武汉岩海6DT讲义课件.ppt

1、1武汉岩海武汉岩海武汉岩海声波讲义2RS-ST06D(T)跨孔超声检测讲义目录跨孔超声检测讲义目录目录目录第一章、图片及参数第一章、图片及参数 第二章、基第二章、基 本本 操操 作作 第三章、数第三章、数 据据 分分 析析 第五章、现第五章、现 场场 图图 片片 第四章、注第四章、注 意意 事事 项项 武汉岩海声波讲义3第一章、图片及参数第一章、图片及参数主机正面主机正面侧面侧面背面背面武汉岩海声波讲义4U盘接口盘接口4个通道个通道深度计数器接口深度计数器接口充电口充电口外电口外电口向上内电开，向下外电开向上内电开，向下外电开中间为关机中间为关机RS-ST03D(T)仪器有仪器有3个通道，个通

2、道，RS-ST06D(T)仪器有仪器有4个通道个通道1个深度计数器接口，个深度计数器接口，1个个U盘接口，盘接口，1个充电口，个充电口，1个电瓶接口，个电瓶接口，1个电源开关个电源开关（分别控制关机，用内电开，用外电开）。（分别控制关机，用内电开，用外电开）。武汉岩海声波讲义5主要性能指标主要性能指标武汉岩海声波讲义6主机部位探头安装方法主机部位探头安装方法武汉岩海声波讲义7深度计数电缆安装方法深度计数电缆安装方法武汉岩海声波讲义8现场安装完成后的图示现场安装完成后的图示武汉岩海声波讲义96DT动画演示动画演示岩海声波仪RS-ST06DT1.放下声波探头放下声波探头2.安装计数电缆安装计数电缆

3、3.连接仪器接口连接仪器接口4.设置仪器参数设置仪器参数5.采样采样1243武汉岩海声波讲义10现场仪器安装示意图及检测原理现场仪器安装示意图及检测原理武汉岩海声波讲义112.1 2.1 系统命令面板系统命令面板第二章、基本操作第二章、基本操作武汉岩海声波讲义12新建新建2.1.1 新建新建 功能：弹出新桩参数对话框，功能：弹出新桩参数对话框，设置桩参数，然后新桩检测设置桩参数，然后新桩检测2.1.1 项目、工地和桩号可输入中文、英文项目、工地和桩号可输入中文、英文和数字，除和数字，除,/,空格空格,:,*,?,!十个字符除外。十个字符除外。2.1.1 测管测管-通道设置窗口通道设置窗口,设置

4、声测管数、设置声测管数、1号管北偏角和测管号管北偏角和测管-通道对应关系。通道对应关系。2.1.1 测试模式测试模式,有水平同步和斜同步有水平同步和斜同步2种，选种，选择斜同步模式时，斜测和高差有效。择斜同步模式时，斜测和高差有效。2.1.1 记录步距记录步距,有有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、400mm 共共6个选项。个选项。2.1.1 通道设置，设置通道与声测管号的对通道设置，设置通道与声测管号的对应关系。应关系。武汉岩海声波讲义13窗口窗口2.1.2 窗口窗口功能：切换完整性窗口中显示的内功能：切换完整性窗口中显示的内容，全屏显示完整性窗口。容，全屏显示完整

5、性窗口。单击完整性窗口的右上方区域，或单击完整性窗口的右上方区域，或在完整性窗口中长点触摸屏在完整性窗口中长点触摸屏（相当于单击右键），会弹出常用（相当于单击右键），会弹出常用显示菜单如下：显示菜单如下：武汉岩海声波讲义14文件文件2.1.3.1 文件文件功能：功能：管理桩文件查看桩文件数据，管理桩文件查看桩文件数据，新建、删除和另存数据到新建、删除和另存数据到U盘。盘。2.1.3.2删除删除,可删除项目、工可删除项目、工地和桩文件。地和桩文件。2.1.3.3导出数据到导出数据到U盘盘开机后，先把开机后，先把U盘插入到仪器盘插入到仪器的的USB接口然后选择一个要接口然后选择一个要导出的项目或工

