基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法
2023-05-14 00:35:31 2
專利名稱：基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法
技術領域：
本發明涉及基樁聲波透射法檢測數據評判的技術領域。
背景技術：
高層建築、大跨度建築、大型橋梁的發展都要求提高基礎的承載力，採用大直徑灌注樁可顯著提高單樁的承載能力，而對大直徑灌注樁進行全面的質量評價一直是困擾工程界的難題。與其它方法相比，用聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身缺陷具有鮮明的特點檢測全面、細緻，聲波檢測的範圍可覆蓋樁長的各個橫截面，信息量相當豐富，且現場操作簡單、迅速，不受樁長、長徑比的限制，一般不受場地限制。因此，超聲波透射法以其鮮明的技術特點成為目前混凝土灌注樁(尤其是大直徑混凝土灌注樁)完整性檢測的重要手段，並具有其它檢測方法不可替代的優勢。
在聲波透射法檢測過程中，能獲得反映樁身混凝土質量的大量信息-混凝土聲學參數包括聲速、聲幅、聲波主頻、波形特徵等等。這些聲參量的物理特性不同，數據的可靠性和穩定性也有差異，甚至有時各聲參量反映出來的信息在表現上相互矛盾，這些情況對混凝土質量的分析、判斷帶來很大困難和疑惑。目前的聲波透射法只是對同一根樁中的各個檢測剖面單獨(孤立地)進行統計和評價，當受檢樁存在多個檢測剖面且在樁身同一橫截面上各個檢測剖面的樁身完整性狀況不同時，無法對樁身質量進行整體評價，具體分析如下聲速的臨界值確定法不嚴謹；沒有將樁身缺陷程度與缺陷處聲參數偏離臨界值的量值建立聯繫，缺陷程度判斷的主觀隨意性較大；聲波透射法檢測時，是以剖面為單位自下而上(或自上而下)進行檢測的，而數據評價時仍以剖面為單元進行評判是不科學的，因為在工程荷載作用下，樁的抗力主要與樁身橫截面的力學性能相關。以上問題都可能使檢測人員產生很大疑惑，其結果可能是不同的檢測人員面對同一測試數據，在樁身完整性等級的判定上產生很大差異，導致聲波透射法在樁身完整性的判定上存在較大的主觀性和隨意性。
發明內容
本發明的目的在於解決現有技術普遍存在的樁身完整性等級判定的主觀性、隨意性較大等問題而提供一種基樁聲波透射法檢測數據綜合評判新方法，該方法的可靠性高、可操作性好，使檢測結果能更客觀真實地反映工程實際。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的 (1)採用雙邊低高值剔除方法計算聲參量異常判斷臨界值，計算樁身各剖面的聲學參數；綜合考慮概率法的聲速臨界值和混凝土聲速的正常取值範圍，使聲速異常判斷臨界值的確定更加合理；依據聲參數檢測值與異常判斷臨界值的偏離程度制定缺陷程度判定標準，消除缺陷程度判定上的主觀隨意性； (2)採用聲測線代替慣用的測點對聲波透射法的聲學參數進行描述，以聲測線為基礎的評判體系更符合工程樁聲波透射法檢測的實際情況；依據各種聲參數的物理特性和數據的穩定性，將它們合理組合，制定綜合判定檢測剖面中各聲測線的完整性類別的標準； (3)採用以樁身橫載面為基本判別單元結合橫截面上各條聲測線的完整性狀況來判定樁身各橫截面的完整性狀況，並以此為基礎來評價整條樁的完整性狀況，從樁身整體角度對其完整性類別進行評判。
