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     工程CT層析成像是孔間（孔地）物探勘察的最有效方法之一，其基本原理是一發多收（彈性波、電阻率或電磁波），形成收發間射線網絡，資料處理時將收發間地質剖面劃分成N´M個網格。

該方法成像主要計算步驟有：

1.        網格劃分，建立初始物理量（波速、電阻率或衰減系數）模型V；

2.        計算理論物理量與實際觀測值的殘差△t；

3.        建立并求解大型稀疏超定或亞定方程（以下以公式彈性波層析成像為例）：

                      A△V=△t

         式中，A為N´M階Jacobi矩陣；△V為M維曼度（速度的倒數）修正列向量；△t為N維走時觀測值與理論計算值之差。

4.        計算出△V后，對初始波速模型修正，重新代入上述1～4步，直至實測走時與理論走時之差小于預先給定的一個正數，即可成像輸出最終結果。從而可直觀地了解孔間介質的波速分布，借以解決地質問題。

      工程CT層析成像因為通過同一網絡結點的收發路徑多，采集的數據量大，其反演結果能比較真實地還原孔間（孔地）介質的物理量（波速、電阻率或衰減系數），所以該方法廣泛運用于巖溶、空洞、斷層、破碎帶等的勘測。
基樁聲波透射檢測實例1

重慶某長江特大橋，聲波透射檢測該樁缺陷部位在14.0~14.4m（高程145.122~145.522m），上游剖面（1-2、1-4）缺陷段的實測聲速為3718~3815m/s，下游剖面（2-3、3-4）缺陷段的實測聲速為3963~4475m/s，說明上游側缺陷程度比下游側稍重。缺陷段所檢測到的波形的動力學特征為波幅強烈衰減、首波頻率降低、波速比該樁其它部位低6~21%。

      對聲波透射檢測出的缺陷段進行CT層析成像檢測，檢測點距為0.2米，測試深度范圍為12.0~14.8米（高程144.722~147.522m），檢測剖面為1-2、2-3、3-4、1-4。檢測網絡如圖1所示。由層析軟件計算結果如圖2至圖4所示。

      從CT成像剖面圖分析，上游剖面（1-2、1-4）缺陷段的缺陷程度比下游剖面（2-3、3-4）缺陷段的缺陷程度稍重。上游剖面（1-2、1-4）在14.0~14.4m（高程145.122~145.522m）區域呈貫穿性低速異常帶，波速最低為3300m/s，下游2-3剖面在14.0~14.4m（高程145.122~145.522m）靠2號聲測管有局部低速異常區域，3-4剖面無明顯低速異常區域。CT成像檢測結果與聲波透射檢測結果吻合，CT成像檢測進一步明確了缺陷在剖面間的分布（截面積占同高程樁身截面積的20~40%）。

      該樁缺陷部位已經過灌漿處理，并對該樁單獨增加了承臺等施工措施。

圖1  射線網絡圖                        圖2 1-2剖面CT成像

圖3    1-4剖面CT成像                    圖4  3-2剖面CT成像

基樁聲波透射檢測實例2 

某體育館，基樁聲波平測發現波形局部異常，經聲波透射斜測、扇形測試和CT檢測，最終確認其異常由于A、C聲測管附近混凝土局部離析引起，工程分析為該處局部塌孔夾泥。其觀測系統圖及CT成像結果圖分別如圖5、圖6所示。

圖5   觀測系統圖                          圖6  CT成像

基樁聲波透檢測實例3

     某工程基樁采用聲透射檢測發現缺陷，其位置對應于波列圖波幅劇烈衰減處，如圖7所示：

   

圖7   波列圖

經CT詳測，明確了缺陷在剖面上的分布，CT成像剖面和解釋剖面如圖8所示：

圖8  CT成像

   注：圖中1、2、3、4、5為聲測管編號;52、53、23無缺陷；CT檢測的21、14、43、15、54剖面，混凝土離析區見圖中陰影區域，離析區域深度為11.3~11.5m（自檢測時混凝土表面起算，或自檢測時聲測管頂部向下0.92m起算）。施工單位根據檢測單位建議，自樁頂鉆一800mm孔至缺陷部位，驗證了缺陷（施工時孔壁臨長江側滲水嚴重造成）并挖出缺陷混凝土重新灌注，重檢測合格，未耽誤工期。