一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，包括下述步驟：①在大直徑樁孔底部沿圓周方向均勻放置數(shù)個(gè)雙檢檢波器；②使用電火花震源在樁孔底部中心部位人工激發(fā)彈性波；③利用淺層地震儀記錄樁孔底雙檢檢波器接收到的反射波；④分析研究這些波形記錄進(jìn)而判斷樁孔底一定范圍內(nèi)是否存在溶洞、溶槽或破碎帶等不良地質(zhì)條件。本發(fā)明專利技術(shù)的方法不必在樁孔底部再施工進(jìn)行地質(zhì)勘察鉆孔，使持力層檢測(cè)成本大幅降低、檢測(cè)速度快。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法
本專利技術(shù)涉及工程建筑
，是一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法。
技術(shù)介紹
大直徑鉆孔砼灌注樁具有單樁承載力高、抗震性能好、施工無噪音、無振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已被大型橋梁和高層建筑廣泛應(yīng)用。由于大直徑樁的受力較大，對(duì)建筑物的安全至關(guān)重要，現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）規(guī)定：?jiǎn)沃鶈螛兜拇笾睆角稁r樁，應(yīng)視巖石的性質(zhì)，檢驗(yàn)樁底下3倍直徑或5m深度范圍內(nèi)有無空洞破碎帶，軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。現(xiàn)有技術(shù)是在每個(gè)樁位都布置一個(gè)工程地質(zhì)勘察鉆孔，以探查樁底有無不良地質(zhì)條件。但是，在巖溶發(fā)育的灰?guī)r區(qū)或地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，僅靠一個(gè)鉆孔往往還不能確定整個(gè)樁底下3倍直徑或5米深度范圍內(nèi)有無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。為了解決上述問題，在人工能夠到達(dá)的人工挖孔樁孔底，已經(jīng)開發(fā)了地質(zhì)雷達(dá)與少量鉆孔取芯相結(jié)合的方法再進(jìn)行持力層檢測(cè)的新技術(shù)，而對(duì)于人工無法到達(dá)孔底驗(yàn)孔的機(jī)械成孔樁孔，仍然需要采用多個(gè)勘察鉆孔的方法進(jìn)一步勘察，這種方法的不足是勘察成本極高，勘察時(shí)間長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，包括下述步驟：①在大直徑樁孔底部沿圓周方向均勻放置數(shù)個(gè)雙檢檢波器；②使用電火花震源在樁孔底部中心部位人工激發(fā)彈性波；③利用淺層地震儀記錄樁孔底雙檢檢波器接收到的反射波；④分析研究這些波形記錄進(jìn)而判斷樁孔底一定范圍內(nèi)是否存在溶洞、溶槽或破碎帶等不良地質(zhì)條件。本專利技術(shù)所述的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法步驟如下：①鉆樁孔；②從樁孔孔口邊緣向樁孔底部放置雙檢檢波器，使雙檢檢波器沿樁孔底部的地面圓周均勻?qū)ΨQ分布；③向樁孔底部中心吊放電火花震源的換能器，換能器開口向下，換能器保持在距離樁孔地面的懸空位置；④將電火花震源的主機(jī)、電火花震源的觸發(fā)器、淺層地震儀放置在樁孔孔口上端外部，使電火花震源的觸發(fā)器與淺層地震儀的觸發(fā)端連接，電火花震源主機(jī)與換能器連接；⑤將雙檢檢波器輸出端與淺層地震儀輸入端連接；⑥淺層地震儀開機(jī)，準(zhǔn)備接收記錄樁底彈性波曲線；⑦觸發(fā)電火花震源主機(jī)，通過電火花震源的換能器在樁底中心激發(fā)彈性波，淺層地震儀自動(dòng)接收并記錄雙檢檢波器收到的彈性波曲線；⑧檢查確認(rèn)淺層地震儀接收到的波形記錄完整后，將雙檢檢波器及電火花震源的換能器收回地面。所述雙檢檢波器內(nèi)包含防水型磁電檢波器和水下壓電檢波器，各雙檢檢波器與樁孔中心的距離相等。