该案例首先，研究了声波散射法用于混凝土无损检测的适用性。分析波在大体积混凝土中传播情况。提出了利用视速度滤波去除主要干扰-拉姆波；利用数学相控阵技术提高探测深度与分辨率；利用波速扫描分析混凝土波速结构后，偏移图像能清晰显示混凝土内部构造。
工程概况
锡林格勒盟境内建有很多风电设施，由于种种施工状况，少数风电基础混凝土质量有待检测。风电塔的基础为钢筋混凝土结构，典型结构形式如图1所示。混凝土外形呈圆楔形，直径15m，中心有高1m的圆柱，直径7m。圆柱外侧圆楔的厚度3m，向外侧渐薄，至边缘处减薄到1m。由C40混凝土浇筑而成。
图1 风电塔基础半侧结构示意
检测方案
根据声波散射成像方法原理及相关规范要求，对塔基混凝土结构实施了6条声波散射测线的检测。2条声波散射测线位于中心圆柱体上，测线走向为北-南，东-西。4条声波散射测线布置在东西南北四个方向上的斜坡上，沿径向布置，每条测线长约4.5m。检波器间距与激发点间距均为0.25m（适应本次检测精度需求），激发点紧靠检波器。观测布置如图2所示。
图2 风电塔基础检测布置
仪器采用北京同度工程物探技术有限公司生产的声波扫描仪，如图3所示。
图3 混凝土声波散射成像主机（左）与震源枪（右）
成果与验证
1.声波散射成像成果
经数据坐标编辑、滤波处理流程处理，每个记录取震源附近的少数记录（不超过11道），联合偏移成像。得到北向南测线和东向西测线各一条如图4，图中底部3m左右的红色界面是混凝土构件底部界面，界面很清楚，位置基本正确。图中80cm到1m范围混凝土内不同规模的红色条纹，表示存在低速界面，可解释为浇筑中的冷缝。把所有测线成果拼接，三维展示，如图5所示，从图中可以看出二次浇筑界面清晰、连贯。
图4 台柱声波散射偏移图像
图5 声波散射成像三维成果
2.取芯验证
为了验证检测结果，在面向东侧的台柱混凝土基础上，且距离台柱边界35cm位置上钻取芯样，如图6所示，芯样长度为111.5cm。该芯样整体表观质量较好，不存在明显的不密实区，仅在表层钢筋浅部存在少量小气孔。芯样在距表面87.5cm处断为两截，断口不是新面，表明该位置的断裂是前期浇筑过程形成的，是明显的施工间歇面，与图4显示的低速界面深度一致，声波散射成像技术的检测结果得到了验证。
图6 取芯验证
声波散射成像技术在风电基础混凝土质量检测试验的成果表明，它可以作为大体积混凝土质量检测的备选技术。和声波CT等其他无损检测技术相比，声波散射成像技术的优势是只需要一个检测面，探测深度可达5米（配备更大能量的震源，探测深度可能更深），可凸显混凝土的内部缺陷。在众多只出露一个检测面且需探测距离较深的大体积混凝土无损检测中具有广泛的应用前景。同度物探在混凝土检测领域有着丰富的经验和产品，欢迎咨询探讨！
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