本發明所述的採用雙邊低高值剔除方法計算聲參量異常判斷臨界值的具體方法是 (1)將第j檢測剖面各聲測線的聲速值Vi(j)由大到小依次排序，即 V1(j)≥V2(j)≥…Vn-l(j)≥…Vi-1(j)≥Vi(j)≥Vi+1(j)≥…Vn-k(j)≥…Vn-1(j)≥Vn(j) 式中Vi(j)-第j檢測剖面第i聲測線聲速，i為1～n； n-第j檢測剖面的聲測線總數； k-擬去掉的低聲速值的數據個數，k＝0，1，2，…； l-擬去掉的高聲速值的數據個數，l＝0，1，2，…； (2)對去掉Vi(j)中k個最小數值和l個最大數值後的其餘數據進行統計計算 V01(j)＝Vm(j)-λ·sx(j) V02(j)＝Vm(j)+λ·sx(j) 式中V01(j)-第j剖面的聲速異常小值判斷值； V02(j)-第j剖面的聲速異常大值判斷值； Vm(j)-(n-k-l)個數據的平均值； sx(j)-(n-k-l)個數據的標準差； λ-由表格查得的與(n-k-l)相對應的係數； (3)按k＝0、l＝0、k＝1、l＝1、k＝2、l＝2……的順序，將參加統計的數列的最小數據Vn-k(j)與異常判斷值V01(j)進行比較，當Vn-k(j)≤V01(j)時，則去掉最小數據；將最大數據Vl+1(j)與V02(j)進行比較，當Vl+1(j)≥V02(j)時去掉最大數據，然後對剩餘數據構成的數列重複式(2)的計算步驟，直到下列兩式成立 Vn-k(j)＞V01(j) Vl+1(j)＜V02(j) 此時，V01(j)為第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值。
本發明所述的聲測線是指組成某一檢測剖面的兩聲測通道中測點之間所連的直線，聲測線與其聲場輻射區域內一段樁身混凝土是一一對應的，聲測線的聲學特性可表徵其影響區域的混凝土質量。
本發明所述的以聲測線為基礎、以樁身橫截面為基本單元對樁身完整性類別進行整體判定的過程是首先根據同一檢測橫截面內各條聲測線上聲參數的變化來判定該聲測線檢測區域的樁身混凝土完整性類別，然後綜合同一檢測橫截面內的各條聲測線的完整性類別來判定該檢測橫截面的完整性狀況，最後再綜合樁身各檢測橫截面的完整性狀況來對整條樁的完整性類別作判定。
本發明所述的受檢樁聲速臨界值的確定方法是根據預留同條件混凝土試件或鑽芯法獲取的芯樣試件的抗壓強度與聲速對比試驗，確定正常情況下樁身混凝土聲速低限值VL及平均值VP，當樁身混凝土未達到齡期而提前檢測時，應對VL、VP的取值作適當調整，當 (1)VL＜V01(j)＜VP時， Vc(j)＝V01(j) 式中Vc(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷臨界值； V01(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值； VP——正常情況下樁身混凝土聲速平均值； VL——正常情況樁身混凝土聲速低限值； (2)V01(j)≤VL或V01(j)≥VP時，Vc(j)的取值可參考同一樁的其它檢測剖面的聲速異常判斷臨界值或同一工程相同樁型的混凝土質量較穩定的受檢樁的聲速異常判斷臨界值綜合確定，其中同一樁型是指施工工藝相同、工程地質條件相近、混凝土的設計強度和配合比相同的樁； (3)對單個檢測剖面的樁，其聲速異常判斷臨界值等於檢測剖面聲速異常判斷臨界值；對於三個及三個以上檢測剖面的樁，取各個檢測剖面聲速異常判斷臨界值的平均值作為該樁各聲測線聲速異常判斷臨界值； 式中Vc——受檢樁樁身混凝土聲速異常判斷臨界值； m——受檢樁的檢測剖面總數。
本發明所述的聲測線聲速異常程度按以下規則進行判定 當Vi(j)＞Vc，無異常； 當0.95Vc＜Vi(j)≤Vc且Vi(j)＞VL，輕微異常； 當0.87Vc＜Vi(j)≤0.95Vc且Vi(j)＞VL，較明顯異常； 當0.75Vc＜Vi(j)≤0.87Vc且Vi(j)＞VL，明顯異常； 當Vi(j)≤0.75Vc或Vi(j)≤VL，嚴重異常。
本發明所述的聲測線波幅異常判斷的臨界值按下列公式計算 Ac(j)＝Am(j)-6 波幅異常的臨界值判據為 Api(j)＜Ac(j) 式中Am(j)——第j檢測剖面波幅平均值(dB)； Api(j)——第j檢測剖面第i聲測線的波幅值； Ac(j)——第j檢測剖面波幅異常判斷的臨界值； n——第j檢測剖面的聲測線總數。