電火花震源的換能器開口與樁孔底部的地面間的距離H是5～20厘米。所述的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法步驟如下：①鉆樁孔，樁孔清孔后，在樁孔的上端口邊緣處向樁孔底部的地面吊放4個(gè)雙檢檢波器，雙檢檢波器分別放置在東西南北四個(gè)方位，雙檢檢波器包含防水型磁電檢波器和水下壓電檢波器，4個(gè)雙檢檢波器沿樁孔底部的地面圓周均勻分布，并使雙檢檢波器與樁孔地面殘留的巖屑沉渣緊密接觸，各雙檢檢波器與樁孔中心的距離相等；②樁孔孔口端固定支撐架，支撐架的中心部位對(duì)準(zhǔn)樁孔中心部位，沿支撐架的中心向樁孔底部中心吊放電火花震源的換能器，換能器開口向下，換能器開口端與樁孔地面的距離H為5～20厘米，換能器用吊繩固定在支撐架上；③將電火花震源主機(jī)及淺層地震儀放置在樁孔孔口附近，電火花震源的觸發(fā)器與淺層地震儀的觸發(fā)端連接，雙檢檢波器的輸出端依次與淺層地震儀的輸入端口相連接，電火花震源主機(jī)與換能器連接；④淺層地震儀開機(jī)，準(zhǔn)備接收記錄雙檢檢波器的彈性波曲線；⑤觸發(fā)電火花震源主機(jī)，換能器在樁孔底部中心產(chǎn)生彈性波，彈性波通過雙檢檢波器接收并傳送至淺層地震儀，淺層地震儀記錄出雙檢檢波器收到的彈性波曲線；⑥確認(rèn)淺層地震儀接收彈性波波形完整后，將雙檢檢波器及電火花震源的換能器收回地面。步驟②中換能器開口端與樁孔地面的距離H為12厘米。本專利技術(shù)所述方法的優(yōu)點(diǎn)在于：能夠在泥漿充盈、人工無法到達(dá)樁孔底部驗(yàn)孔的機(jī)械成孔樁孔中無損探查孔底有無溶洞、溶槽、破碎帶等不良地質(zhì)條件，大幅降低了需要多個(gè)勘察孔的勘察成本；由于彈性波的傳播和反射是全方位的，檢波器接收到的反射波探查覆蓋面廣，能夠接收到檢波器下方和旁側(cè)的反射波，可探測(cè)到樁孔底部較大范圍內(nèi)的不良地質(zhì)條件。本專利技術(shù)的方法不必在樁孔底部再施工進(jìn)行地質(zhì)勘察鉆孔，使持力層檢測(cè)成本大幅降低、檢測(cè)速度快。附圖說明附圖1是本專利技術(shù)方法中使用的各設(shè)備的位置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是檢測(cè)到的樁孔底部持力層完整的正常彈性波形圖；附圖4是檢測(cè)到的樁孔底部持力層下面存在溶洞的異常彈性波形圖，附圖4中1號(hào)、2號(hào)和4號(hào)為雙檢檢波器接收到的正常波形圖，3號(hào)為雙檢檢波器接收到的異常波形圖，說明3號(hào)方位的樁孔底存在不良地質(zhì)情況。圖1是本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向放大圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，包括下述步驟：①在大直徑樁孔底部沿圓周方向均勻放置數(shù)個(gè)雙檢檢波器；②使用電火花震源在樁孔底部中心部位人工激發(fā)彈性波；③利用淺層地震儀記錄樁孔底雙檢檢波器接收到的反射波；④分析研究這些波形記錄進(jìn)而判斷樁孔底一定范圍內(nèi)是否存在溶洞、溶槽或破碎帶等不良地質(zhì)條件。本專利技術(shù)提供的進(jìn)一步方案是：步驟如下：①鉆樁孔；②從樁孔孔口邊緣向樁孔底部放置雙檢檢波器，使雙檢檢波器沿樁孔底部的地面圓周均勻?qū)ΨQ分布；③向樁孔底部中心吊放電火花震源的換能器，換能器開口向下，換能器保持在距離樁孔地面的懸空位置；④將電火花震源的主機(jī)、電火花震源的觸發(fā)器、淺層地震儀放置在樁孔孔口上端外部，使電火花震源的觸發(fā)器與淺層地震儀的觸發(fā)端連接，電火花震源主機(jī)與換能器連接；⑤將雙檢檢波器輸出端與淺層地震儀輸入端連接；⑥淺層地震儀開機(jī)，準(zhǔn)備接收記錄樁底彈性波曲線；⑦觸發(fā)電火花震源主機(jī)，通過電火花震源的換能器在樁底中心激發(fā)彈性波，淺層地震儀自動(dòng)接收并記錄雙檢檢波器收到的彈性波曲線；⑧檢查確認(rèn)淺層地震儀接收到的波形記錄完整后，將雙檢檢波器及電火花震源的換能器收回地面。