隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進，樁基工程在橋梁、高層建筑、港口碼頭等重大工程項目中扮演著至關(guān)重要的角色。樁基質(zhì)量直接關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，因此，對樁身完整性進行高效、精準的檢測顯得尤為關(guān)鍵。近年來，多通道非金屬超聲波測樁儀因其高分辨率、強穿透能力及良好的環(huán)境適應(yīng)性，逐漸成為樁基無損檢測領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。然而，在面對巖溶發(fā)育區(qū)、軟硬互層、地下水豐富或存在夾層等復雜地質(zhì)條件時，其檢測效果和適用性仍面臨諸多挑戰(zhàn)。 一、工作原理
基于聲波在混凝土介質(zhì)中的傳播特性進行檢測。通過在預(yù)埋的聲測管中發(fā)射和接收超聲波信號，系統(tǒng)可獲取聲速、波幅、主頻及波形等參數(shù)，進而判斷樁身是否存在空洞、離析、縮頸、夾泥等缺陷。相較于傳統(tǒng)單通道設(shè)備，多通道系統(tǒng)可實現(xiàn)多個剖面同步采集，大幅提升檢測效率與空間分辨率，尤其適用于大直徑樁或群樁檢測。
二、復雜地質(zhì)條件對檢測的影響
巖溶與溶洞區(qū)域
在喀斯特地貌區(qū)，地下常存在溶洞、裂隙或充填物不均現(xiàn)象。此類地質(zhì)結(jié)構(gòu)易導致超聲波路徑發(fā)生折射、散射甚至全反射，造成聲速異常或信號衰減嚴重，從而產(chǎn)生誤判或漏判。
軟硬互層地層
當樁穿越砂層、黏土層與風化巖交替的地層時，不同介質(zhì)對超聲波的吸收與傳播速度差異顯著。若未對背景噪聲與真實缺陷信號進行有效區(qū)分，可能將地層界面誤判為樁身缺陷。
高含水率與泥漿干擾
在地下水位高或成孔過程中泥漿未全置換的工況下，聲測管內(nèi)殘留泥漿或外部水壓變化會影響超聲波傳播路徑與能量，降低信噪比，影響檢測精度。
聲測管偏斜或堵塞
復雜地質(zhì)條件下鉆孔易發(fā)生偏斜，導致聲測管不平行甚至局部堵塞，使得超聲波發(fā)射與接收路徑偏離理想狀態(tài)，影響數(shù)據(jù)一致性與解釋準確性。
三、多通道系統(tǒng)的適應(yīng)性優(yōu)勢
多剖面交叉驗證：通過多個通道同步采集不同剖面數(shù)據(jù)，可有效識別局部異常是否具有空間連續(xù)性，從而排除由地質(zhì)突變引起的假象。
高采樣密度與智能算法：現(xiàn)代設(shè)備普遍配備高頻率采樣與AI輔助分析模塊，能自動濾除噪聲、補償路徑偏差，并對復雜波形進行特征提取，提升判讀可靠性。
三維成像能力：部分系統(tǒng)支持三維重構(gòu)技術(shù)，可直觀呈現(xiàn)樁身內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有助于在復雜背景下準確定位缺陷位置與形態(tài)。
四、提升適應(yīng)性的技術(shù)對策
優(yōu)化聲測管布設(shè)工藝：確保聲測管垂直、平行且暢通，必要時采用導向裝置或加強固定措施，減少因地質(zhì)擾動導致的安裝偏差。
結(jié)合地質(zhì)勘察資料：在檢測前充分掌握場地巖土工程參數(shù)，建立地質(zhì)—聲學響應(yīng)模型，輔助判讀異常信號的真實來源。
引入多方法融合檢測：將超聲波法與低應(yīng)變反射波法、鉆芯法等互補技術(shù)結(jié)合，形成綜合判識體系，提高結(jié)論的可信度。
開發(fā)自適應(yīng)信號處理算法：針對不同地質(zhì)背景，動態(tài)調(diào)整濾波參數(shù)與閾值設(shè)定，提升系統(tǒng)在強干擾環(huán)境下的魯棒性。