本發明所述的聲測線波幅異常程度按以下規則進行判定 當Api(j)＞Ac(j)，無異常； 當Ac(j)-4＜Api(j)≤Ac(j)，輕微異常； 當Ac(j)-8＜Api(j)≤Ac(j)-4，較明顯異常； 當Ac(j)-12＜Api(j)≤Ac(j)-8，明顯異常； 當Api(j)≤Ac(j)-12，嚴重異常。
本發明所述的實測波形異常程度的評價按以下規則進行判別無異常，0；輕微異常，1；較明顯異常，2；明顯異常，3；嚴重異常，4。
本發明所述的聲測線完整性函數值的取值方法是依據樁身混凝土聲速和波幅參數的異常程度，結合實測波形的畸變程度以及斜測的結果，按以下所描述的特徵確定各個檢測剖面的各條聲測線的完整性函數值 (1)聲速和波幅參數均無異常，波形畸變度為0，聲速或波幅存在輕微異常，波形畸變度為0或1，聲測線完整性函數值I(j，i)為1； (2)聲速和波幅參數均存在輕微異常，波形畸變度為1或2，聲速或波幅存在較明顯異常，波形畸變度為2，聲測線完整性函數值I(j，i)為2； (3)聲速和波幅參數均存在較明顯異常，波形畸變度為2或3，聲速或波幅存在明顯異常，波形畸變度為3，聲測線完整性函數值I(j，i)為3； (4)聲速和波幅參數均存在明顯異常，波形畸變度為3或4，聲速或波幅存在嚴重異常，波形畸變度為4，聲測線完整性函數值I(j，i)為4。
本發明所述的樁身各檢測橫截面完整性類別指數按下列方法確定 當僅有一個檢測剖面時 K(i)＝I(1，i) 當樁身有三個檢測剖面時 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則 當樁身有六個檢測剖面時 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則 式中K(i)-受檢樁第i個檢測橫截面的樁身完整性類別指數； I(j，i)-第j個檢測剖面第i條聲測線的完整性函數值； m-檢測剖面數； INT-取整函數。
本發明所述的當樁身埋五根聲測管有10個檢測剖面時，按下列兩式進行判定 (1)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差小於2時，按以下公式計算 (2)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差大於或等於2時，按以下公式計算 本發明所述的樁身完整性類別應結合對樁身質量可疑點加密測試後確定的缺陷範圍按以下所描述的特徵進行判定 樁身各檢測橫截面完整性類別指數均為1，I類； 樁身存在完整性類別指數為2的檢測橫截面，II類； 樁身存在完整性類別指數為3的檢測橫截面；在某深度50cm範圍內檢測橫截面完整性類別指數均為2，III類； 樁身存在完整性類別指數為4的檢測橫截面；在某深度50cm範圍內檢測橫截面完整性類別指數均為3，IV類； 完整性類別由IV類往I類依次判定。
通過模型樁試驗研究及超聲波透射法與鑽芯、高應變等完整性檢測方法的對比實驗及應用表明本發明有效地提高了檢測數據分析、處理的客觀性和科學性，可節約大量的物質資源和人力資源，帶來了顯著的社會經濟效益。
圖1為本發明所述檢測剖面、聲測線、檢測橫截面劃分示意圖； 圖2為本發明所述波形畸變度為0的波形示意圖； 圖3為本發明所述波形畸變度為1的波形示意圖； 圖4為本發明所述波形畸變度為2的波形示意圖； 圖5為本發明所述波形畸變度為3的波形示意圖； 圖6為本發明所述波形畸變度為4的波形示意圖； 圖7為本發明所述樁身埋五根聲測管的截面示意圖。
