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超声波法检测基桩质量的模糊综合评判理论与应用研究

刘之雨  
【摘要】:桩基础是我国工程建设中非常重要的一种基础形式,它在大多数情况下属于隐蔽工程,其质量受工程地质条件、施工工艺等多种因素影响,所以很难得到控制,容易造成安全隐患。若桩基础不慎出现质量问题,一方面修缮与加固的难度不言而喻,另一方面由此引发的安全事故影响也是十分巨大。因此,桩基检测是桩基工程中一个极为重要的关键环节。本文以超声波检测理论、声学参数的采集与处理及模糊综合评价计算方法等几个方面的分析为锲入点,研究其判据方法的改进及工程应用问题,将主要内容分为四部分:第一部分:介绍了超声波检测技术基本理论,包括超声波的声学基础、检测原理及方式、超声波的检测装置以及声测管的埋设方法等。通过对基本理论的阐述,可真正了解到各超声检测装置的实际用途,以及超声波法是如何来检测桩身质量的。第二部分:在利用超声检测装置进行基桩检测后,会得到一系列声学参数,如声速、波幅、频率等,这些声学参数是用来判别基桩质量的主要因素。在得到检测数据之后,不能立即用来进行基桩质量评价,需要经过处理后方能进行基桩质量评价。如实测声时需要减去系统声时以及接收、发射换能器外壁到孔壁的声时,才是在混凝土中传播的声时;时域信息要经过傅里叶变换才能准确获取频域信息等。第三部分:在各项声学参数采集完成且处理完毕后,则可对桩身完整性进行评价,桩身完整性判定方式有多种,其中单一判据方式有如概率法、波幅法、PSD法等,同时也有类似于NFP这样的多因素概率分析方法。在总结这些方法的优势和不足后,进而引出使用模糊综合判别模型,将超声波透射法检测结果中的波速、波幅、频率和波形等参数综合考虑,以此来判定桩身混凝土的质量。第四部分:结合工程实例,比对常规基桩质量判据和模糊综合判据的评价结果,发现当测点无异常时,模糊综合评价与常规判据方法的结果一致,没有异常;但各当常规单因素判据相互矛盾时,模糊综合判据仍能准确地判别出桩身质量缺陷。这就是模糊综合判别的优势所在。


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