摘要：随着社会的不断发展，科学技术水平也得在飞越发展起来，超声波技术随之发展而来，并在工业、国防、医学、公路等方面得到了广泛的应用。超声波种振动的频率比声波的机械波的振动频率，它的振动频率高、波长相对较短、绕射小，方向固定、能够形为射线从而具有定向传播的功能。超声波对液体、固体的穿透力度非常大，特别是在太阳光线的照射下不透明的固态物体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射形成返回波，碰到动态物体还能产生多普勒效应。
关键词：超声波技术；高速公路；施工检测；
前言
人们能听到声音是由于物体产生振动引起的，它的频率在20Hz-20KHz 超声波传感器范围内，超过20KHz称为超声波，低于20Hz的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHz-几十MHz。超声波种振动的频率比声波的机械波的振动频率，它的振动频率高、波长相对较短、绕射小，方向固定、能够形为射线从而具有定向传播的功能。超声波对液体、固体的穿透力度非常大，特别是在太阳光线的照射下不透明的固态物体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射形成返回波，碰到动态物体还能产生多普勒效应。超声波技术总的来说分为检测超声和功率超声，检测超声中超声作为信号使用，如B超，雷达，水声应用。功率超声就是大功率超声，利用机械、热、生物医学、化学等的作用。可以应用于超声焊接，超声催化，超声清洗，超声打孔、雕刻、抛光等等，超声治疗，超声手术，超声美容，超声雾化，超声波测距，超声马达与超声悬浮。
各个地区的交通运输都是通过公路建设来实现的，其中高速公路的作用十分重要，对当地经济发展起到很大的带动作用。在高速公路建设过程中，不仅需要保证质量，还需要在管理工程的过程中落实检测工作，保证高速公路的质量。将超声波技术应用到高速公路检测之中，能提升高速公路的质量，从而更好地发展交通运输。
1 高速公路检测的必要性
在建设高速公路工程的过程中，不但要重视建设技术，还需要突出管理的重要性，质量管理在公路检测之中十分重要。通过试验检测，可以对各种成品、半成品以及原材料质量进行科学评定，检验其是否与录用标准相符合，并且在此基础上应用材料，从而提升公路质量。与此同时，也可以充分应用当地生产的材料通过检测，其材料取自当地，能够降低工程造价成本。除此之外，还可以不断地应用新材料、新设备、新工艺以及新技术，检测有效性、适用性以及可行性，对技术的发展起到推动作用，加快工程进度，对工程质量进行提升，促进公路质量管理工作的展开。
2 超声波检测参数
2.1波幅。接收波的波幅就是通常所说的波幅，其一般是对首波进行检测，以接收波波幅强弱作为依据，对混凝土的粘塑性进行判定。如果超声波从混凝土中通过，返回的接收波波幅强弱会对混凝土中超声波的衰减情况有所反映。如果有裂痕或缺陷出现在混凝土之中，超声波就会出现绕射或反射，还会影响到接收波的波幅。
2.2声速。混凝土中脉冲波的传播速度是声速，声速检测作为超声波检测的一项参数十分重要，其与混凝土的内部结构组成以及弹性之间的联系十分密切。如果混凝土具有较高的内部密度以及弹性模量，则会具有较高的检测声速值。
2.3波形。在检测混凝土质量的过程中，研究波形能帮助判断混凝土质量、内部裂缝缺陷问题。混凝土在被检测仪器发出的超声波穿过之后，接收换能器屏幕能显示返回的超声波。在传播的过程中，一旦混凝土中的异物、裂缝缺陷被超声波穿过，超声波就会出现改变传播路径、绕射或反射的情况。在换能器依次收到绕射波或反射波之后，会出现不同频率的参数，在接收波和发射波叠加后，有畸形出现在波形之中，研究畸形波形能更好地判断混凝土中的裂缝、缺陷等问题。
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2.4频率。在对混凝土应用超声波检测的时候，电脉冲激发的声脉冲为复频超声波，混凝土中一旦有超声脉冲的传播，就会逐渐衰减其复频中的高频成分，检测人可以以频率下降程度为依据，对混凝土是否具有缺陷、混凝土质量以及脉冲波的传播距离进行检测。
3 高速公路检测中超声波技术的应用
3.1准备工作。（1）搜集资料。在前期的资料捜集调查开展过程中，应该以检测内容为依据进行，例如在检测高速公路基桩质量之前，应该调查搜集混凝土参数、设计、工艺技术、地质资料、粧成孔方法＇粧标高、桩尺寸以及桩类型等资料。与此同时，还要分析施工中可能碰到的难题，针对这些难题制定解决方法。（2）检测方案制定。检查孔为清水钻进，在检测之前需要用清水灌满换能器伸入孔，从孔底开始进行数据的测量，需要每隔５０米测量一次，测量完毕后要在计算机中储存数据，并且研究整理这些资料。（3）准备工作。需要在工程施工之前，将维修检定的工作做好，维修检查检测过程中会用到的设备仪器，从而保证检测数据的准确性。
3.2现场检测。在检测基桩质量的过程中，需要测量声测离，将圆钢作为疏通吊锤使用，从而检查声测管的通畅情况，在这一过程中，圆钢与换能器具有相同的直径要求。以深度标志作为依据，在将声测管灌满清水之后，需要在其测点处放置接收和发射换能器，测点具有约２５０毫米的间距，接受和发射换能器具有固定的高度差或相同的高度，能实现升降同步。实时记录接收信号的主频值、频谱曲线以及时程曲线，对信号的周期值、频率、首波波幅以及声时进行读取。加密复测装置质置的可疑之处，在测量的过程中应用扇形扫测、斜测以及平测等方法进行。
3.3处理数据。在检测之后，需要同时去除室内读出数据中的异常值，输入已知的能够接受的换能器距离，对收纵波波速进行计算，从而对这一波速的纵深剖面进行绘制。
3.4判定完整性。如果岩体具有越高的完整性，岩体中裂缝空洞的发育速度慢，如果完整性低则发育速度快。孔洞或裂缝没有完全发育，则代表其岩体具有较高的完整性，或者具有较好的注浆处理效果。
3.5测试结果的影响因素。相较于普通混凝土，钢筋中超声波的传播速度为其1.2倍至1.9倍。湿度和温度这两种因素都会影响到声波的传播速度，如果温度控制在5℃至30℃，声波的传播速度就不会受到影响；如果温度达到40℃至60℃，声波的传播速度就会下降5％。在水灰比降低的时候，混凝土的弹性、密度会有所提升，但是如果水灰比提升，混凝土的弹性、密度以及强度则会降低。
3.6处理方法。许多因素都会影响到声波传播速度，从而影响到检测数据的准确性，因此，影响因素的处理方法十分重要。在混凝土无损检测中应用超声波技术，确定混凝土结构强度，可通过接收波反映的数据判断内部损坏情况，进而提供科学的依据，对维修加固结构物提供帮助。这一工作具有较强的技术性，理论技术不仅要十分严密，还需要以实际经验为依据，分析总结高速公路检测中超声波检测技术的应用。
4 结束语
在高速公路施工检测中应用超声波技术，对建设高速公路的过程中其工程质量管理、混凝土无损检测非常重要，可以确定混凝土结构的强度，判断混凝土损坏情况，通过检测所反映的接收波作为判断标准，促使工作人员更加科学地加固维修高速公路。
参考文献：
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[3]柳红印. 超声波在公路钢桥检测中的应用[J]. 华东公路，2017（4）.
论文作者:杨佑明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
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