具體實施例方式 本發明基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，包括以下方面 1、採用雙邊低高值剔除法，具體方法如下 (1)將第j檢測剖面各聲測線的聲速值Vi(j)由大到小依次排序，即 V1(j)≥V2(j)≥…Vn-l(j)≥…Vi-1(j)≥Vi(j)≥Vi+1(j)≥…Vn-k(j)≥…Vn-1(j)≥Vn(j) (1-1) 式中Vi(j)-第j檢測剖面第i聲測線聲速，i為1～n； n-第j檢測剖面的聲測線總數； k-擬去掉的低聲速值的數據個數，k＝0，1，2，…； l-擬去掉的高聲速值的數據個數，l＝0，1，2，…。
(2)對去掉Vi(j)中k個最小數值和l個最大數值後的其餘數據進行統計計算 V01(j)＝Vm(j)-λ·sx(j)(1-2) V02(j)＝Vm(j)+λ·sx(j)(1-3) 式中V01(j)-第j剖面的聲速異常小值判斷值； V02(j)-第j剖面的聲速異常大值判斷值； Vm(j)-(n-k-l)個數據的平均值； sx(j)-(n-k-l)個數據的標準差； λ-由表1-1查得的與(n-k-l)相對應的係數。
表1-1統計數據個數(n-k-l)與對應的λ值 (3)按k＝0、l＝0、k＝1、l＝1、k＝2、l＝2……的順序，將參加統計的數列的最小數據Vn-k(j)與異常判斷值V01(j)進行比較，當Vn-k(j)≤V01(j)時，則去掉最小數據；將最大數據Vl+1(j)與V02(j)進行比較，當Vl+1(j)≥V02(j)時去掉最大數據，然後對剩餘數據構成的數列重複式(1-2)～(1-5)的計算步驟，直到下列兩式成立 Vn-k(j)＞V01(j)(1-6) Vl+1(j)＜v02(j)(1-7) 此時，V01(j)為第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值。
2、聲測線 在基樁聲波透射法檢測時，採用「聲測線」代替慣用的「測點」進行描述更符合工程樁檢測的實際情況，因為每一個聲測通道中的測點可能對應多個檢測剖面，沒有唯一性，而聲測線是組成某一檢測剖面的兩聲測通道中測點之間所連的直線，聲測線與其聲場輻射區域內一段樁身混凝土是一一對應的，「聲測線」的聲學特性可表徵其影響區域的混凝土質量，如圖1示。
3、綜合評判新方法的基本思路 基樁無論處於何種工作狀態(抗壓、抗拔、抗彎、抗扭、抗剪)樁的抗力均與樁身橫截面的力學性能(截面積、抗拉、抗剪、抗壓強度、彈性模量)密切相關。因此，以樁身橫截面為基本單元對樁身完整性類別進行判定是合理的。
在聲波透射法檢測中，位於同一高程的聲測線在樁身橫向構成了一個檢測橫截面，各個檢測橫截面又將樁身沿縱向劃分成長度為聲測線間距的若干段圓柱體，由於換能器聲場的空間輻射特性，每一個檢測橫截面上各條聲測線實際上反 映的是各檢測橫截面附近的一小段樁身混凝土的完整性狀況(如圖1示)。因此，在聲波透射法測樁時，可以遵循這樣的原則由檢測橫截面內各條聲測線的完整性狀況來判定該檢測橫截面的完整性等級，而該檢測橫截面的完整性又代表了橫截面附近一小段混凝土樁的完整性狀況，因此綜合各檢測橫截面的完整性狀況就可以得出整條樁的完整性狀況。
所以，首先必須根據同一檢測橫截面內各條聲測線上聲參數的變化來判定該聲測線檢測區域的樁身混凝土完整性類別(聲測線完整性函數值)，然後綜合同一檢測橫截面內的各條聲測線的完整性類別來判定該檢測橫截面的完整性狀況(檢測橫截面完整性類別指數)。最後，再綜合樁身各檢測橫截面的完整性狀況來對整條樁的完整性類別作判定。
4、聲測線異常程度的判定 4.1受檢樁聲速臨界值的確定方法 根據預留同條件混凝土試件或鑽芯法獲取的芯樣試件的抗壓強度與聲速對比試驗，結合本地區經驗，確定正常情況下樁身混凝土聲速低限值VL，平均值VP。當樁身混凝土未達到齡期而提前檢測時，應對VL、VP的取值作適當調整。
(1)當VL＜V01(j)＜VP時，(4-1) Vc(j)＝V01(j) (4-2) 式中Vc(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷臨界值； V01(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值； VP——正常情況下樁身混凝土聲速平均值； VL——正常情況樁身混凝土聲速低限值。
