公路護欄立柱埋深的常見測試方法
我國在 2010 年 8 月頒布的國家標準:“鋼質(zhì)護欄立柱埋深沖擊彈性波檢測儀(GB/T 24967-2010)"中,則對測試設備的原理、構(gòu)成以及精度等方面提出了明確的要求。從測試方法來看,大致可以分為三類:
1) 電磁感應法:該方法是在立柱內(nèi)側(cè)鉆孔,插入電磁感應探頭。當探頭周圍有金屬(立柱)和沒有金屬時,感應的電流會發(fā)生明顯的變化,據(jù)此既可探測立柱的埋深。該方法原理簡單,測試精度也較高,但需要在立柱內(nèi)鉆孔,測試工作量大,對土質(zhì)也有松動,現(xiàn)在較少使用;
2) 超聲波法:該方法采用超聲波測試裝置,在立柱的側(cè)面安裝探頭并激發(fā)超聲波信號,通過接收從立柱底部的反射信號,并根據(jù)其傳播時間和傳播速度來推算立柱的埋深。何成富等(2008)提出了一種利用超聲波導波技術(shù)的測試方法 [9]。該方法在立柱周圍粘貼 24 片壓電片,通過激發(fā)軸對稱導波模態(tài)來測試立柱深度。此外,國外也有用 SH 超聲波進行了有益的嘗試。日本的一些大學和廠商利 用超聲波開展了立柱埋深檢測技術(shù)的研究。其主要特點是利用超聲波設備:往往采用表面波,SH 波等超聲波探頭。該類技術(shù)受殘留噪聲以及空腔共鳴的影響小,較之普通的超聲波(壓縮波)相比,更加適合測試立柱埋深。由于超聲波的頻率高,能量小,在測試立柱時衰減很大。因此,這些設備的性能取決于超聲波探頭以及相關的控制電路模塊。根據(jù)公開的資料 ,這類方法均直接從反射波形上讀取反射信號,其測試原理并無特別之處。同時,對于硬質(zhì)土體或長柱,由于反射信號衰減大,識別困難,從而測試的誤差也較大。
3) 沖擊彈性波法:該方法的基本原理與超聲波類似,所不同的是采用電磁激振的方式誘發(fā)沖擊彈性波。由于其具有激振能量較大、波長較長(衰減相對較?。?、基本參數(shù)(波速)穩(wěn)定等優(yōu)點,使得其測試深度較深,不僅適合于新設立柱,也能夠適合于埋設時間較長的既設立柱。通過大量的現(xiàn)場測試和驗證,證明該方法具有較高的測試精度和信賴性,能夠達到工程實際的要求。
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