[發明專利]一種既有工程樁樁底深度確定方法

有效

• 申請號: 201610519601.2
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN105971037B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張敬一;蔣志軍;賴偉;陳智芳
• 申請（專利權）人: 四川省建筑科學研究院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;G01N3/34
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑,鐘瑩潔

技術領域

本發明涉及土木工程質量檢測的技術領域，更具體地講，涉及一種基于地面激振的既有工程樁樁底深度確定方法。

背景技術

在使用狀態下對仍與上部基礎和結構相連接的既有工程樁進行復檢和評估還是樁基檢測中的難題，對于年代久遠的工程結構，其設計或施工記錄可能已難以查詢。若出現有如擬通行更大載重的車輛而需要提高橋梁樁基的承載力、地震后需要檢驗樁基是否受到損傷，或是在長期的沖刷作用下，樁周土被沖走或變松散以致樁基承載力減小等情況，對基樁長度和完整性的檢測就會顯得尤為重要。

在目前的樁基檢測技術中，低應變反射波法以其檢測快捷、成本低、效果好而得到了普及應用。其中，低應變反射波法和機械阻抗法是最普遍采用的兩種方法。對于既有橋梁、碼頭，樁上部有梁、板、承臺等平臺存在，通過在平臺上豎向激振，應力波會在平臺上下界面多次反射，只有較少能量透射到樁身，樁底反射往往較為微弱。微弱的樁底反射與干擾信號疊加后，更難以識別樁底反射位置。而采用機械阻抗法測試樁頂有平臺的基樁，頻域峰值往往平坦和不易識別。另外，對于高樁碼頭、橋梁等結構，也可在樁側以盡量接近豎向進行激振，然激振后向上傳播的波形在遇到上部結構后產生反射，而且因偏心產生的彎曲波會與樁底反射波疊加而干擾樁底反射波的識別，增加了識別樁底反射波的難度，以致較難有效檢測樁長。

現有既有工程樁基檢測方式之一是通過在樁身或樁頂承臺上敲擊的同時在樁側附近鉆取的豎向探孔中檢波，通過對信號的進一步分析確定樁底深度或樁身完整性。然而該方法在不具備在樁基頂面或側面激振條件時，無法有效進行樁基檢測；且需要對樁底深度進行一定修正后才能得到實際樁底深度，否則確定的樁底深度偏大，對于實際工程偏不安全。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種當樁基及其上部基礎、承臺等均不具備激振條件下的有效樁基檢測方法。

本發明提供了一種既有工程樁樁底深度確定方法，在待測樁的樁側鉆測孔并在靠近樁側附近進行地面激振，通過接收測孔中不同深度的信號進行待測樁的樁底深度分析并確定所述待測樁的樁底深度。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述測孔為豎直鉆打孔并且所述測孔的中心與待測樁之間的間距為0～3m，其中，所述測孔中放置有PVC測管并且所述PVC測管內注滿清水。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述地面激振是根據現場條件以最接近待測樁的位置放置地面激振板并利用激振錘在地面激振板上豎向激振或在地面激振板兩側水平激振的激振方式。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述激振錘為1.4～5.5kg的普通鐵錘或脈沖錘。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述接收測孔中不同深度的信號包括以下步驟：

將檢波器置于所述測孔的底部，進行地面激振；

在一個激振-檢波周期結束后，將檢波器的高度提升0.2～1m并繼續進行地面激振，重復操作直至檢波器到達測孔孔口；

將檢波器接收的信號按照檢波深度布置為時間-深度信號圖。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述進行待測樁的樁底深度分析并確定所述待測樁的樁底深度包括以下步驟：

讀取所述時間-深度信號圖中各信號的首至波走時t和對應的檢波深度Z，繪制各信號的首至波走時t與對應的檢波深度Z的散點圖；

確定所述散點圖中的轉折點，其中，所述轉折點對應的檢波深度為Z₁；

選取所述散點圖中檢波深度大于Z₁的多個點并利用所述多個點的首至波走時t和對應的檢波深度Z擬合得到樁底段的雙曲線及雙曲線方程，通過所述雙曲線的中心點坐標確定樁底深度。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述多個點的數量至少為4個以上，優選為10個以上。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述雙曲線方程為a(t-t₀)²-b(Z-L)²＝1，其中，t、Z分別代表信號的首至波走時和對應的檢波深度，a、b、t₀為擬合確定的常數，所述雙曲線的中心點坐標為(t₀，L)，L為待確定的樁底深度。

根據本發明既有工程樁樁底深度確定方法的一個實施例，所述激振錘和檢波器均通過線纜與示波器連接。