(jù)。

（1）了解有關(guān)技術(shù)資料及施工資料；
主要了解樁的編號(hào)、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、灌注日期等?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，往往存在堵管或管深不一致的問題，了解樁長(zhǎng)是很有必要的，而了解強(qiáng)度及灌注日期，能對(duì)波速的情況有一個(gè)大概的了解
根據(jù)檢測(cè)的目的，制定相應(yīng)的檢測(cè)方案：包括：工程概況，目的與任務(wù)，方法與技術(shù)，儀器設(shè)備，檢測(cè)場(chǎng)地要求，檢測(cè)人員和時(shí)間安排，檢測(cè)報(bào)告等。
檢測(cè)的時(shí)間應(yīng)滿足混凝土強(qiáng)度齡期的要求。為保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性，同時(shí)考慮到混凝土在齡期14天后的超聲波波速等特性參數(shù)變化已經(jīng)趨于平緩，一般要求超聲波檢測(cè)混凝土灌注樁的齡期應(yīng)大于14天。

（2）計(jì)算聲測(cè)管及耦合水層聲時(shí)修正值。
聲波從探頭里發(fā)射直到另一個(gè)管里的探頭接收，實(shí)際上不僅是在樁中間傳播 有一段時(shí)間其實(shí)是在管內(nèi)的水里和管里傳播，為了準(zhǔn)確的獲得樁的波速，應(yīng)該扣除掉這部分時(shí)間。

（3）在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離。
由于已經(jīng)在上一步工作中進(jìn)行了修正，所以在測(cè)量跨距時(shí)，應(yīng)該以兩管內(nèi)邊距為準(zhǔn)。

（4）將各聲測(cè)管內(nèi)注滿清水，檢查聲測(cè)管暢通情況；換能器應(yīng)能在全程范圍內(nèi)正常升降。

聲波透射法檢測(cè)時(shí)要求換能器達(dá)到良好耦合的目的是什么？為何一般采用清水做耦合劑？
良好耦合的目的是使盡可能多的聲波能進(jìn)入被測(cè)介質(zhì)，并經(jīng)介質(zhì)傳播后盡可能多的被接收。如果聲測(cè)管中含泥漿、砂等懸浮固體顆粒，會(huì)使聲波產(chǎn)生較強(qiáng)的散射和衰減，影響測(cè)量結(jié)果。用清水做耦合劑是水具有不可壓縮性、均勻性，更好的傳遞能量。

• 當(dāng)出現(xiàn)堵管時(shí)，可以讓發(fā)射與接受換能器不在同一高度上，但水平夾角不能太大。

• 如某一個(gè)管堵管較長(zhǎng)，其它面的信號(hào)需要采集幫助判斷的時(shí)候，可以將堵管的探頭的深度在編碼器端保持跟其它管一致，多余的電纜可暫時(shí)放置在地面。

• 當(dāng)堵管長(zhǎng)度太長(zhǎng)時(shí)，可以采用其他方法（如鉆芯法）對(duì)樁的完整性進(jìn)行檢測(cè) 。

（5）當(dāng)平測(cè)發(fā)現(xiàn)樁身中有缺陷時(shí)，應(yīng)采用加密測(cè)、斜測(cè)或扇測(cè)進(jìn)一步確定。

（A）局部缺陷：如圖所示，在平測(cè)中發(fā)現(xiàn)某測(cè)線測(cè)值異常（圖中用實(shí)線表示），進(jìn)行斜測(cè)，在多條斜測(cè)線中，如果僅有一條測(cè)線（實(shí)線）測(cè)值異常，其余皆正常，則可以判斷這只是一個(gè)局部的缺陷，位置就在兩條實(shí)線的交點(diǎn)處。

 （B）縮頸或聲測(cè)管附著泥團(tuán)：如圖所示，在平測(cè)中發(fā)現(xiàn)某（些）測(cè)線測(cè)值異常（實(shí)線），進(jìn)行斜測(cè)。如果斜測(cè)線中、通過異常平測(cè)點(diǎn)發(fā)收處的測(cè)線測(cè)值異常，而穿過兩聲測(cè)管連線中間部位的測(cè)線測(cè)值正常，則可判斷樁中心部位是正常混凝土，缺陷應(yīng)出現(xiàn)在樁的邊緣，聲測(cè)管附近，有可能是縮頸或聲測(cè)管附著泥團(tuán)。當(dāng)某根聲測(cè)管陷入包圍時(shí)，由它構(gòu)成的兩個(gè)測(cè)試面在該高程處都會(huì)出現(xiàn)異常測(cè)值。