6、地，单击导出的项目或工地，单击另另存到存到U盘盘按钮。按钮。武汉岩海声波讲义15密测与状态密测与状态2.1.4 密测密测功能：如果混凝土质量发现问题，可即时用功能：如果混凝土质量发现问题，可即时用50mm或或100mm的采样步距加密检测，正常的采样步距加密检测，正常后撤消加密方式。后撤消加密方式。2.1.5 状态状态功能：设置设备的采样工作参数。功能：设置设备的采样工作参数。2.1.5.1发射电压，有发射电压，有500V和和1000V两个选项。两个选项。默认值是默认值是500V，适用于大部分场合。测试距，适用于大部分场合。测试距离较大时，选择离较大时，选择1000V。2.1.5.2发射脉宽发射

7、脉宽,有有5us、10us、15us、20us、25us、30us、35us、40us、45us和和自定义十个选项，默认值自定义十个选项，默认值10us。2.1.5.3 低通，低通滤波，有低通，低通滤波，有60kHz和和250kHz两个选项，默认值两个选项，默认值60kHz。2.1.5.4 采样间隔，声时测读精度，默认值是采样间隔，声时测读精度，默认值是0.8us。2.1.5.5 采样点数，固定为采样点数，固定为512。2.1.5.6 触发方式，固定为连发。触发方式，固定为连发。2.1.5.7 高通，高通滤波固定为高通，高通滤波固定为5kHz。2.1.5.8 零声时，基桩检测的系统零声时，默零

8、声时，基桩检测的系统零声时，默认为认为30us。武汉岩海声波讲义16选项选项2.1.6 选项选项功能：调整深度计数参数，推算系功能：调整深度计数参数，推算系统零声时，设置完整性窗口的显示统零声时，设置完整性窗口的显示内容，调整软件窗口的位置，窗口内容，调整软件窗口的位置，窗口内容的颜色字体，系统时间。内容的颜色字体，系统时间。选项对话框有计数器、零声时、辅选项对话框有计数器、零声时、辅助、窗口、风格和日历助、窗口、风格和日历6个选项页。个选项页。2.1.6.1计数器计数器设置深度计数系统的滑轮直径和电设置深度计数系统的滑轮直径和电缆直径参数。长期使用产生磨损后，缆直径参数。长期使用产生磨损后，

9、可根据测试的实际深度与仪器的显可根据测试的实际深度与仪器的显示深度，修正滑轮直径或电缆直径。示深度，修正滑轮直径或电缆直径。武汉岩海声波讲义17零声时与辅助零声时与辅助2.1.6.2 零声时零声时根据声测管外径壁厚、探头直径等推算基桩检根据声测管外径壁厚、探头直径等推算基桩检测的系统零声时。测的系统零声时。2.1.6.3 辅助辅助2.1.6.3.1 波列幅度波列幅度：完整性窗口中波列在：完整性窗口中波列在Y轴方向的缩放比例。轴方向的缩放比例。2.1.6.3.2 波列间距波列间距：完整性窗口中波列在：完整性窗口中波列在Y轴方向的间距。轴方向的间距。2.1.6.3.3 声速范围声速范围：显示内容为

10、声速波幅时，：显示内容为声速波幅时，声速的缩放比例。声速的缩放比例。2.1.6.3.4 停止深度停止深度：基桩检测的桩头停止深：基桩检测的桩头停止深度。度。2.1.6.3.5 判定规范判定规范：显示内容为声速波幅时，：显示内容为声速波幅时，确定声速波幅判据的方法，有确定声速波幅判据的方法，有JGJ106-2003和和JTG/T F81-01-2004两种。两种。2.1.6.3.6 延迟预估延迟预估：新建或复测时，根据测：新建或复测时，根据测距自动设置仪器采样的延迟时间。距自动设置仪器采样的延迟时间。武汉岩海声波讲义18窗口窗口2.1.6.4 窗口窗口用户可以根据自己的习惯，定制窗口布局。用户可

