樁基聲測管檢測中彎管的神經網絡處理方法

在樁基施工中 ,受施工條件、工藝等因素的影響 ,樁身砼產生缺陷的可能性很大。因此需采用合適的方法來檢測樁身砼質量。聲波透射進行樁身質量檢測具有方便、快速、準確性高等優點 ,且還可作 某些定量地評定樁身質量。目前這種檢測方法在公路、樁基等工程中的大型基樁檢測中都得到了廣泛 地使用。聲波透射法檢測要求預埋平行的樁基聲測管 ,但是 在預埋管施工過程中由于各種因素的影響 ,常常會 造成聲測管的彎曲或管間的不平行。在彎曲嚴重時 ,如果不對檢測所得數據進行處理 ,對樁身缺陷有 可能出現誤判或漏判現象。

針對彎管對檢測結果的影響 ,文獻提出了用最小二乘法擬合樁基聲測管的彎曲函數來修正消除彎管 的影響。由于樁基聲測管彎曲變化的多樣性和難以預測 性 ,且最小二乘法擬合建模需先給定建模函數形式 , 使該方法的應用有一定的局限性。本文利用 BP 神 經網絡方法可實現函數逼近這一特征 ,提出基于神經網絡的聲波透射法檢測數據擬合方法 ,來修正彎管的影響 ,提高樁身質量判定準確性。

聲波在砼中的傳播參數 (聲時、聲幅、頻率和衰 減系數等) 與砼介質的物理力學指標之間的相關性是基樁聲波透射法的理論依據。當砼質量完好 ,即其介質的構成材料、均勻度和施工條件等內外因素 基本一致時 ,聲波在其中的傳播參數應一致 ;而介質中存在缺陷時 ,聲波在傳播過程中就會產生繞射、反射和衰減等現象 ,使聲時、聲速、聲幅和頻譜等發生 變化。用高靈敏的聲波發射、接受傳感器 ,可記錄這 些參量來描述砼的內在質量。

聲波透射法檢測樁身砼質量要求在砼樁身中先預埋樁基聲測管(一般為 2～4 根)  ,并保持兩管平 行、間距相等。檢測時 ,聲測管中注滿水 ,發射和接 受傳感器分別置于兩根管中 ,保持在同一高度(有時 也可以有定量的高差) ,聲波脈沖穿過兩管之間的混 凝土。兩傳感器同步升降 ,按一定的間距 記錄樁身從樁頭到樁底間 n 個點的聲時 ,樁身砼的質量或缺陷判斷。

樁基聲測管的彎曲信息保存在網絡的學習權值向量之中。由 此推算出樁基聲測管的彎曲函數 ,對聲時值進行修正 ,從 而消除了彎管問題的影響。