(2)當V01(j)≤VL或V01(j)≥VP時，應分析原因，Vc(j)的取值可參考同一樁的其它檢測剖面的聲速異常判斷臨界值或同一工程相同樁型的混凝土質量較穩定的受檢樁的聲速異常判斷臨界值綜合確定。
同一樁型是指施工工藝相同、工程地質條件相近、混凝土的設計強度和配合比相同的樁。
(3)對單個檢測剖面的樁，其聲速異常判斷臨界值等於檢測剖面聲速異常判斷臨界值。對於三個及三個以上檢測剖面的樁，應取各個檢測剖面聲速異常判斷臨界值的平均值作為該樁各聲測線聲速異常判斷臨界值。
式中Vc——受檢樁樁身混凝土聲速異常判斷臨界值； m——受檢樁的檢測剖面總數。
對同一根樁，樁身混凝土設計強度和配合比以及施工工藝都是一樣的，應該採用一個臨界值標準來判定各剖面內各條聲測線的混凝土質量。
4.2聲測線聲速異常程度的判定方法 聲測線聲速異常程度可按表4-1進行判定。
表4-1聲測線聲速異常程度判定表 4.3聲測線波幅異常判斷的臨界值確定方法 波幅異常判斷的臨界值應按下列公式計算 Ac(j)＝Am(j)-6(4-5) 波幅異常的臨界值判據為 Api(j)＜Ac(j)(4-6) 式中Am(j)——第j檢測剖面波幅平均值(dB)； Api(j)——第j檢測剖面第i聲測線的波幅值； Ac(j)——第j檢測剖面波幅異常判斷的臨界值； n——第j檢測剖面的聲測線總數。
波幅臨界值判據式為Api(j)＜Am(j)-6，即選擇當信號首波幅值衰減量為對應檢測剖面平均值的一半時的波幅分貝數為臨界值，在具體應用中應注意下面幾點 波幅判據沒有採用像聲速判據那樣各檢測剖面取平均值的辦法，而是採用單剖面判據，這是因為不同剖面間測距及聲耦合狀況差別較大，使波幅不具有可比性。
因波幅的衰減受樁身(牆身)混凝土不均勻性、聲波傳播路徑和點源距離的影響，故應考慮聲測管間距較大時波幅分散性而採取適當的調整。
因波幅的分貝數受儀器、傳感器靈敏度及發射能量的影響，故應在考慮這些影響的基礎上再採用波幅臨界值判據。
當波幅差異性較大時，應與聲速變化及主頻變化情況相結合進行綜合分析。
4.4聲測線波幅異常程度判定方法 聲測線波幅異常程度可按表4-2進行判定。
表4-2聲測線波幅異常程度判定表 4.5實測波形異常程度的評價方法 實測波形異常程度的評價可按表4-3規則結合圖2-6進行判別 表4-3實測波形異常程度判定表 4.6聲測線完整性函數值的取值 依據樁身混凝土聲速和波幅參數的異常程度，結合實測波形的畸變程度以及斜測的結果，按表4-4所描述的特徵確定各個檢測剖面的各條聲測線的完整性函數值。
表4-4聲測線完整性函數值判定表 5、樁身各檢測橫截面的完整性類別指數 樁身各檢測橫截面(見圖1)的完整性類別指數應按下列方法確定 5.1當僅有一個檢測剖面時 K(i)＝I(1，i)(5-1) 5.2當樁身有三個檢測剖面時 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則 5.3當樁身有六個檢測剖面時 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則 如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則 式中K(i)-受檢樁第i個檢測橫截面的樁身完整性類別指數； I(j，i)-第j個檢測剖面第i條聲測線的完整性函數值； m-檢測剖面數； INT-取整函數。
5.4式(5-2)至(5-5)中的加權函數是經過多種組合方式及多次試算結合模型樁的試驗和工程樁的檢測實踐不斷調整得到的。