11、以根据自己的习惯，定制窗口布局。2.1.6.4.1 波形影像布局波形影像布局：设置测点波形窗：设置测点波形窗口和基桩完整性窗口的位置，有上下分布口和基桩完整性窗口的位置，有上下分布和左右分布两个选项。和左右分布两个选项。2.1.6.4.2 系统命令面板系统命令面板：设置系统命令面：设置系统命令面板在窗口中的位置，有窗口顶部、窗口底板在窗口中的位置，有窗口顶部、窗口底部、窗口左上和窗口右上四个选项。部、窗口左上和窗口右上四个选项。2.1.6.4.3 采样命令面板采样命令面板：根据：根据系统命令系统命令面板面板自动设置。自动设置。2.1.6.4.4 采样调整面板采样调整面板：设置采样调整面：设置采

12、样调整面板在窗口中的位置，有窗口左侧和窗口右板在窗口中的位置，有窗口左侧和窗口右侧两个选项。侧两个选项。2.1.6.5 风格风格设置声时坐标窗口、测点波形窗口、当前设置声时坐标窗口、测点波形窗口、当前信息窗口和基桩完整性窗口中字体、背景信息窗口和基桩完整性窗口中字体、背景色、线的颜色。色、线的颜色。武汉岩海声波讲义19复测复测 2.1.7复测复测 2.1.7.1覆盖已覆盖已经测试过的剖经测试过的剖面或增加剖面面或增加剖面（例如平测模（例如平测模式采样后，再式采样后，再斜测模式采斜测模式采样）。样）。武汉岩海声波讲义20第三章、数据分析及判定第三章、数据分析及判定3.1 3.1 用岩海声波分析软

13、件打开数据用岩海声波分析软件打开数据选择测桩武汉岩海声波讲义21数据打开界面数据打开界面各剖面显示区单个测点显示声时、波幅与波速仪器设置参数规范选择点武汉岩海声波讲义22参数修改及测点数据参数修改及测点数据单个测点的声时、波幅和声速数据异常点显示武汉岩海声波讲义23正常点与异常点比较图示正常点与异常点比较图示异常点波形正常点波形正常点频谱异常点频谱武汉岩海声波讲义24异常点分析判定异常点分析判定异常点绿线为鼠标光标点当你选中后会发现上面波形首波位置不正确手动选择首波点异常点消失武汉岩海声波讲义25正常波形与异常波形比较正常波形与异常波形比较缺陷的绕射（缺陷的绕射（1）折射（折射（2）多次反射（

14、多次反射（3）首次波首次波直达波对应正常波形直达波对应正常波形遇缺陷会有各种振型信号遇缺陷会有各种振型信号武汉岩海声波讲义26缺陷的识别缺陷的识别以三根声测管例子，由波幅、声时和声速来判断缺陷的水平面的分布范围来说明。（1）如果AC检测面的波幅、声时均出现异常，而BC检测面的波幅异常，声时正常，AB检测面波幅、声时均正常，那么我们可以推断缺陷的分布范围大致如（a）。（2）如果AC检测面与BC的波幅、声时均正常，而AB检测面波幅、声时均出现异常，可以推断缺陷的分布范围大致如图（b）。（3）推断缺陷的两种特殊情况：当只有一根声测管局部的混凝土没有包裹好，那么可能会出现误判如图（c），当缺陷处在桩的

15、中心，并处在ABBCAC三个检测面的有效接收声场范围以外，也就是缺陷处在测试的盲区，如图（d），也会出现误判。由此，也提醒我们当埋设三根声测管取芯验证的时候，不可在桩的中心。武汉岩海声波讲义27工程实例工程实例模型桩的检测实例，如图（C）在左侧是模型桩的缺陷设置，右侧是测试后的V-Z及A-Z曲线和PSD曲线，可见声速和波幅对曲线都有明确的反映。完整桩、多缺陷桩的声波透射实例见图（a），桩底有沉渣的检测实例见图（b）。（c）武汉岩海声波讲义28工程实例工程实例 桩身上部严重夹泥的测试实例见下图武汉岩海声波讲义29工程实例工程实例 桩身上部严重离析的测试实例见下图武汉岩海声波讲义30判断缺陷需要的

