樁基檢測中判別斜管與管距修正的投影法

樁基是建筑物的一種基礎形式 ， 屬于隱蔽工程 ， 因此必須對成樁的強度和完整性進行檢驗。目前常用低應變反射波法來檢測樁基的完整性 ， 但是反射波法對深部缺陷的反映不明顯 ， 當樁徑較大或較長時 ， 一般采用預埋管超聲波透射法來檢測樁身混凝土的質量。
超聲波透射法 (簡稱超聲法) 是在施工時以內 徑為 50～60 mm 的鋼管代替鋼筋籠內的縱向主筋埋設在樁身中作為檢測通道。在實際檢測過程中 ， 我們經常發現所測聲參數隨深度逐漸傾斜的問題 ， 這主要是由預埋聲測管傾斜產生的管距變化引起的。 為了消除聲測管傾斜對管距的影響 ， 前人已經作了很多工作 ， 但是都只用一個剖面的聲參數曲線來擬合管距。本文從投影法原理出發 ， 用剖面聲參數判別斜管及修正管距的投影法。

投影法原理
假定埋設的三根聲測管中只有一根發生了傾斜 ， 則在得到的聲速 —深度曲線中 ， 與該管相關的 兩個剖面曲線將有可能出現明顯的傾斜和偏移 ， 此 時可以用投影的方法求出斜管的大致傾斜方向 ， 并 通過最小二乘法擬合出管在空間上的直線方程 ， 從 而根據方程對管距進行修正。
投影法的原理 ： 由于斜管的傾角較小 ， 可以將測量時兩個換能器所在平面近似看作同一水平面 ， 在第 i 個測量水平面 ， 即 在對三個不同剖面測量的同一深度 ，將三個聲測管 向該水平面投影，如下圖所示。假設只有1管發生了傾斜，記在第 i 水平面的投影為1 —1i ，而2、3管沒有傾斜， 因此投影為兩個點。

測量時實際的管距為 R2,1i 和 R3,1i ， 而計算使用的管距為 R12 和 R13。假設混 凝土是均勻的 ，那么將兩個剖面的聲測值轉換成相應的管距 ，再對相應的坐標進行一元線性回歸 ，就可 以得到聲測管所在空間直線方程 ，最后依據此方程推算出每個水平測面的管距修正值。
超聲波透射法測量混凝土樁基中斜管問題的投影法 ， 該法歸結為以下幾個步驟 ：
(1) 從超聲波透射法測得樁基的三個剖面聲速—深度曲線出發 ， 判定哪根管為斜管 ；
(2) 建立該斜管得相對坐標 ， 用最小二乘法擬合出斜管在相對坐標平面內投影直線的方程 ；
(3) 由兩個投影方程確定斜管所在空間直線的方程 ， 依據該方程判斷斜管的大致傾向和傾斜程度 ， 并修正管距 ；
(4) 根據修正后的管距得到擬合后的聲速 ， 參照規范判別樁基的完整性。
投影法將不同剖面的影響考慮到斜管問題中 ， 更能符合工程實際 ， 其管距修正也更加科學合理。 但是也有它的不足之處 ， 比如僅對只有一根斜管問 題適用 ， 并且由于考慮了不同的剖面 ， 引入了更多誤差因素。