5.5樁身埋五根聲測管(見圖7)將有10個檢測剖面，可按下列兩式進行判定 (1)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差小於2時 即 (2)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差大於或等於2時 即 6、樁身完整性類別的綜合判定 樁身完整性類別應結合對樁身質量可疑點加密測試後確定的缺陷範圍按表6-1所描述的特徵進行判定。
表6-1樁身完整性類別判定表 綜合樁身各檢測橫截面完整類別對整條樁的完整性類別進行判定。當樁身沿樁長方向任意0.5m範圍內存在連續的完整性類別指數均為2的檢測橫截面時，說明樁身缺陷在縱向分布範圍較大，樁身完整性等級應降低一級(即判為III類)。
同樣道理，當樁身沿樁長方向任意0.5m範圍內存在連續的完整性類別指數均為3的檢測橫截面時，說明樁身缺陷在縱向分布範圍較大，樁身完整性等級應降低一級(即判為IV類)。
權利要求
1.基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於
(1)採用雙邊低高值剔除方法計算聲參量異常判斷臨界值，計算樁身各剖面的聲學參數，綜合考慮概率法的聲速臨界值和混凝土聲速的正常取值範圍，依據聲參數檢測值與異常判斷臨界值的偏離程度制定缺陷程度判定標準；
(2)採用聲測線代替慣用的測點對聲波透射法的聲學參數進行描述，依據各種聲參數的物理特性和數據的穩定性，將它們合理組合，制定綜合判定檢測剖面中各聲測線的完整性類別的標準；
(3)採用以樁身橫載面為基本判別單元結合橫截面上各條聲測線的完整性狀況來判定樁身各橫截面的完整性狀況，並以此為基礎來評價整條樁的完整性狀況，從樁身整體角度對其完整性類別進行評判。
2.根據權利要求1所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於採用雙邊低高值剔除方法計算聲參量異常判斷臨界值的具體方法是
(1)將第j檢測剖面各聲測線的聲速值Vi(j)由大到小依次排序，即
V1(j)≥V2(j)≥…Vn-l(j)≥…Vi-1(j)≥Vi(j)≥Vi+1(j)≥…Vn-k(j)≥…Vn-1(j)≥Vn(j)
式中Vi(j)-第j檢測剖面第i聲測線聲速，i為1～n；
n-第j檢測剖面的聲測線總數；
k-擬去掉的低聲速值的數據個數，k＝0，1，2，…；
l-擬去掉的高聲速值的數據個數，l＝0，1，2，…；
(2)對去掉Vi(j)中k個最小數值和l個最大數值後的其餘數據進行統計計算
V01(j)＝Vm(j)-λ·sx(j)
V02(j)＝Vm(j)+λ·sx(j)
式中V01(j)-第j剖面的聲速異常小值判斷值；
V02(j)-第j剖面的聲速異常大值判斷值；
Vm(j)-(n-k-l)個數據的平均值；
sx(j)-(n-k-l)個數據的標準差；
λ-由表格查得的與(n-k-l)相對應的係數；
(3)按k＝0、l＝0、k＝1、l＝1、k＝2、l＝2……的順序，將參加統計的數列的最小數據Vn-k(j)與異常判斷值V01(j)進行比較，當Vn-k(j)≤V01(j)時，則去掉最小數據；將最大數據Vl+1(j)與V02(j)進行比較，當Vl+1(j)≥V02(j)時去掉最大數據，然後對剩餘數據構成的數列重複式的計算步驟，直到下列兩式成立
Vn-k(j)＞V01(j)Vl+1(j)＜V02(j)
此時，V01(j)為第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值。
3.根據權利要求1所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於聲測線是指組成某一檢測剖面的兩聲測通道中測點之間所連的直線，聲測線與其聲場輻射區域內一段樁身混凝土是一一對應的，聲測線的聲學特性可表徵其影響區域的混凝土質量。