 （C）層狀缺陷（斷樁）：如圖所示，在平測(cè)中發(fā)現(xiàn)某（些）測(cè)線值異常（實(shí)線），進(jìn)行斜測(cè)。如果斜測(cè)線中除通過異常平測(cè)點(diǎn)發(fā)收處的測(cè)線測(cè)值異常外，所有穿過兩聲測(cè)管連線中間部位的測(cè)線測(cè)值均異常，則可判定該聲測(cè)管間缺陷連成一片。如果三個(gè)測(cè)試面均在此高程處出現(xiàn)這樣情況，如果不是在樁的底部，測(cè)值又低下嚴(yán)重，則可判定是整個(gè)斷面的缺陷，如夾泥層或疏松層，既斷樁。

 （D）扇形掃測(cè)：在樁頂或樁底斜測(cè)范圍受限制時(shí)，或者為減少換能器升降次數(shù)，作為一種輔助手段，也可扇形掃查測(cè)量，如圖所示。

• 施工難度大

• 工藝復(fù)雜

• 隱蔽性強(qiáng)

• 硬化環(huán)境及混凝土成型條件復(fù)雜

更易產(chǎn)生空洞、裂縫、夾雜局部疏松、縮徑等各種樁身缺陷，對(duì)建筑物的安全和耐久性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

是檢測(cè)混凝土灌注樁樁身缺陷、評(píng)價(jià)其完整性的一種有效方法，當(dāng)聲波經(jīng)混凝土傳播后，它將攜帶有關(guān)混凝土材料性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與組成的信息，準(zhǔn)確測(cè)定聲波經(jīng)混凝土傳播后各種聲學(xué)參數(shù)的量值及變化，就可以推斷混凝土的性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與組成情況。   
混凝土質(zhì)量檢測(cè)中常用的聲學(xué)參數(shù)為聲速、波幅、頻率以及波形。

但是用波速來推算混凝土強(qiáng)度是不可取的，規(guī)范也不要求推定強(qiáng)度。
聲波波速反映了混凝土的彈性性質(zhì)，混凝土的彈性性質(zhì)與混凝土的強(qiáng)度具有相關(guān)性，因此混凝土聲速與強(qiáng)度之間存在相關(guān)性。另一方面，對(duì)組成材料相同的構(gòu)件（混凝土），其內(nèi)部越致密，孔隙率越低，則聲波波速越高，強(qiáng)度也越高。
 

• 聲幅是表征聲波穿過混凝土后能量衰減程度

• 聲幅強(qiáng)弱與混凝土的粘塑性有關(guān)

混凝土中存在低強(qiáng)度區(qū)、離析區(qū)以及存在夾泥、蜂窩等缺陷時(shí)，吸收衰減和散射衰減增大，聲幅明顯下降。

• 聲波脈沖是復(fù)頻波，具有多種頻率成分。

• 各頻率成分穿過混凝土后的衰減程度不同，高頻部分比低頻部分衰減嚴(yán)重，因而導(dǎo)致接收信號(hào)的主頻率向低頻端漂移。

• 漂移的多少取決于衰減因素的嚴(yán)重程度。

• 接收波主頻率實(shí)質(zhì)上是介質(zhì)衰減作用的一個(gè)表征量，當(dāng)遇到缺陷時(shí)，由于衰減嚴(yán)重，使接收波主頻率明顯降低。

正常波形特征：
1.首波陡峭，振幅大
2.第一周期波的后半周即達(dá)到較高振幅，接收波的包絡(luò)線呈半圓形
3.第一個(gè)周期的波形無畸變

缺陷波形特征：
1、首波平緩，振幅小
2、后續(xù)周期幅度增加得仍不夠.  
3、 波形有畸變  
4、 缺陷嚴(yán)重時(shí)，無法接收聲波

幾種聲學(xué)參數(shù)的比較
1、聲速的測(cè)試值較為穩(wěn)定，結(jié)果的重復(fù)性較好，受非缺陷因素影響小 。
2、聲幅（首波幅值）對(duì)混凝土缺陷很敏感，它是判定混凝土質(zhì)量的另一個(gè)重要參數(shù)。
3、聲頻的變化能反映聲波在混凝土中的衰減狀況，從而間接反映混凝土質(zhì)量的好壞 。
4、波形也是反映混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要方面，它對(duì)混凝土內(nèi)部的缺陷也較敏感，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，還應(yīng)注意觀察整個(gè)接收波形形態(tài)的變化，作為聲波透射法對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行綜合判定時(shí)的一個(gè)重要的參考。