16、相当资料判断缺陷需要的相当资料通过：(a)工程场地的地质勘察报告、水文地质概况；（b）灌注桩的成孔方式、工艺过程；（c）灌注桩的浇灌环境、方式、施工记录。可以采用逐一排除法来确定缺陷性质，例如：（a）由成孔方式可推断缺陷是否可能夹泥；（b）由地下水文条件及混凝土灌注方法、施工记录来判断缺陷是否可能是离析；（c）由浇灌过程是否连续或中断，判断缺陷是否二次浇灌面或断桩；（d）由地层中的黏土层及黏土的塑性指数，终孔后开始浇灌的时间，判断是否可能严重缩径，从而排除这个部位的桩身有无缺陷，避免误判抽芯打不到缺陷的尴尬局面。武汉岩海声波讲义31打印设置及报告格式打印设置及报告格式打印设置可根据现场实际情况

17、进行页面的调整与修改岩海官方网站提供关于岩海仪器的相当报告格式 http:/ RS-ST系列 非金属声波检测仪自动采样时,探头在提升过程中现场条件影响会有首波前面会产生一些干扰噪声（如图），导致首波自动判读不正确，给后期的数据分析带来困难。！武汉岩海声波讲义33问题解决问题解决一该干扰噪声产生的原因如下：1 探头与声测管壁的摩擦；2 探头与声测管壁的碰撞；二解决办法：在测桩探头的两端（即非有效发射接收部位）缠一薄层的软性泡沫或海绵，再在泡沫或海绵的外面用防水胶布缠绕紧。泡沫或海绵是要有一定的厚度（一般是4个毫米），以能够顺利地把探头放入和提出声测管为宜。海绵比较容易磨损，软性泡沫耐磨一些。武汉

18、岩海声波讲义34 仪器的维护、保养及使用过程中的注意事项仪器的维护、保养及使用过程中的注意事项1.防 震：防止碰撞和跌落，运输时请包装好；2.防 热：避免阳光爆晒，远离热源；3.防腐蚀：贮存时要求相对湿度不超过90%，无腐蚀性气体；4.存 储：应放在通风，阴凉，干燥，室温环境下，若长期不用建议定期开机；5.供 电：仪器内部电池充满后可以持续工作45 个小时；电源稳压器接交流电源（电压220V10%）；随机配备的电瓶夹接直流电源（电12V10%），电瓶夹的红夹子接正极，黑夹子接负极；低于仪器所需的工作电压时，请充电；仪器内部锂电池的寿命为充放电600 次左右，若发现电池工作时间不正常（充不了电、

19、充满之后使用时间很短），应该是电池已损坏或使用寿命到了，应与我公司联系，更换新的锂电池；若仪器很长时间不用，应定期充放电。6.换能器：换能器属易损件，请不要摔、碰撞换能器，防止电缆被碾压或刮伤；7.计数滑轮：计数滑轮的计数传感器属于光电感应式，谨防进水、受潮或者敲击。！武汉岩海声波讲义35检测前的准备检测前的准备根据被检测对象选择合适的设备根据被检测对象选择合适的设备1 基桩检测：声波仪器主机，跨孔声波探头1 对，深度计数器1 个，深度通信电缆1 根，管口滑轮2 只，三角架1 只，卷尺。2 结构检测：声波仪器主机，平面探头1 对，长信号线2 卷，打磨砂纸，黄油，卷尺，铅笔或者粉笔。被检测对象的

20、准备被检测对象的准备1基桩：把声测管割平，管口建议高出桩顶300mm 以上，且各声测管管口高度一致，再往声测管里面灌满清水，并检查测管是否通畅。！武汉岩海声波讲义36裂缝与回弹测强裂缝与回弹测强2浅裂缝：记录裂缝的分布图和延伸方向。在裂缝明显处且垂直于该裂缝两侧各有250300mm 平坦的无缝区域对称分布5 个测点，测点离裂缝中心点的距离依次为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm。再在裂缝附近找一条没有裂缝且较平坦的600mm长的不跨缝测线，分布的5 个测点间距依次为200mm、300mm、400mm、500mm、600mm。3.超声回弹法测混凝土强度：按照规范在结构上分

