[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

技術領域

本發明涉及運營鐵路路基的地基處理質量檢測技術領域，具體涉及一種運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構及檢測方法。

技術背景

我國鐵路路基地基處理方法種類較多。地基處理質量檢測是在施工過程中抽樣進行質量驗收。驗收方式包括荷載試驗、動力觸探、小應變、地基系數K30檢測等，檢測結果有局部性和局限性，不能完全整體評價地基質量，造成鐵路運營后局部路基因地基變形、位移導致沉降、塌陷等病害。特別是對運營鐵路的地基質量檢測，樁基檢測已經不具備施工時的檢測驗收手段，同時要保證鐵路安全營運，因此檢測時盡量不破壞路基結構，最好是無損檢測。

目前，我國運營鐵路的地基處理質量檢測沒有很明確的具體方法，特別是地基中的剛性樁檢測更是沒有一種很有效方法。

參考文獻：建筑基樁檢測技術規范(JGJ106-2014)。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種運營鐵路路基旁側鉆孔樁基檢測結構及檢測方法，該結構和方法利用樁體旁側的鉆孔，接收激發于樁板或樁體上彈性波，分析彈性波運動學特征來檢測樁基的質量和樁長。

為實現此目的，本發明所設計的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、檢波器、地基土層、位于地面的控制儀、位于地基土層上方的建筑層、設置在地基土層中的樁體和樁板，其中，所述樁板設置在樁體頂部，樁板的頂面連接建筑層，所述建筑層內開設有通向樁板的彈性波激發裝置垂直安裝孔，所述樁體一側的地基土層內開設有垂直檢測孔，所述垂直檢測孔的頂端向上延伸并穿透建筑層，垂直檢測孔的底端位于樁體底部的下方，所述彈性波激發裝置通過彈性波激發裝置垂直安裝孔固定連接在樁板上，所述垂直檢測孔內設有檢波器，所述檢波器的信號輸出端通過電纜連接控制儀的信號輸入端，所述控制儀的控制信號輸出端連接彈性波激發裝置的開關控制端。

一種利用上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，使檢波器在垂直檢測孔內由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動，在檢波器在垂直檢測孔內由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動的過程中，根據電纜上的距離標記，每隔指定的距離使檢波器停頓指定的時間，每當上述檢波器停頓時，控制儀向彈性波激發裝置發出開機信號，彈性波激發裝置在樁板上激發彈性波，該彈性波通過樁板和樁體向四周發射，并在地基土層中傳播，檢波器接收到上述在地基土層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，這樣可得到整個垂直檢測孔范圍內，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在樁板上激發彈性波，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底部的深度，當檢測點深度大于樁體底部時，深于樁體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底部的深度；控制儀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和樁體的質量是否達標。

本發明對運營鐵路中的隱埋樁基，利用旁側鉆孔進行檢測，檢測條件簡單快捷，對既有鐵路路基破損小，檢測效果良好，能有效判斷樁板和樁體的質量好壞。可推廣應用于其他工程中的隱埋剛性樁檢測，有巨大的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的彈性初至波時距曲線圖

其中，1—地基土層、2—建筑層、3—樁體、4—樁板、5—彈性波激發裝置、6—檢波器、7—控制儀、8—彈性波激發裝置垂直安裝孔、9—垂直檢測孔、10—電纜。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明：