[發明專利]運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構及檢測方法

有效

• 申請號: 201510020559.5
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104594395A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 韋德江;劉鐵;李軍;蔡盛;陳洪杰;雷理;崔德海;林昀
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

1.一種運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構，其特征在于：它包括彈性波激發裝置(5)、檢波器(6)、地基土層(1)、位于地面的控制儀(7)、位于地基土層(1)上方的建筑層(2)、設置在地基土層(1)中的樁體(3)和樁板(4)，其中，所述樁板(4)設置在樁體(3)頂部，樁板(4)的頂面連接建筑層(2)，所述建筑層(2)內開設有通向樁板(4)的彈性波激發裝置垂直安裝孔(8)，所述樁體(3)一側的地基土層(1)內開設有垂直檢測孔(9)，所述垂直檢測孔(9)的頂端向上延伸并穿透建筑層(2)，垂直檢測孔(9)的底端位于樁體(3)底部的下方，所述彈性波激發裝置(5)通過彈性波激發裝置垂直安裝孔(8)固定連接在樁板(4)上，所述垂直檢測孔(9)內設有檢波器(6)，所述檢波器(6)的信號輸出端通過電纜(10)連接控制儀(7)的信號輸入端，所述控制儀(7)的控制信號輸出端連接彈性波激發裝置(5)的開關控制端。

2.根據權利要求1所述的運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構，其特征在于：所述垂直檢測孔(9)與樁體(3)的距離范圍為1～2米。

3.根據權利要求1所述的運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構，其特征在于：所述電纜(10)上設有距離標記。

4.根據權利要求1所述的運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構，其特征在于：所述垂直檢測孔(9)底端與樁體(3)底部的距離范圍為8～11米。

5.根據權利要求1所述的運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構，其特征在于：所述彈性波激發裝置(5)為錘擊震源。

6.一種利用權利要求1所述運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構進行的樁基檢測方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：通過上拉或下放電纜(10)，使檢波器(6)在垂直檢測孔(9)內由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動，在檢波器(6)在垂直檢測孔(9)內由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動的過程中，根據電纜(10)上的距離標記，每隔指定的距離使檢波器(6)停頓指定的時間，每當上述檢波器(6)停頓時，控制儀(7)向彈性波激發裝置(5)發出開機信號，彈性波激發裝置(5)在樁板(4)上激發彈性波，該彈性波通過樁板(4)和樁體(3)向四周發射，并在地基土層(1)中傳播，檢波器(6)接收到上述在地基土層(1)中傳播的彈性波信號，并將接收到的彈性波信號傳輸給控制儀(7)，這樣可得到整個垂直檢測孔(9)范圍內，每隔指定的距離的各個檢測點的彈性波信號；

步驟2：控制儀(7)對采集到的各個檢測點的彈性波信號記錄進行彈性波的初至波拾取，即得到各個檢測點彈性波的初至波的到達時間，并繪制彈性初至波時距曲線；利用彈性波的初至波通過公式V＝ΔH/Δt求取整個垂直檢測孔(9)范圍內各個檢測點的彈性波速度V，其中，ΔH為上述相鄰兩個檢測點之間的間距，Δt為某一檢測點的初至波時間差，即從彈性波激發裝置(5)在樁板(4)上激發彈性波，到對應的檢測點檢測到彈性波的初至波之間的時間差；

步驟3：控制儀(7)利用上述得到的彈性初至波時距曲線，根據以下規則求取樁體(3)底部的深度，當檢測點深度大于樁體(3)底部時，深于樁體(3)底部部分的彈性波需要穿過更多的土層，因土層速度較低，當檢測點深于樁體(3)底部時，檢測點檢測到初至波時間差變化較大，形成彈性初至波時距曲線拐點且斜率變大，該彈性初至波時距曲線拐點所對應檢測點的上面一個檢測點深度即為樁體(3)底部的深度；控制儀(7)利用上述各個檢測點的彈性波速度V根據現有的聲波透射法分析樁板(4)和樁體(3)的質量是否達標。

7.根據權利要求6所述的樁基檢測方法，其特征在于：所述步驟3后還包括步驟4：檢測完成后用水泥灌注垂直檢測孔(9)，避免路基結構損壞。

8.根據權利要求6所述的樁基檢測方法，其特征在于：所述步驟1中，根據電纜(10)上的距離標記，每隔0.2～1米，使檢波器(6)停頓1～5秒。

9.根據權利要求6所述的樁基檢測方法，其特征在于：所述彈性波為地震波中的縱波，激發出來的彈性波頻率范圍是10～500Hz，彈性波在地基土層(1)的傳播速度范圍為300～2000米/每秒。