21、布测区及测点。4.混凝土缺陷：在混凝土结构的对称测试面上分布网格状测点。！武汉岩海声波讲义37工程桩可能出现的缺陷及类型工程桩可能出现的缺陷及类型工程桩在施工过程中，由于受地质因素、成孔工艺条件、混凝土浇灌工艺等因素的影响，桩身可能出现下列缺陷：沉渣、蜂窝、夹泥、空洞、缩径、二次浇灌面（断桩）、裂缝、离析、桩头低强度区、扩径，这些都属于桩身不完整性。沉渣：沉渣是松散介质，其本身声速很低（2000m/s以下），对声波的衰减也相当剧烈，所以凡遇到沉渣，必然是声速和振幅均剧烈下降。通常在桩底出现这种情况多属沉渣所引起。泥砂与水泥浆的混合物：这类缺陷多由浇注导管提升不当造成，若在桩身就是断桩；若在桩顶

22、就是桩顶标高不够。其特点也是声速和振幅均明显下降。只不过出现在桩身时往往是突变，在桩顶是缓变。若桩顶缓变低到某一界限（可根据波速值确定这一界限），其以上部位应截桩，根据应截桩的标高可判定桩顶标高是否够。若是挖孔桩出现各断面均测值异常的层状缺陷则往往是施工中的事故引起的疏松层或桩孔中下部排水不净或混凝土浇注后出水，稀释混凝土所致。！武汉岩海声波讲义38工程桩可能出现的缺陷及类型工程桩可能出现的缺陷及类型孔壁坍塌或泥团：既然是泥团，声速与振幅均下降，但下降多少则视缺陷情况而定。如果是局部的泥团，并未包裹声测管，则下降的程度并不很大；如果泥团包裹声测管，则下降程度较大，特别是振幅的下降更为剧烈。一根

23、声测管被泥团包裹将影响两个测试面。通过斜测可以分辨这些情况。当确定为包裹声测管的泥团，可根据泥团处两声测管间的声时、正常混凝土处的声时，并假定泥团的声速（2000m/s左右），大致估算在两声测管间泥团的尺寸。混凝土离析：灌注桩容易发生混凝土离析，造成桩身某处粗骨料大量堆积，而相邻部位浆多骨料少的情况。粗骨料多的地方，由于粗骨料多，而粗骨料本身波速高，往往形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，接收信号削弱，于是振幅下降。至于粗骨料少而砂浆多的地方则正好相反：由于该处砂浆多，粗骨料少，测得的波速下降（纯粹的砂浆一般波速在（4000m/s以下

24、）但振幅测值不但不下降，有时还会高于附近测值。这显然是由于粗骨料少，则声波被反射、散射少的缘故。应采用波速和振幅两个参数进行综合的分析判断。气泡密集的混凝土：在灌注桩上部桩身有时因为混凝土浇注管提升过快有大量空气封在混凝土内。虽不一定造成孔洞，但可能形成大量气泡分布在混凝土内，使混凝土质量有所降低。这种混凝土内的分散气泡不会使波速明显降低，但却使声波能量明显衰减（散射），接收波能量明显下降，这是这类缺陷的特征。！武汉岩海声波讲义39传感器故障与分析传感器故障与分析传感器故障主要有以下两种原因：传感器故障主要有以下两种原因：第一、信号线破损导致短路，使传感器不能正常工作。第二、传感器还会因为碰撞

25、、跌落，导致其内部的压电元件受损，使超声信号变弱或完全消失。其中，信号线破损是导致传感器损坏的最主要原因。虽然有时受损的仅仅是信号线的外皮，导线是金属部分并没有外露，但声测管中的水会从破损处沿着信号线从其外皮内部流进传感器，同样造成短路。如果是接收传感发生了短路，发射传感器仍正常，此时依然可以听到传感器发射信号时的啪啪“声，但仪器已经不能接收到信号，或者信号非常弱且有较强的噪音信号。反之，如果听不到发射传感器的”啪啪“声，则可以断定是发射部分出了问题。有时，还会出现比较”怪“的现象，传感器放在空气中，收发都很正常。甚至放在水桶里都可以正常工作，可一旦放到声测管中，就采不到信号或信号很弱。其实，