4.根據權利要求1所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於以聲測線為基礎、以樁身橫截面為基本單元對樁身完整性類別進行整體判定的過程是首先根據同一檢測橫截面內各條聲測線上聲參數的變化來判定該聲測線檢測區域的樁身混凝土完整性類別，然後綜合同一檢測橫截面內的各條聲測線的完整性類別來判定該檢測橫截面的完整性狀況，最後再綜合樁身各檢測橫截面的完整性狀況來對整條樁的完整性類別作判定。
5.根據權利要求2所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於受檢樁聲速臨界值的確定方法是根據預留同條件混凝土試件或鑽芯法獲取的芯樣試件的抗壓強度與聲速對比試驗，確定正常情況下樁身混凝土聲速低限值VL及平均值VP，當樁身混凝土未達到齡期而提前檢測時，應對VL、VP的取值作適當調整，當
(1)VL＜V01(j)＜VP時，
Vc(j)＝V01(j)
式中Vc(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷臨界值；
V01(j)——第j檢測剖面的聲速異常判斷概率統計值；
VP——正常情況下樁身混凝土聲速平均值；
VL——樁身混凝土聲速低限值；
(2)V01(j)≤VL或V01(j)≥VP時，Vc(j)的取值可參考同一樁的其它檢測剖面的聲速異常判斷臨界值或同一工程相同樁型的混凝土質量較穩定的受檢樁的聲速異常判斷臨界值綜合確定，其中同一樁型是指施工工藝相同、工程地質條件相近、混凝土的設計強度和配合比相同的樁；
(3)對單個檢測剖面的樁，其聲速異常判斷臨界值等於檢測剖面聲速異常判斷臨界值；對於三個及三個以上檢測剖面的樁，取各個檢測剖面聲速異常判斷臨界值的平均值作為該樁各聲測線聲速異常判斷臨界值；
式中Vc——受檢樁樁身混凝土聲速異常判斷臨界值；
m——受檢樁的檢測剖面總數。
6.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於聲測線聲速異常程度按以下規則進行判定
當Vi(j)＞Vc，無異常；
當0.95Vc＜Vi(j)≤Vc且Vi(j)＞VL，輕微異常；
當0.87Vc＜Vi(j)≤0.95Vc且Vi(j)＞VL，較明顯異常；
當0.95Vc＜Vi(j)≤0.87Vc且Vi(j)＞VL，明顯異常；
當Vi(j)≤0.75Vc或Vi(j)≤VL，嚴重異常。
7.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於聲測線波幅異常判斷的臨界值按下列公式計算
Ac(j)＝Am(j)-6
波幅異常的臨界值判據為
Api(j)＜Ac(j)
式中Am(j)——第j檢測剖面波幅平均值(dB)；
Api(j)——第j檢測剖面第i聲測線的波幅值；
Ac(j)——第j檢測剖面波幅異常判斷的臨界值；
n——第j檢測剖面的聲測線總數。
8.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於聲測線波幅異常程度按以下規則進行判定
當Api(j)＞Ac(j)，無異常；
當Ac(j)-4＜Api(j)≤Ac(j)，輕微異常；
當Ac(j)-8＜Api(j)≤Ac(j)-4，較明顯異常；
當Ac(j)-12＜Api(j)≤Ac(j)-8，明顯異常；
當Api(j)≤Ac(j)-12，嚴重異常。
9.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於實測波形異常程度的評價按以下規則進行判別無異常，0；輕微異常，1；較明顯異常，2；明顯異常，3；嚴重異常，4。
10.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於聲測線完整性函數值的取值方法是依據樁身混凝土聲速和波幅參數的異常程度，結合實測波形的畸變程度以及斜測的結果，按以下所描述的特徵確定各個檢測剖面的各條聲測線的完整性函數值
