Обследование ствола свай акустическими методами

Обследование ствола свай проводится с целью определения геометрического профиля сваи, наличия нарушения целостности, длины ствола, наличие возможных дефектов и их местоположение.

Обследования проводятся методом «Соник» - виброакустический метод малых деформаций и методом УЗД – ультразвуковая дефектоскопия.

Метод «СОНИК»

Основан на принципе акустической дефектоскопии- анализе прохождения и отражения в исследуемой конструкции акустической волны,

которая инициируется калиброванным ударом по оголовку сваи. Удар производится специальным молотком с заданными параметрами ударного импульса, достаточного для динамического возбуждения сваи.

В работе также используются высокочувствительные датчики-акселерометры, устанавливаемые на оголовке сваи, а также отдельный аналого-цифровой прибор, включающий в себя компьютер с дисплеем и программой, обрабатывающей информацию, поступающую от акселерометров.

Возникающее при ударе возмущение, смоделированное как случайная одноосная продольная волна сжатия, входит в тело сваи. От подошвы сваи и дефектов, имеющихся в ней разрывов, пустот или неоднородностей поперечного сечения, в стволе возникает отраженная волна, распространяющаяся в обратном направлении к источнику исходной волны. Продвижения и столкновения волн сжатия, интерпретируемые в качестве волн деформаций, замеряются высокочувствительными акселерометрами и передаются по цепи в компьютер для обработки, распечатки и представления на дисплее в виде различных рефлексограмм.

Обследования проводятся методом «Соник» - виброакустический метод малых деформаций и методом УЗД – ультразвуковая дефектоскопия.

Метод «Соник» позволяет обнаружить дефекты в сваях, составляющие не менее 10% от площади их поперечных сечений; с точностью до 5% определить фактическую длину сваи.

Метод УЗД

Основан на определении свойств проверяемого объекта по изменению одного из параметров ультразвуковой волны, прошедшей через контролируемый участок сваи.

 Целью ультразвуковой дефектоскопии свай является определение сплошности и прочности материала ствола сваи, отсутствие или наличие раковин, пористости, наличие включения в бетон грунтовых компонентов, локализация дефектов, получение ультразвуковой пространственной модели сваи.

Дефектоскопия свай проводится согласно ГОСТ 17624-87 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности» и ASTM D6760 (Standard Test Method for Integrity Testing of Concrete Deep Foundations by Ultrasonic Crosshole Testing).

Суть методики:
Заблаговременно в тело сваи к арматурному каркасу устанавливаются металлические трубы доступа диаметром не менее 57 мм, в количестве четырех штук на всю длину каркаса. С двух сторон трубки должны иметь герметичные заглушки.

После устройства свай и набора бетоном прочности не менее 50%, с труб доступа снимаются верхние герметичные заглушки, и трубы наполняются водой (или другой контактной жидкостью). На сваю устанавливаются специальные катушки через которые пропускаются кабели, соединяющие датчики и регистрирующий компьютер. В одну трубу опускается излучатель, а в другую приёмник. Ультразвуковая волна передается от излучателя к приемнику в виде импульсов с заданной частотой. Датчики протягиваются по всей длине (глубине) сваи или любой другой обследуемой конструкции.

В качестве регистрируемого параметра используется амплитуда ультразвуковой волны, прошедшей через контролируемый участок и время ее прохождения. Измеряемое время прихода и энергия ультразвуковых волн строго связаны с качеством бетона. Сигналы, поступающие от измерительных приборов во время прохождения ультразвуковой волны, регистрируются и обрабатываются на ПК, а затем выдаются в виде искомой информации о целостности и однородности ствола сваи.