26、这是信号线破损的典型现象，由于信号线所受破损是极微小的创口，在空气中或浅水，水不会进入的传感器中，一旦将传感器放入到深水中后，在强大的水压作用下，水就会进入到传感器的内部导致短路。与以上现象类似，有时某些传感器只能测一根桩甚至只能 测一个剖面然后必须休息一阵，才能继续工作，这就是因为信号线受的伤非常小，水要经过一雄姿英发时间才能进入到传感器内部。！武汉岩海声波讲义40故障排除故障排除导致信号线受损的原因比较多，主要有以下两点：导致信号线受损的原因比较多，主要有以下两点：1.最普通的情况是信号线与声测管内壁或端口摩擦、剐蹭导致其破损。由于声测管端口边缘常常有很多尖刺的边口，非常容易滑伤信号线，对

27、于管口剐跳蹭，目前最有效的解决办法就是在管口架设定滑轮导致向装置，让信号线通定滑轮，不接触管口直接下放到声测管中 由于管径内臂章按头处存在许多毛刺，传感哭器在提升过程中容易滑伤信号线，特别是桩孔垂直度不好，造成孔中心偏移，此时声测管在桩中并非垂直而是弯曲的，信号线提升过程中必然与声测管的内臂章接触，遇到管接头处存在锋利的焊刺时造成信号线受损的几率大大增加。这种情况最有效的解决方式是管接头处不允许使用焊接的方式连接，必须使用套管连接，可以大大降低信号线的损伤；2.受到强力碾压时，也会导致信号线破损。比如，车门、椅子腿就经常是造成麻烦的“元凶”当测试过程中发现波形较弱或根本没有波形时，建议按照如下

28、顺序进行故障排除：！武汉岩海声波讲义41仪器故障结仪器故障结构解析图构解析图采集时仪器是否采集时仪器是否发出发出“啪啪啪啪”声响声响是否证明发射传感器证明发射传感器工作正常，考虑工作正常，考虑接收传感器是否接收传感器是否存在故障存在故障发射部分异常发射部分异常换接下面换能器作换接下面换能器作为接收换能器观察为接收换能器观察波形是否正常波形是否正常在声测管间距较在声测管间距较小剖面进行测试，小剖面进行测试，并将传感由浅至并将传感由浅至深下放，观察波深下放，观察波形是否正常形是否正常超声仪接收系统存在故障，与厂超声仪接收系统存在故障，与厂家联系需要返厂修理家联系需要返厂修理是否测试条件不测试条件不

29、能满足测试能满足测试要求，不能要求，不能测试需考虑测试需考虑采用其它方采用其它方法完成测试法完成测试接收传感器接收传感器存在故障与存在故障与供应商联系，供应商联系，需要维修或需要维修或更换接收传更换接收传感器感器换接平面换能平面换能器作为发射换器作为发射换能器观察是否能器观察是否有有“啪啪啪啪”声声是否发射传感器存在发射传感器存在故障与供应商联故障与供应商联系需要维修或更系需要维修或更换发射传感器换发射传感器超声仪发射超声仪发射系统存在故系统存在故障与厂家联障与厂家联系需要返厂系需要返厂修理修理目前是试判断是否由于声目前是试判断是否由于声测管间距过大测管间距过大(考虑声测管考虑声测管倾斜造成的测距过大）内倾斜造成的测距过大）内 部存在较大缺陷、传感器部存在较大缺陷、传感器进入到桩底的沉碴中导致进入到桩底的沉碴中导致波形异常波形异常)是否！武汉岩海声波讲义42第五章、现场图片第五章、现场图片武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉岩海声波讲义43相册荆州长江大桥现场荆州长江大桥现场海口世纪大桥海口世纪大桥海口海口声测管安装声测管安装武汉岩海声波讲义44 谢谢！置 顶