CN105783800A - 一种利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,即通过对比待测桩上下不同点的声时、首波幅值和曲线完整性得出旋喷桩桩径的上下一致性,通过对检测结果的处理得到不同点处的桩径,同时利用计算公式对得到的旋喷桩桩径进行验证,不仅能使检测结果更为精确可靠,还能在施工过程中及时改变施工参数使得旋喷桩桩径上下一致。本检测方法实现了对旋喷桩桩径的快速无损检测,不仅节约了资金和成本,还能根据检测结果及时纠正偏差,从而保证工程质量。
Description
技术领域
本发明属于测量、测试领域,具体涉及一种利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法。
背景技术
高压旋喷桩在基础工程、隧道工程等工程中应用十分广泛,其质量检测至关重要。旋喷桩桩径对桩的承载力影响巨大,决定着工程的质量。而与其他桩相比,旋喷桩桩径不易控制,也不易检测。目前工程中采用高低应变法、声波透射法、钻孔取芯法等对混凝土桩完整性和强度检测较多,但还没有利用声波透射法直接对旋喷桩桩径检测的方法。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可实现快速检测、可有效保证工程质量的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,包括以下步骤:
1)确定待测桩处地质条件,采用桩外孔透射法,在待测桩外侧对应布设若干个声测管且各声测管间保持平行,在各声测管内置入换能器并使各换能器位于同一标高;
2)在待测桩上选定某一易测点为基准点,利用声波透射法测定该基准点处的声时、首波幅值和曲线完整性,根据测定结果确定该基准点处的桩径;
3)将各声测管内的换能器移至声测管底部,同步提升各换能器,实时记录各点的声时、首波幅值和曲线完整性;
4)对步骤3)中接收到的信号进行波速、幅值及psd分析,筛选有用信息,得出其他各点处的桩径。
5)利用公式x=vt计算待测桩不同标高处的桩径,将计算结果与步骤4)中得到桩径相对比,验证检测准确度;式中,x为待测桩桩径;v为声波在待测桩中的传播速度;t为声波传播时间。
进一步,所述步骤3)中,若出现可疑剖面,交换各声测管中换能器后重新测试。
进一步,所述步骤3)中,各换能器的提升速度不大于50mm/s。
进一步,所述声测管的布设个数根据待测桩桩经D确定:D≤800mm时,声测管为两个;800mm<D≤2000mm时,声测管至少为三个;D>2000mm时,声测管至少为四个。
进一步,各所述声测管均匀布设在待测桩外侧。
进一步,所述各声测管中填充有耦合剂。
进一步,所述耦合剂为水。
进一步,所述耦合剂最高界面高于待测桩桩顶。
本发明的有益效果在于:本方法可用于快速检测和评价旋喷桩质量,与现有技术相比,节约了资金和成本投入;同时,还能根据检测结果及时纠正施工偏差,从而保证工程质量;具有检测精度高,检测步骤简单,灵活、快捷、投入低且无损的特点,适于推广应用。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为本发明的结构示意图;
图2为声测管布设示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示,本发明中的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,包括以下步骤:
1)确定待测桩1处地质条件,采用桩外孔透射法,在待测桩1外侧均匀布设若干个声测管2且各声测管2间保持平行,在各声测管2内置入换能器3并使各换能器3位于同一标高;因声波在土壤中衰减极快,布设声测管2时应在不损坏待测旋喷桩完整性的基础下紧贴桩身。
2)在待测桩上选定某一易测点为基准点,利用声波透射法测定该基准点处的声时、首波幅值和曲线完整性,根据测定结果确定该基准点处的桩径;此基准点通常选择地表或地表附近的易测量处,确定出的桩径作为后续检测结果的参照基准。
3)将各声测管2内的换能器3移至声测管2底部,同步提升各换能器3,实时记录各点的声时、首波幅值和曲线完整性;
4)对步骤3)中接收到的信号进行波速、幅值及psd分析,筛选有用信息,得出其他各点处的桩径,将此步骤中得到的各不同标高处桩径与基准桩径相对比,判断待测旋喷桩的上下一致性。