(1)聲速和波幅參數均無異常，波形畸變度為0，聲速或波幅存在輕微異常，波形畸變度為0或1，聲測線完整性函數值I(j，i)為1；
(2)聲速和波幅參數均存在輕微異常，波形畸變度為1或2，聲速或波幅存在較明顯異常，波形畸變度為2，聲測線完整性函數值I(j，i)為2；
(3)聲速和波幅參數均存在較明顯異常，波形畸變度為2或3，聲速或波幅存在明顯異常，波形畸變度為3，聲測線完整性函數值I(j，i)為3；
(4)聲速和波幅參數均存在明顯異常，波形畸變度為3或4，聲速或波幅存在嚴重異常，波形畸變度為4，聲測線完整性函數值I(j，i)為4。
11.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於樁身各檢測橫截面完整性類別指數按下列方法確定
當僅有一個檢測剖面時
K(i)＝I(1，i)
當樁身有三個檢測剖面時
如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則
如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則
當樁身有六個檢測剖面時
如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差小於2，則
如果橫截面內各條聲測線完整性類別指數極差大於或等於2，則
式中K(i)-受檢樁第i個檢測橫截面的樁身完整性類別指數；
I(j，i)-第j個檢測剖面第i條聲測線的完整性函數值；
m-檢測剖面數；
INT-取整函數。
12.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於當樁身埋五根聲測管有10個檢測剖面時，按下列兩式進行判定
(1)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差小於2時，按以下公式計算
(2)當檢測橫截面內聲測線完整性函數值極差大於或等於2時，按以下公式計算
13.根據權利要求4所述的基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於樁身完整性類別應結合對樁身質量可疑點加密測試後確定的缺陷範圍按以下所描述的特徵進行判定
樁身各檢測橫截面完整性類別指數均為1，I類；
樁身存在完整性類別指數為2的檢測橫截面，II類；
樁身存在完整性類別指數為3的檢測橫截面；在某深度50cm範圍內檢測橫截面完整性類別指數均為2，III類；
樁身存在完整性類別指數為4的檢測橫截面；在某深度50cm範圍內檢測橫截面完整性類別指數均為3，IV類；
完整性類別由IV類往I類依次判定。
全文摘要
一種基樁聲波透射法檢測數據綜合評判方法，其特徵在於(1)採用雙邊低高值剔除方法計算聲參量異常判斷臨界值，綜合考慮概率法的聲速臨界值和混凝土聲速的正常取值範圍，依據聲參數檢測值與異常判斷臨界值的偏離程度制定缺陷程度判定標準；(2)採用聲測線代替慣用的測點對聲波透射法的聲學參數進行描述，依據各種聲參數的物理特性和數據的穩定性，制定綜合判定檢測剖面中各聲測線的完整性類別的標準；(3)採用以樁身橫載面為基本判別單元結合橫截面上各條聲測線的完整性狀況來判定樁身各橫截面的完整性狀況，從樁身整體角度對其完整性類別進行評判。本發明有效地提高了檢測數據分析、處理的客觀性和科學性，可節約大量的物質資源和人力資源，帶來了顯著的社會經濟效益。
文檔編號G01N29/04GK101226170SQ20071003279
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者徐天平, 陳久照, 廷 李, 莫冠富, 許鑑青, 周德理, 宋富新, 劉付紅林, 熊玉春, 張希朝 申請人:廣東省建築工程集團有限公司, 廣東省建築科學研究院