[發(fā)明專利]一種基于定向聲波法的基樁嵌巖深度檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111161572.4
• 申請(qǐng)日: 2021-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN114046751A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂雯倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南天功測(cè)控科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B17/00
• 分類號(hào): G01B17/00
• 代理公司: 湖南喬熹知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43262
• 代理人: 熊嫻

本發(fā)明提供了一種基于定向聲波法的基樁嵌巖深度檢測(cè)方法，包括：S1：在基樁上的探測(cè)孔內(nèi)選取多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；S2：利用具有定向發(fā)射聲波功能和相同方向的聲波接收功能的換能器對(duì)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)，得波形圖；S3：定向聲波消除干擾波，得到反射波調(diào)輝圖；S4：從反射強(qiáng)度圖中截取界面回波區(qū)域，得到多個(gè)界面回波區(qū)域的歸一化反射能量系數(shù)r；S5：以探測(cè)孔的深度為縱坐標(biāo)、r為橫坐標(biāo)，得到曲線圖；S6：曲線中出現(xiàn)明顯突變或者拐點(diǎn)處的縱坐標(biāo)值即為嵌巖面的深度。本發(fā)明利用超聲反射法檢測(cè)混凝土灌注樁嵌巖深度，為建筑基樁抗拔力評(píng)價(jià)提供重要參考指標(biāo)；采用具有定向發(fā)射和接收超聲波功能的換能器，降低了偏心檢測(cè)孔識(shí)別反射波的難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于嵌巖深度探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于定向聲波法的基樁嵌巖深度檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

建筑物基樁是決定建筑物穩(wěn)定性和安全性的重要因素，當(dāng)?shù)叵滤惠^高且地下室尺寸較大時(shí)，水浮力可能會(huì)大于建筑物自重和壓重之和，建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)受到影響。地層包括土體層和巖體層，土體層位于巖體層上方，基樁抗拔承載能力主要由土體提供的抗拔力和嵌巖端巖體提供的抗拔力以及自身自重這三部分組成，其中巖體提供的抗拔力是影響基樁抗拔承載能力的主要因素。對(duì)于基樁抗拔力的檢測(cè)主要通過抗拔靜載試驗(yàn)、自平衡試驗(yàn)等方式進(jìn)行檢測(cè)，靜載試驗(yàn)不合格率較高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，設(shè)備成本高，不易操作。而衡量嵌巖端巖體抗拔力的重要參數(shù)是基樁嵌入巖體層的深度，即嵌巖深度。進(jìn)一步的，土體層和巖體層的分界面為中風(fēng)化層和強(qiáng)風(fēng)化層的分界面。然而目前對(duì)混凝土灌注樁的質(zhì)量檢測(cè)方法，如低應(yīng)變法、鉆芯法、高應(yīng)變法和靜載法等所檢測(cè)指標(biāo)均不能檢測(cè)嵌巖深度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于定向聲波法的基樁嵌巖深度檢測(cè)方法，利用超聲反射法檢測(cè)混凝土灌注樁嵌巖深度，為建筑基樁抗拔力評(píng)價(jià)提供重要參考指標(biāo)；檢測(cè)方法簡(jiǎn)單易操作，檢測(cè)成本低、效率高、準(zhǔn)確率高；可以利用鉆芯法鉆取的鉆芯孔作為超聲法檢測(cè)的探測(cè)孔，無需另外鉆取探測(cè)孔；需要說明的是：工程實(shí)際中的鉆芯孔一般不在基樁的中心位置，具有不確定的偏心距離；因此在偏心孔中發(fā)射和接收的非定向聲波由于不同方向上的反射距離的不同，最快和最慢反射波到達(dá)時(shí)間具有較大的時(shí)差，反射波區(qū)域難以判斷；采用具有定向發(fā)射和接收超聲波功能的換能器，減小了最快和最慢反射波到達(dá)時(shí)間的時(shí)差，降低了識(shí)別反射波的難度，提高了截取界面回波的精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于定向聲波法的基樁嵌巖深度檢測(cè)方法，包括如下步驟：

步驟S1：在基樁上的探測(cè)孔內(nèi)選取多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；

步驟S2：利用具有定向發(fā)射聲波功能和相同方向的聲波接收功能的換能器對(duì)探測(cè)孔內(nèi)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)，獲得多組波形圖；

步驟S3：對(duì)步驟S2接收的多組定向聲波波形圖消除干擾波，得到反射波調(diào)輝圖；

步驟S4：從步驟S3反射波調(diào)輝圖中截取界面回波區(qū)域，得到多個(gè)界面回波區(qū)域的歸一化反射能量系數(shù)r的值；

步驟S5：以探測(cè)孔的深度為縱坐標(biāo)、混凝土樁與圍巖界面歸一化反射能量系數(shù)r的值為橫坐標(biāo)，得到反射系數(shù)曲線圖；

步驟S6：根據(jù)步驟S5得到的曲線圖判斷嵌巖面的位置：曲線中出現(xiàn)明顯突變或者拐點(diǎn)處的縱坐標(biāo)值即為嵌巖面的深度，所述嵌巖深度為基樁的長(zhǎng)度減去嵌巖面的深度。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述基樁深度為L(zhǎng)1，探測(cè)孔深度為L(zhǎng)2，則L1≤L2。

多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)沿著探測(cè)孔深度方向間隔布置。

步驟S4中，根據(jù)基樁尺寸和聲波在基樁中的傳播速度計(jì)算反射波位置，從而確定界面回波區(qū)域，所述界面回波為基樁和圍巖之間的界面反射的聲波。

換能器定向發(fā)射聲波的范圍為0°～90°。