11.答:三管测量的中心位置有一个盲区,但是中心位置产生缺陷的可能性最小,因此埋设3根声测管是可以满足检测要求的。
12.答:
(1)声波发射与接收换能器的谐振频率为20~50kHz. (2)发射电压越高,信号越强,测距越大。
(3)声测管埋设数量应符合下列要求:D≤800mm,埋设2根管;800mm
(4)发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降,测点间距不应大于250mm。
13.答:现场的检测过程一般分两个步骤进行,首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查,找出声学参数异常的测点。然后,对声学参数异常的测点采用加密测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测,这样一方面可以验证普查结果,另一方面可以进一步确定异常部位的范围,为桩身完整性类别昀判定提供可靠依据。 (l)平测普查
(2)斜测 (3)扇形扫测
14、答: (1)受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%或不小于15MPa方可进场检测;
(2)收集有关的施工资料、设计资料,填写任务委托单及现场原始记录表;
(3)打开声测管塞子,向管内注满清水’
(4)采用一段直径略大于换能器的钢棒作疏通吊锤,逐根检查声测管的畅通情况及实际深度;
(5)用钢卷尺测量声测管之间的净距离,声测管内径、外径,换能器直径,精确
(6)计算零声时,采用时距法测试系统延时,计算声测管及耦合水层声时修正值。
15.答:换能器耦合的目的一方面是使尽可能多的声波能量进入被测介质中,另一方面是使经介质传播的声波信号尽可能多地被测试系统接收,从而提高测试系统的工作效率和精度。
混凝土灌注桩的声波检测一般采用水作为换能器与混凝土的耦合剂,应保证声测管中不含悬浮物(如泥浆、砂等),悬浮液中的固体颗粒对声波有较强的散射衰减,影响声幅的测试结果。
16、答: (1)声时值:超声脉冲穿过缺陷或绕过缺陷时,声时值增大。 (2)波幅(或衰减):当波束穿过缺陷区时,反映为波幅降低。 (3)接收信号的频率:当超声脉冲穿过缺陷区时,接收信号主频下降。
(4)接收波形的畸变:接收波形产生畸变 17.回答: (1)沉渣:
(2)泥砂与水泥浆的混合物: (3)混凝土离析:
(4)气泡密集的混凝土: (5)层状缺陷(断桩): (6)声测管接头的影响:
18.答:PSD判据,亦可称为“相领两测点间声时的斜率和差值的乘积判据”。
19.答:PSD判据对缺陷十分敏感。同时又可排除声测管不平行引起声时变化等非缺陷因素的影响。凡是在判据值较大的地方,均作为疑问区,作进一步的细测。
20.答:实践证明,PSD判据对缺陷十分敏感,而对于因声测管不平行或混凝土强度不均匀等原因所引起的声时变化,基本上没有反映。 21.答:根据桩身某一检测剖面各测点的实测声时,测点高程z(mm),可得到一个以z为因变量为自变量的函数:f。=,(z)。当该桩桩身完好时,f(z)应是连续可导函数,
f(z)-z图上各测点的斜率只能反映缺陷的有无,不能明显反映缺陷的大小(声时差),因而用声时差对斜率加权。 22.答:概率法存在的问题:
(1)在统计计算有无缺陷的临界值时,完全按照低测值点可能出现的概率来计算,没有考虑误判概率和漏判概率。
(2)概率法的基本前提是桩身混凝土的声速服从正态分布,严格地说混凝土强度服从正态分布,其声速不服从正态分布,虽然强度与声速具有相关性,但这种相关性多为幂函数型,是非线性的。
(3)当有声速“大值异常”时,“异常大值”向大值方向偏离正态分布。
在运用数理统计方法计算声速临界值时,没有剔除“异常大值”,而“异常大值”参与统计计算将影响声速临界值的取值。
概率法本质上说是一种相对比较法,它考察的只是某测点声速与所有测点声速平均值的偏离程度,在使用时,没有与声速的绝对值相联系,可能会导致误判或漏判:
(1)如果混凝土灌注桩实测声速普遍偏低(低于混凝土声速的正常取值),但离散度小,采用概率法是无法找到异常测点的,这样将导致漏判。 (2)有的工程,为了抢进度,采用比桩身混凝土设计强度高1~2个等级的混凝土进行灌注,虽然桩身混凝土声速有较大的离散性,可能出现异常测点,但即使是声速最低的测点也在混凝土声速的正常取值范围内.不应判为桩身缺陷。而用概率法判据,可能视其为桩身缺陷,造成误判。 鉴于上述原因,在规范中增加了低限值异常判据。一方面,当检测剖面n个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时,宜采用声速低限值判据。另一方面,当各测点声速离散较大,用概率法判据判断存在异常测点,但异常点的声速在混凝土声速的正常取值范围内时,不应判为桩身缺陷。 使用低限值异常判据应注意:当桩身混凝土龄期不够,提前检测时,应注意低限值的合理取值。应该在混凝土达到龄期后,对各类完整性等级的桩抽取若干根进行复检,考察声速随龄期增长的情况,否则低限值判据没有实际意义。
23.答:在n次测量所得数据中,去掉五个较小值,得到容量为(n-k)的样本,取异常测点数据不可能出现数为1,则对于标准正态分布假设,可得异常点数据不可能出现的在标准正态分布表可得到与不同的相对应
的刈直。每次去掉样本中的最小数据,计算剩余数据的平均值、标准差,由表查得对应的^值。计算异常判断值并将样本中当时的最小值与之比较。当仍为异常值时,继续去掉最小值噩复计算和比较,直至剩余数据中不存在异常值为止。则为异常判断的临界值。
24、答:在粗骨料多的地方,由于粗骨料多,而粗骨料本身波速高,往往造成这些部位声速值并不低,有时反而有所提高。但由于粗骨料多,声学界面多,对声波的反射、散射加剧,接收信号减弱,于是波幅下降。
25.答:超声波在介质中传播时,随着距离的增加,能量逐渐减小的现象叫作超声波的衰减。 超声波衰减的原因主要有三个: (l)扩散衰减: (2)散射衰减: (3)黏滞衰减:
26.答:充满超声波的空间,或者说传播超声波的空间范围叫作超声波声场。声压、声强、声阻抗是反映超声波声场特征的三个重要物理量,称为超声波声场的特征量。超声波声场中某一点在某一瞬间所具有的压强与没有超声波存在时同一点的静态压强之差,称为卢压。单位时间内穿过和超声波传播方向垂直的单位面积上的能量称为声强。介质中的任何一点的声压和该质点振动速度之比称为声阻抗。
27、答:应保持不变,因只有在设置参数保持不变的前提下才能判定不同剖面砼质量。
28、答:桩径D<0.8m,埋设2根
桩径≤D<2.0m,埋设3根, 桩径D≥2.0m 埋设4根 29、答:不宜大于250mm
30、答:检测桩身缺陷位置,范围和程度,判定桩身完整性类别。 31、答 32、答:33、答:扩散衰减,散射衰减、黏滞衰减。34、答:35、答:36、答:37、答:平测法、斜测法、扇形扫测38、答:49、答:低应变法,超声波透射法,高应变法,钻芯法。
、 70% 15剖面 30~50KHz
40。