超声检测又称声波检测,用途深广,涉及建筑工程质量检测、岩土工程、工程物探地基勘察以及地质灾害监测与勘察,笔者作了些统计如下表所示。
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超声波
(f>20kHz)
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透 射 法
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地质结构检测 |
溶洞、裂缝、塌陷、岩体完整性系数 |
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岩体松动范围 |
隧道围岩、边坡爆破施工后松动范围 |
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力学参数测试 |
混凝土强度、岩体、砼动弹性力学参数(Ed、Gd、μd)、 木材硬度 |
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混凝土缺陷测试 |
基桩完整性、构件(梁、柱、板)缺陷、钢管混凝土施工质量、混凝土构筑物裂缝、结构CT成像 |
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岩体补强检测 |
灌浆补强效果检测、提供补强后动弹力学参数 |
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地应力测试 |
矿山井下应力、岩体应力大小及方向、岩体历史应力(凯萨-Kaiser效应)、 |
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液体物性测试 |
流量、浓度、油品、血管中的血流速、河水含沙量等 |
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自动控制 |
计数、开关、防盗等 |
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反
射
法 |
距离测量 |
钻孔井径及井斜、水深、水下地貌、液位、料位、厚度 |
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地质构造 |
水下浅地层剖面 |
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金属探伤 |
铸件及锻件、焊缝、钢轨、钢管、钢板等 |
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非金属探伤 |
涂层厚度、医疗诊断等 |
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自动控制 |
开关、防盗等 |
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折
射
法 |
岩体结构划分
(单孔测井一发双收) |
岩体风化壳划分与评价、岩体软弱结构面、断层破碎带划分、提取横波声速、含水层划分、固井质量 |
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混凝土损伤层厚度、隧道喷射混凝土厚度 |
声 波
(f<20kHz |
透
射
法 |
稳态面波测试 |
地质分层、溶洞、洞穴、古墓、混凝土厚度及缺陷 |
瞬态面波测试 |
地质分层、溶洞、洞穴、古墓、混凝土厚度及缺陷 |
点火花透射测试 |
溶洞、裂缝、塌陷、结构CT成像、岩体完整性系数 |
反
射
法 |
冲击回波测试
(Impact-Echo简称IE法) |
基桩完整性、基桩桩身倾斜 |
路面厚度、跑道厚度、隧道衬砌厚度、楼板厚度 |
隧道开挖前方不良地质体预报、矿山安全、混凝土裂缝 |
被动式声波检测(f=0.1~
1×106Hz) |
声发射观测(Acoustic Emission) |
地质灾害预报、矿井岩崩预报、金属容器探伤
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地脉动观测 |
地层自然谐振周期、推断地质构造 |
地声监测 |
滑坡、泥石流、岩崩地质灾害预报 |
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注1:此表第三栏标有颜色的是非金属声波检测的内容;注2:第四栏有底色的是笔者参与过研究的内容