DB45／T 2419-2021  钻孔管波探测技术规程

止式采集数据前宜进行现场试 确定方法的有效性及采集参数合理性： 一同一钻孔内的仪器采集参数应保持一致； 一应采用发射换能器和接收换能器距离恒定的、测点间距恒定的自激自收的观测系统； 宜以发射换能器和接收换能器连线的中点作为记录点，自下而上逐点测试，匀速提升； 换能器提升过程中，应校核测绳刻度和采集深度； 数据采集完成后应及时保存并备份数据，详细完整地填写原始记录，记录表格可参照附录C； 数据采集过程中出现连续漏点、波形畸变等情况时，应重新采集数据，并做好记录。

5.2.6数据分析及解释应符合下列规定：

数据处理时不得进行道间振幅归一化处理，可进行滤波处理、深度校正； 同一测试孔各测点的测试曲线应采用相同的显示增益，可采用伪彩色剖面显示； 时间剖面图应与钻孔柱状图绘制在同一成果图件中，并采用同一深度比例尺给排水图纸，可参照附录D： 数据解释应按照先已知后未知、先易后难的原则进行； 在分层并确定其深度的基础上，对管波法结果进行解释； 对可异常区进行加密复测； 结合钻探资料和其他探测成果进行综合分析、验证。

5.2.7编制成果报告应符合下列规定

内容全面，重点突出，立论有据，结论明确，图表清晰； 项目进行阶段可根据工程需要编制满足委托方要求的阶段性报告或中间成果，待项目完成后 应及时提交最终成果报告。

6.1管波法探测仪包含主机、换能器，使用时仪器设备应在校准或检定有效期内。 6.2主机应符合下列要求：

一防潮、防爆、防摔，绝缘性能好；

V—直达波波速（m/s）；

一直达波波速（m/s）； 收发换能器的距离（m）：

7.3.3按式（3）计算接收信号的主频值。

7.3.3按式（3）计算接收信号的主频值。

式中： 管波主频值（Hz）：

式中： f——管波主频值（Hz）:

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T管波周期信号（s)

7.3.4按式（4）计算接收信号的能量，绘制能量一深度曲线。

7.3.4按式（4）计算接收信号的能量，绘制能量一深度曲线。

Q一能量指标（mV），约定将某一时间段内的管波时域曲线的幅值平方的平均值作为能量指标； 一表示某一时间段内有N个采样点； A一一某一时间段内第i个采样点的幅值（mV）。 7.3.5可根据能量一深度曲线绘制PSD曲线作为辅助线，PSD值为曲线上相邻两点的斜率与能量差的 租积，应按式（5）计算。

乘积，应按式（5）计算，

表1地质特性及管波特征

表1地质特性及管波特征（续）

1.3当受检桩出现Ⅱ类桩、1V类桩、 桩底沉渣厚度和持力层岩土性状不满定设计要求时，应分 并扩大检测，扩大检测的方案和数量应得到工程建设有关方的确认。

2.1现场探测应符合5.2.5的规定。 2.2受检桩的桩身混凝土强度不得低于设计强度的70%且不得小于15MPa。 2.3检测预应力管桩时，可将清洗干净的桩孔作为探测孔；检测混凝土灌注桩时，可将钻芯孔 预埋管作为探测孔。探测孔应符合5.1.1的规定。

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8.2.5检测混凝土灌注桩时，受检桩的探测孔数量和位置应符合下列规定： 一桩径小于1.2m的桩的孔数可为1个～2个，桩径为1.2m~1.6m的桩的孔数宜为2个，桩径 大于1.6m的桩的孔数宜为3个； 对桩身完整性、桩底沉渣、桩端持力层进行验证检测时，探测孔可为1个孔； 当孔数为1个时，宜在距桩中心10cm～15cm的位置布孔；当孔数为2个或2个以上时，宜 在距桩中心0.15D～0.25D范围内均匀对称布孔。 8.2.6检测桩身完整性和桩底沉渣厚度时，探测孔深度应超过设计桩底不少于1.0m；检测桩端持力层 岩土性状时，探测孔深度超过设计要求的持力层深度不少于1.0m。 3.2.7检测桩身完整性和桩端持力层时，测点间距不宜大于0.1m，对可疑异常区应加密复测；检测桩 底沉渣厚度时，测点间距不宜大于0.05m。 8.2.8检测记录的采样时间间隔不应大于0.020ms，记录长度不应小于25ms。

