声测管检测中弯管的神经网络处理方法

在施工中 ,受施工条件、工艺等因素的影响 ,桩身砼产生缺陷的可能性很大。因此需采用合适的方法来检测桩身砼质量。声波透射进行桩身质量检测具有方便、快速、准确性高等优点 ,且还可作 某些定量地评定桩身质量。目前这种检测方法在公路、等工程中的大型基桩检测中都得到了广泛地使用。声波透射法检测要求预埋平行的声测管 ,但是 在预埋管施工过程中由于各种因素的影响 ,常常会 造成声测管的弯曲或管间的不平行。在弯曲严重时 ,如果不对检测所得数据进行处理 ,对桩身缺陷有 可能出现误判或漏判现象。

针对弯管对检测结果的影响 ,文献提出了用最小二乘法拟合声测管的弯曲函数来修正消除弯管 的影响。由于声测管弯曲变化的多样性和难以预测 性 ,且最小二乘法拟合建模需先给定建模函数形式 , 使该方法的应用有一定的局限性。本文利用 BP 神 经网络方法可实现函数逼近这一特征 ,提出基于神经网络的声波透射法检测数据拟合方法 ,来修正弯管的影响 ,提高桩身质量判定准确性。

声波在砼中的传播参数 (声时、声幅、频率和衰 减系数等) 与砼介质的物理力学指标之间的相关性是基桩声波透射法的理论依据。当砼质量完好 ,即其介质的构成材料、均匀度和施工条件等内外因素 基本一致时 ,声波在其中的传播参数应一致 ;而介质中存在缺陷时 ,声波在传播过程中就会产生绕射、反射和衰减等现象 ,使声时、声速、声幅和频谱等发生 变化。用高灵敏的声波发射、接受传感器 ,可记录这 些参量来描述砼的内在质量。

声波透射法检测桩身砼质量要求在砼桩身中先预埋声测管(一般为 2～4 根) [1、3 ] ,并保持两管平 行、间距相等。检测时 ,声测管中注满水 ,发射和接 受传感器分别置于两根管中 ,保持在同一高度(有时 也可以有定量的高差) ,声波脉冲穿过两管之间的混 凝土。两传感器同步升降 ,按一定的间距 记录桩身从桩头到桩底间 n 个点的声时 ,桩身砼的质量或缺陷判断。

声测管的弯曲信息保存在网络的学习权值向量之中。由此推算出声测管的弯曲函数 ,对声时值进行修正 ,从而消除了弯管问题的影响。