采用聲波透射法檢測(cè)路基填筑厚度

大慶油田路橋工程有限責(zé)任公司

采用聲波透射法檢測(cè)路基填筑厚度

崔志剛 林向軍大慶油田路橋工程有限責(zé)任公司

聲波透射法是運(yùn)用信號(hào)分析技術(shù)，分析超聲波沿孔壁傳播時(shí)各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)，當(dāng)孔壁發(fā)生變化時(shí)，各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)也隨之變化。聲波透射法也適用于檢測(cè)路基填筑厚度。采用低應(yīng)變聲波透射法檢測(cè)路基填筑厚度，縮短了檢測(cè)時(shí)間，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，提高了工作效率，因此低應(yīng)變聲波透射法在的路基填筑厚度檢測(cè)方面以其明顯的優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

聲波透射法；檢測(cè)；路基；填筑厚度

隨著公路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，2004年我國(guó)頒布了《公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程（JTG/TF81—01—2004）》，此后聲波透射法在檢測(cè)灌注樁樁身缺陷及位置，判定樁身完整性類別等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣。聲波透射法是運(yùn)用信號(hào)分析技術(shù)，分析超聲波沿孔壁傳播時(shí)各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)，當(dāng)孔壁發(fā)生變化時(shí)，各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)也隨之變化。聲波透射法也適用于檢測(cè)路基填筑厚度。

1 低應(yīng)變聲波透射法工作原理

將一發(fā)雙收換能器置于巖體、混凝土或土層鉆孔的中心，發(fā)射換能器Τ輻射的聲波，滿足入射角等于第一臨界角的聲線，在巖體、混凝土或土層孔壁的聲波折射角將等于90°，即聲波沿著鉆孔壁滑行，然后又分別折射回孔中，由接收換能器R1和R2分別接收（所以可稱其為折射波法）。于是有如下方程

式中t2為Τ傳播到R2的聲波傳播時(shí)間（s）；t1為Τ傳播到R1的聲波傳播時(shí)間（s）；VP為孔壁介質(zhì)的聲速（m/s）。由聲學(xué)理論可知，這個(gè)聲速只反映沿孔壁一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的聲速。顯然，若換能器的頻率選得低一些，即波長(zhǎng)長(zhǎng)一些，單孔一發(fā)雙收聲波測(cè)井所測(cè)得的范圍就要大一些。

2 檢測(cè)設(shè)備及步驟

2.1 檢測(cè)設(shè)備

低應(yīng)變聲波透射法檢測(cè)設(shè)備：RSM—SY5智能聲波檢測(cè)儀；YS—1型聲波一發(fā)雙收測(cè)試換能器；筆記本電腦；打印機(jī)。

2.2 檢測(cè)步驟

（1）用直徑略大于聲測(cè)管的小鉆頭對(duì)路基上打深度超過(guò)原地面的小孔，并在小孔里布置聲測(cè)管。

（2）聲測(cè)管中注入耦合劑清水。

（3）用直徑與換能器略同的圓鋼作吊繩，檢查聲測(cè)管的通暢情況。

（4）將換能器置入聲測(cè)管中，并沉入底部。

（5）換能器由底部向上逐步檢測(cè)，遍及各個(gè)截面，選取較為理想的信號(hào)存儲(chǔ)。

（6）將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，對(duì)記錄曲線進(jìn)行分析、計(jì)算，并評(píng)價(jià)路基厚度。

3 工程實(shí)際應(yīng)用

中俄原油管道漠大線林區(qū)伴行公路全線經(jīng)高緯度多年凍土區(qū)、沼澤區(qū)，項(xiàng)目部分路段施工依托舊路升級(jí)加寬，故路基基底換填處理路段多，施工情況復(fù)雜。

2012年6月，在建的中俄原油管道漠大線林區(qū)伴行公路L1標(biāo)路基已經(jīng)完成，為了確保工程質(zhì)量，委托國(guó)家林業(yè)局工程質(zhì)量監(jiān)督管理總站檢測(cè)中心對(duì)路基中的（K0+350、K0+440、K0+600、K0+ 630、K0+860、K1+000、K1+350、K1+450、K1+ 610、K1+755、K9+200、K9+275）12個(gè)點(diǎn)采用低應(yīng)變聲波透射法（一發(fā)雙收）進(jìn)行路基填筑檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

以往進(jìn)行路基厚度檢測(cè)采用挖深坑觀測(cè)的方法，隨著厚度的增大，路基開(kāi)挖面積也增大，重新填筑路基費(fèi)時(shí)費(fèi)力。采用低應(yīng)變聲波透射法檢測(cè)路基填筑厚度，縮短了檢測(cè)時(shí)間，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，提高了工作效率，因此低應(yīng)變聲波透射法在的路基填筑厚度檢測(cè)方面以其明顯的優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.068