[發明專利]用于高承臺樁質量檢測的樁側壓入探頭透射波檢測方法

有效

• 申請號: 202010456816.0
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111638269B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 王奎華;涂園;邱欣晨;吳君濤;趙爽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24;G01N29/22;E02D33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種用于高承臺樁質量檢測的樁側壓入探頭透射波檢測方法，屬于地基基礎試驗檢測領域。本發明對傳統旁孔透射波法進行改良，結合靜力觸探中探桿壓入的方式，將檢波器壓入樁側臨近的地基土中，可避免傳統打孔(尤其是水上打孔)費用高、耗時長、孔距遠等缺陷，同時能夠提高檢測結果的準確性。利用靜力觸探的分節中空探桿改裝，將檢波器內置于探桿底部，檢波器數據線可通過探桿中心穿出，以實現地基土振動的信號采集。采用樁身夾具平臺作為液壓設備的反力平臺和樁身的激振平臺，通過液壓缸的運動實現探桿在地基中的鉆進和拔離，最終可實現樁身全長范圍內土體振動波形的檢測。

技術領域

本發明屬于地基基礎檢測和試驗領域，具體涉及一種用于高承臺樁質量檢測的樁側壓入探頭透射波檢測方法。

背景技術

高樁承臺基礎廣泛應用于跨越江河湖海水域的橋梁以及風電平臺中，因為長期的腐蝕、沖刷、波浪荷載、地震以及可能的人為損傷(車船撞擊)等作用容易造成損傷，又因其隱蔽性而不易發現。水中樁基常見病害包括鋼筋銹蝕、混凝土剝落、河床沖刷導致的樁身截面阻抗減小，斷裂等病害，及時檢測與界定樁基損傷程度，評價其在不同損傷程度下繼續服役的性能或承載能力十分重要。

作為一種樁身完整性檢測方法，旁孔透射波法具有信號強、干擾少、能反映樁身缺陷及缺陷以下樁身質量信息等優點，自提出以來就在樁基檢測中，尤其是在既有建筑工程樁中得到了廣泛應用。該方法在樁側或與樁相連的基礎側面激振，在基樁旁注滿水的測孔內懸掛檢波器接收透射波信號，根據P波的首至時間與深度的關系和波形變化，可確定樁身及地基土波速、樁長等信息，同時用于分析樁身潛在缺陷的位置。目前旁孔透射法在高承臺樁檢測的應用中主要還存在以下幾方面有待改善的地方：

1、旁孔與被檢樁之間的水平間距過大，對樁身P波透射到旁孔的P波(簡稱PP波)和S波、(簡稱PS波)在土中的傳播時間占比，以及地基土層狀特性對旁孔透射法的影響將不可忽視，尤其對于非飽和地基而言，地基土的層狀特性對P波波速的影響顯著，減小旁孔與被檢樁水平間距可大大提高測試結果的準確性。但由于受到鉆孔設備的影響，目前工程上旁孔與被檢樁水平間距無法控制到足夠小；

2、旁孔的施工工序相對較為復雜，耗時長，而且鉆孔費用高，在一定程度上降低了樁基測試的效率和經濟性；

3、傳統旁孔透射波法在土層和檢波器之間隔有套管，套管的存在對與檢波器檢波的精度有不利影響。

為了解決這些缺陷，提出了本文的方法：結合已有旁孔透射波法的檢測原理，設計出一種樁側壓入探頭的透射波法，通過對靜力觸探分節探桿進行改進，并將三向高靈敏度的加速度傳感器固定在探頭內，最后壓入地基土中不同深度，再通過多次水平敲擊或豎向敲擊樁身，來進行樁基缺陷等信息的檢測。該方法可免去打孔費用，并節省大量時間，操作方便；由于對操作空間要求低，可使傳感器與樁身更貼近，提高測試數據靈敏性及結果準確性；此外，與傳統的旁孔透射法在傳感器和土層之間存在套管和清水不同，本方法的探頭直接緊貼土層，使得測試信號更準確。本方法在高承臺樁受到地震、車船撞擊后損傷的快速檢測方面具有很好的實用價值。

發明內容

為解決傳統旁孔透射波法在高承臺樁質量檢測中的不足，結合靜力觸探方法提出了一種新的樁側壓入探頭透射波法，可用于已有建筑高承臺樁基在地震、車船撞擊以及服役過程中其他損傷的快速檢測。

本發明的主要發明構思概括如下：將高靈敏加速度傳感器固定在靜力觸探的探桿內部，再利用液壓設備將多段探桿壓入地基土中，作為檢波裝置來測量敲擊樁身信息。在樁身設置固定的夾具平臺，用于給液壓設備提供反力，同時可以作為樁身的激勵平臺，最后根據檢測目的選擇水平或豎向激振，根據波形特征判斷樁身信息。

本發明具體采用的技術方案如下：

一種用于高承臺樁質量檢測的樁側壓入探頭透射波檢測方法，其步驟如下：