[發明專利]一種預制樁樁底溶洞探測系統及方法

在審

• 申請號: 201810090310.5
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108427142A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 張伯濤;丁敏;陳昌振;梁杰;陳偉標;易家昌;周瑞軍
• 申請（專利權）人: 廣州電力設計院有限公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01N29/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉靜

本發明涉及一種預制樁樁底溶洞探測系統及方法。探測系統包括打樁機、預制樁及探測裝置，打樁機包括機身、樁架及打樁錘，樁架包括在豎直方向延伸的導軌，打樁錘沿導軌作升降運動；預制樁包括樁身及與樁身連接的樁尖，預制樁位于打樁錘下方，用于承載打樁錘的錘擊力以在待探測區域土層產生彈性入射波；探測裝置包括裝設于樁尖的檢波器、檢測器以及連接于檢波器與檢測器的傳導線，檢波器用于檢測接收彈性入射波在待探測區域土層的地質結構作用形成的反射波，檢測器用于對反射波進行分析。本發明提供的預制樁樁底溶洞探測系統及方法能夠在不需要額外的激振設備的情況下保證彈性入射波的能量，且能夠探明樁底地質溶洞情況，有效防止滑樁、斷樁等問題。

技術領域

本發明涉及建筑工程樁基施工的技術領域，特別是涉及一種預制樁樁底溶洞探測系統及方法。

背景技術

喀斯特地區隱伏溶洞構成的巖溶地基常常引起地基承載力不足、不均勻沉降、地基滑動和塌陷等地基變形問題。目前，樁基礎是巖溶地區工程建設中非常普遍使用的一種基礎形式，在未探明樁底溶洞發育的情況下進行樁基施工，若處理不當，極易發生滑樁、斷樁、坍孔、地面沉降、埋鉆、周圍建筑開裂等嚴重事故，因此含隱伏溶洞的巖溶地基穩定問題更是成為工程建設中的突出問題。

在溶洞地區，當樁型采用預制樁時，由于當前探測方法大都探測范圍有限、精度不高、工作復雜且干擾大，若不能探明樁底地質溶洞情況，極有可能會發生滑樁、斷樁的情況。

發明內容

基于此，有必要針對使用預制樁在溶洞地區進行樁基施工時，由于當前探測方法缺陷，而不能探明樁底溶洞情況，導致滑樁、斷樁的問題，提供一種能夠探明樁底地質溶洞情況的預制樁樁底溶洞探測裝置及方法。

一種預制樁樁底溶洞探測系統，包括打樁機、預制樁及探測裝置，該打樁機包括機身、與該機身連接的樁架及打樁錘，該樁架包括在豎直方向延伸的導軌，該打樁錘裝設于該導軌，且沿該導軌作升降運動；該預制樁包括樁身及與該樁身連接的樁尖，該預制樁位于該打樁錘下方，用于承載該打樁錘的錘擊力，以在待探測區域土層產生彈性入射波；該探測裝置包括裝設于該樁尖的檢波器、檢測器以及連接于該檢波器與該檢測器的傳導線，該檢波器用于檢測接收該彈性入射波在待探測區域土層的地質結構作用形成的反射波，該檢測器用于對該反射波進行分析以獲取反射波分析圖。

上述預制樁樁底溶洞探測裝置，通過使用打樁機的打樁錘捶擊預制樁，使得預制樁向樁底下方的土層沉入過程中，激發彈性入射波至待探測區域土層，當彈性波遇到溶洞地質結構時，傳回反射波，由位于樁尖的檢波器檢測接收后經傳導線傳送至檢測器，再經檢測器分析后得到反射波分析圖，則可判斷待探測區域土層的地質結構中是否存在溶洞。此探測系統結構簡單、不需要額外的激振設備，保證彈性入射波的能量，且能夠探明樁底地質溶洞情況，有效防止滑樁、斷樁等問題。

在其中一個實施例中，上述樁身為空心樁身，上述檢波器容納于該空心樁身，上述傳導線穿過該空心樁身使上述檢波器與上述檢測器連接。

在其中一個實施例中，上述檢測器為地震儀。

在其中一個實施例中，上述預制樁樁底溶洞探測系統還包括樁帽，上述樁帽蓋設于上述樁身頂部，用于承載上述打樁錘的捶擊力并將錘擊力傳遞至上述預制樁。

一種預制樁樁底溶洞探測方法，該探測方法包括以下步驟：1)將預制樁插入待探測區域土層至預設位置，并啟動打樁機；2)利用打樁錘錘擊上述預制樁，以在帶探測區域土層產生彈性入射波；3)利用檢波器檢測接收彈性入射波在待探測區域土層的地質結構作用形成的反射波，并傳送至檢測器；4)利用檢測器對反射波分析并獲得反射波分析圖；5)根據反射波分析圖判斷是否存在溶洞。