8.3.1数据分析应符合本文件7.3.1～7.3.5的规定。 8.3.2按照设计文件、施工记录和钻孔资料对基桩进行分层，确定桩端持力层、桩底沉渣层和混凝土 桩身层，按照7.3.6确定分层界面，在分层的基础上进行数据分析与解释。 8.3.3检测桩端持力层岩土性状时，宜按表1对持力层进行地质解释，并依据设计要求进行评价。 8.3.4检测桩底沉渣厚度时，宜按表1中软弱夹层的管波特征识别桩底沉渣层，计算其厚度，并依据 设计要求进行评价。 8.3.5检测混凝土桩身完整性时，应结合波速、振幅及主频等参数，按表3对桩身缺陷的分布、程度 进行综合判断，可参考附录B.2。

表3桩身缺陷程度及管波特征

类别的判定应结合缺陷程度、缺陷分布，按表2

表4桩身完整性类别判定

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A.1.1在弹性波理论中，根据波动传播空间的不同，通常将弹性波分为体波和面波。体波在无限空间 中传播，包括横波和纵波；面波在波阻抗差异界面附近传播，包括瑞利波、斯通利波和勒夫波。当相互 接触的两种介质分别为液体和固体时，液体中的振动会在介质分界面处产生沿界面传播的面波，称为广 义的瑞利波。而在填充液体的孔内和孔壁上，广义瑞利波沿钻孔轴向方向传播，称作管波。常见管波有 两种：一种是斯通利波，沿孔壁传播，并在围岩中呈指数衰减；另外一种是准瑞利波（又称为伪瑞利波）， 它是一种导波，大部分能量集中在流体内，在围岩中呈指数衰减。本规程中钻孔管波探测技术使用的管波 实质为斯通利波。 A.1.2管波在固液分界面沿钻孔轴向方向传播，质点的运动轨迹为前推式的椭圆，其传播具有能量衰 减慢、频率变化小的特点。管波传播过程中遇到波阻抗差异界面时会产生反射波，反射波能量强弱与界 面两侧介质的波阻抗差异大小成正相关关系。发生反射的波阻抗界面主要有孔径变化处、孔内液面处、 孔底和孔壁波阻抗差异界面处，而孔壁波阻抗差异往往又是孔旁不良地质体或基桩缺陷等因素所引起 的。钻孔管波探测技术的实测资料证明，管波的能量与钻孔周围固体介质的横波波速呈现正相关关系， 而横波波速由与钻孔周围介质的地质性质或结构完整性有关。 A.1.3管波的能量主要集中在界面以外半波长范围内，因此管波的探测范围为以钻孔为中心、半波长 为半径为圆柱形区域。管波的波速极为稳定，管波探测中可通过改变管波源的频率来改变管波的探测范 围。

管波法采用单发单收、收发距固定的单孔探测装置，如图A。1所示。发射换能器和接收换能器以恒 定间隔置于同一个钻孔中，发射换能器激发一定频率的的脉冲信号，在井液和孔壁分界面产生管波，管 波沿钻孔轴向传播，遇到波阻抗差异界面产生反射波，接收换能器接收直达波和反射波，最终由管波探 测仪主机存储并显示。将发射换能器和接收换能器以固定间距移动，逐点采集不同深度的数据，并将采 集的波形记录按深度排列，得到管波探测的时间剖面。通过分析时间剖面信号直达波和反射波的波速、 振幅（能量）、频率等参数性质，推断出钻孔周围不良地质体的分布情况或基桩完整性情况。

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B.1管波法用于工程勘察的综合解释成果图示

附录B （资料性） 综合解释成果图示例

图B.1工程勘察综合解释成果图示例

DB45/T2419—2021附录C（资料性）现场记录表格C.1管波法用于工程勘察的现场记录表见表C.1。表C.1钻孔管波探测技术工程勘察现场记录表勘察单位：工程名称测试日期测试条件钻孔编号钻孔直径（mm）终孔深度（m）井液深度(m)套管材料套管直径（mm）套管深度(m)孔径变化仪器设备参数设置采样间隔(us)：采样长度(ms)：测点间距（cm）：探测深度（m）序号文件名备注起止测试：记录：复核：审核：16

C.2钻孔管波探测技术用于基桩检测的现场记录表

表C.2钻孔管波探测技术基桩检测现场记录表

脚手架标准规范范本表C.2钻孔管波探测技术基检测现场记录表

C.2钻孔管波探测技术基检测现场记录表

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管波法的成果图格式见表D.1.

附录D （资料性） 钻孔管波探测技术成果图格式

表D.1钻孔管波探测技术的成果图格式

灰铸铁标准[1」CJJ/T7—2017城市工程地球物理探测标准