5)利用公式x=vt计算待测桩1不同标高处的桩径,将计算结果与步骤4)中得到桩径相对比,验证检测准确度;式中,x为待测桩桩径;v为声波在待测桩中的传播速度(即测定的声时);t为声波传播时间(可查阅得到)。通过此步骤进一步验证其检测结果,确保其精确可靠。若经过验证,判断旋喷桩上下桩径存在不一致情况时,可及时改变施工参数,从而保证其施工质量。
本发明利用声波透射法检测旋喷桩桩径,即通过对比待测桩1上下不同点的声时、首波幅值和曲线完整性得出旋喷桩桩径的上下一致性,通过对检测结果的处理得到不同点处的桩径,同时利用计算公式对得到的旋喷桩桩径进行验证,不仅能使检测结果更为精确可靠,还能在施工过程中及时改变施工参数使得旋喷桩桩径上下一致。本检测方法实现了对旋喷桩桩径的快速无损检测,不仅节约了资金和成本,还能根据检测结果及时纠正偏差,从而保证工程质量。
根据检测情况,必要时可对检测深度进行修正。
步骤3)中,若出现可疑剖面,交换各声测管2中换能器3后重新测试,以消除检测误差,为进一步提高其检测精度,可利用步骤5)再次验证。
作为上述方案的进一步改进,所述步骤3)中,各换能器的提升速度不大于50mm/s,以避免因提升速度过快而对检测精度造成影响。
作为上述方案的进一步改进,所述声测管2的布设个数根据待测桩桩经D确定:D≤800mm时,声测管为两个;800mm<D≤2000mm时,声测管至少为三个;D>2000mm时,声测管至少为四个。
作为上述方案的进一步改进,所述各声测管2中填充有耦合剂,且耦合剂最高界面高于待测桩桩顶。防止声波衰减,提高其检测精度。
本实施例中的耦合剂为水,当然,也可采用其他介质作为耦合剂。
检测原理:
当水泥浆通过高压喷射和切割土体,与不同性质的土体混合成水泥土时,其强度是不同的,与周围土体存在明显的界面。通过对声时,波幅,曲线完整性即可测出旋喷桩的桩径。
声时即超声波脉冲穿过旋喷桩所需要的时间。如果旋喷桩内部结构均匀,桩径一致,在传播距离不变的前提下,不同深度处接收到声波的声时应当相等,因此,通过对比声时、首波幅值和曲线完整性即可判断旋喷桩的上下一致性;通过对检测结果进行处理,即可得到旋喷桩桩径,利用公式计算,即可实现对桩径结果的对比检验。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)确定待测桩处地质条件,采用桩外孔透射法,在待测桩外侧对应布设若干个声测管且各声测管间保持平行,在各声测管内置入换能器并使各换能器位于同一标高;
2)在待测桩上选定某一易测点为基准点,利用声波透射法测定该基准点处的声时、首波幅值和曲线完整性,根据测定结果确定该基准点处的桩径;
3)将各声测管内的换能器移至声测管底部,同步提升各换能器,实时记录各点的声时、首波幅值和曲线完整性;
4)对步骤3)中接收到的信号进行波速、幅值及psd分析,筛选有用信息,得出其他各点处的桩径。
5)利用公式x=vt计算待测桩不同标高处的桩径,将计算结果与步骤4)中得到桩径相对比,验证检测准确度;式中,x为待测桩桩径;v为声波在待测桩中的传播速度;t为声波传播时间。
2.根据权利要求1所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述步骤3)中,若出现可疑剖面,交换各声测管中换能器后重新测试。
3.根据权利要求1所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述步骤3)中,各换能器的提升速度不大于50mm/s。
4.根据权利要求1所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述声测管的布设个数根据待测桩桩经D确定:D≤800mm时,声测管为两个;800mm<D≤2000mm时,声测管至少为三个;D>2000mm时,声测管至少为四个。
5.根据权利要求4所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:各所述声测管均匀布设在待测桩外侧。
6.根据权利要求1所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述各声测管中填充有耦合剂。
7.根据权利要求6所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述耦合剂为水。
8.根据权利要求6所述的利用声波透射法检测旋喷桩桩径的方法,其特征在于:所述耦合剂最高界面高于待测桩桩顶。
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