本專利技術(shù)所述各雙檢檢波器均勻分布在樁孔底圓周位置，與樁孔中心的距離相等，換能器位于樁孔中心部位，人工激震電火花震源主機(jī)，從激震點(diǎn)發(fā)出的彈性波向外傳播，遇到不同密度的巖土介質(zhì)分界面時(shí)，會(huì)發(fā)生波反射現(xiàn)象，一部分會(huì)被反射回樁孔底部被雙檢檢波器所接收，通過分析淺層地震儀記錄的彈性波形的正?；虍惓?，判斷出樁孔底部一定范圍內(nèi)是否存在溶洞、溶槽破碎帶等不良地質(zhì)條件。本專利技術(shù)方法中獲得的典型波形曲線如圖3、圖4所示。圖3是使用4個(gè)雙檢檢波器檢測(cè)到的樁底完整持力層的正常波形圖，圖4是4個(gè)雙檢檢波器檢測(cè)到樁底持力層局部發(fā)現(xiàn)溶洞的異常波形圖，其中3號(hào)檢波器波形異常，1號(hào)、2號(hào)和4號(hào)檢波器波形正常，說明3號(hào)檢波器位置附近下面有不良地質(zhì)情況，1號(hào)、2號(hào)和4號(hào)檢波器處的地質(zhì)情況正常。如果增加雙檢檢波器的數(shù)量，能夠進(jìn)一步提高探查分辨率。實(shí)施例只使用了4個(gè)雙檢檢波器。雙檢檢波器也可使用6個(gè)、8個(gè)或10個(gè)不等，根據(jù)樁孔的直徑大小等情況增減雙檢檢波器的數(shù)量。本專利技術(shù)使用的雙檢檢波器得到的波形曲線采用等偏移距排列反射波淺層地震勘探技術(shù)進(jìn)行分析。圖1中9是泥漿，泥漿9覆蓋換能器及雙檢檢本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，其特征在于：包括下述步驟：①在大直徑樁孔底部沿圓周方向均勻放置數(shù)個(gè)雙檢檢波器；②使用電火花震源在樁孔底部中心部位人工激發(fā)彈性波；③利用淺層地震儀記錄樁孔底雙檢檢波器接收到的反射波；④分析研究這些波形記錄進(jìn)而判斷樁孔底一定范圍內(nèi)是否存在溶洞、溶槽或破碎帶等不良地質(zhì)條件。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，其特征在于：步驟如下：①鉆樁孔；②從樁孔孔口邊緣向樁孔底部放置雙檢檢波器，使雙檢檢波器沿樁孔底部的地面圓周均勻?qū)ΨQ分布；③向樁孔底部中心吊放電火花震源的換能器，換能器開口向下，換能器保持在距離樁孔地面的懸空位置；④將電火花震源的主機(jī)、電火花震源的觸發(fā)器、淺層地震儀放置在樁孔孔口上端外部，使電火花震源的觸發(fā)器與淺層地震儀的觸發(fā)端連接，電火花震源主機(jī)與換能器連接；⑤將雙檢檢波器輸出端與淺層地震儀輸入端連接；⑥淺層地震儀開機(jī)，準(zhǔn)備接收記錄樁底彈性波曲線；⑦觸發(fā)電火花震源主機(jī)，通過電火花震源的換能器在樁底中心激發(fā)彈性波，淺層地震儀自動(dòng)接收并記錄雙檢檢波器收到的彈性波曲線；⑧檢查確認(rèn)淺層地震儀接收到的波形記錄完整后，將雙檢檢波器及電火花震源的換能器收回地面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，其特征在于：所述雙檢檢波器內(nèi)包含防水型磁電檢波器和水下壓電檢波器，各雙檢檢波器與樁孔中心的距離相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，其特征在于：電火花震源的換能器開口與樁孔底部的地面間的距離H是5～20厘米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械成孔混凝土灌注樁樁底持力層檢測(cè)方法，其特征在于：步驟如下：①鉆樁孔(1)，樁孔(1)清孔后，在樁孔(1)的上端口邊緣處向樁孔...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張善法，李書華，歐陽(yáng)偉，趙憲堂，任寶宏，景朋濤，劉海青，劉祥瑞，尹紀(jì)超，賈培良，徐萬祥，高建東，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東正元工程檢測(cè)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37