钻孔雷达进行桩基检测的试验探讨
浅谈钻孔灌注桩检测技术(超声波法)
浅谈钻孔灌注桩检测技术(超声波法)桩基础是构造物的主要形式之一,其工程质量一直备受建设、施工、设计和监理等部门的关注。
但是由于我国地理环境复杂、施工与专业技术不成熟和基础和结构设计不合理等原因,导致桩基施工中存在着很多质量隐患,下面文章将就钻孔灌注桩超声波法检测技术进行深入的分析和讨论。
标签:钻孔灌注桩;超声波;缺陷混凝土是一种多相复合体,其强度和均匀性并不是一直处于稳定状态,因此,超声波在混凝土中的传播是一个极其复杂的物理过程,此时就需要利用波形、波幅、和声时等声学参数来对混凝土灌注桩质量缺陷性质、位置和大小进行判断,从而使得混凝土超声检测能在工程中得到很好的应用。
1 国内灌注桩的应用概况我国在桩基工程上的花费往往占据了总工程造价的很大一部分,由此就可以看出,对于工程结构而言,桩基工程的质量是否达标影响着整个施工质量的高低。
但是因为桩基工程属于地下隐蔽工程,施工工序多,工艺流程长而复杂,施工过程大多处在水下不易监视,众多的因素导致施工质量难以达到预期效果,其中灌注桩的质量问题最为严重,因此灌注桩的工程事故在所有工程施工事故中占有极高的比例,所以我国在灌注桩方面难以解决的问题主要有三个:采取何种方法对灌注桩的施工质量进行控制,对灌注桩存在的缺陷如何进行处理,采用何种方法对桩基工程进行检验。
2 钻孔灌注桩施工中存在的问题及处理方法钻孔灌注桩主要包括泥浆护壁灌注桩和干作业螺旋钻孔灌注桩两种。
在进行灌注桩施工阶段,对于水下混凝土的灌注尤为关键,因此在灌注过程中,要对其进行明确分工,以确保各个环节统一指挥,密切配合,确保工程施工的顺利进行,使得灌注水下混凝土的质量能够大大提高,从而预防质量事故的发生。
如若发生了灌注桩的质量事故,应当理清现场情况,分析事故原因,在最短的时间内采取合理的技术措施进行补救,对于缺失存在缺陷的钻孔桩,应在其能够安全使用的情况下进行设计补强,以免诱发不必要的经济损失。
对于补强的桩还需要对其进行质量安检,符合要求之后才可以正常投入使用。
钻孔取芯法检测桩基础质量
钻孔取芯法检测桩基础质量摘要介绍高速公路桥梁桩基质量检测中,钻孔取芯法作为超声波检测桩基质量的复核手段,并对该方法的运用做了介绍。
关键词桩基质量钻孔取芯声波法抗压强度检测1、概述桩基础作为工程结构最主要的基础形式之一,已广泛应用于交通工程、建筑等各个领域。
桩基质量及桩基承载力的高低对各类建筑整体质量都有非常大的影响。
桩检的方法很多,常见的有超声波、小应变动测、钻孔取芯法等。
其中钻孔取芯法能直接观测芯样的配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性,核实桩基长度,判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等,是桩检中应用较为普遍的一种方法。
钻孔取芯法不适用与预应力混凝土及抗压强度低于10MPa 的混凝土。
2、方法选择高速公路LJ0X标全线共280根桩基础,全部桩基均采用超声波进行桩身质量检测,但声波法存在一定范围的测试盲区及对波形曲线分析的误判,不能判定桩基全断面的质量,比如桩心部位及声测管外是否有局部的扩径和缩径等质量问题。
此时校核超声波检测结果的正确性就需要钻孔取芯法。
3、钻孔取芯的目的(1)取芯样做混凝土抗压强度试验,检测桩基混凝土是否达到设计强度要求。
(2)直接观测芯样的配合比的变化、砂石料的搅拌均匀性。
(3)核实桩基长度,判断桩底沉渣厚度、桩基扩径、夹砂等。
4、钻机取芯法要求及注意事项4.1取芯设备及芯样要求(1)取芯及芯样加工的主要设备、仪器均应有产品合格证。
(2)取芯机应有足够的刚度及操作灵活性,并应有水冷却系统。
(3)锯切芯样的锯切机,应具有冷却系统合牢固装置。
(4)芯样应保证高度和直径比在1~2范围内且断面与轴线垂直,不能满足的断面宜用研磨机进行断面加工及用硫磺胶泥(补平厚度不宜超过1.5mm)或水泥净浆(补平厚度不宜超过5mm)等材料补平。
4.2取芯桩检的注意事项桩基检测是一项严谨的技术工作,受到取芯机操作人员、试验人员及机械设备等各方面影响,为尽可能的减小影响,因此桩检中应注意以下几点:(1)待测桩基应有代表性(需要验证质量的桩基除外),避免以点盖面,得到错误结论。
桩基超声波成孔检测技术分析
桩基超声波成孔检测技术分析摘要在当今工程建设中,钻孔灌注桩依靠其优势,从而被广泛使用。
但是又因为它本身的隐蔽性,灌注桩钻孔质量的优劣将对灌注桩的成桩的质量有着明显的影响,所以在桩基检测中成孔检测方法也是它主要的组成部分。
根据成孔检测的结果可以判定钻孔的质量是不是符合灌注桩的设计要求.从而判断施工方法有无缺陷,以此来把控钻孔灌注桩的工程质量。
因为钻孔灌注桩在施工的时候对建筑物四周的环境影响不大,而且适应各类的地质条件,因此在工程建设中被普遍应用。
随着技术的发展以及对工程质量的更高要求,对于钻孔灌注桩的成孔质量要求也随之提高,因此需要更高的检测精度。
目前,有关基桩的施工方法与验收规范中(包括国家标准、行业标准以及各省份制定的地方标准),确切的规定了水泥混凝土灌注桩钻孔的检测方法和重点,而超声波成孔检测就是主要的检测方法之一。
1.成孔检测的重要性在工程结构中经常使用的桩基模式是钻孔灌注桩,上部结构的荷载可以通过灌注桩传入深层的岩土层,从而避免工程结构发生不均匀沉降。
灌注桩的施工包含钻孔和灌桩两个环节,其首要步骤就是钻孔的成孔,由于钻孔是在水下或者地下施工的,其成孔质量很难把控。
往往施工中的失误以及复杂的地质条件会引起钻孔的缩孔、扩径、倾斜以及塌孔等现象。
而钻孔的好坏直接影响着水泥混凝土灌注后的成桩质量。
桩径扩大会增加桩侧摩阻力,导致桩底侧阻力没办法完全发挥,并且会增加水泥混凝土的灌注量,加重成本。
而灌注桩缩径的话,会致使基桩承重能力下降,整体性能达不到实际使用要求。
钻孔倾斜会导致施工过程中钢筋笼下放困难,钢筋保护层达不到设计要求,也会对桩基的承载能力造成影响。
因此在水泥混凝土灌桩之前,对钻孔进行成孔检测是非常有必要的。
而快捷精确的超声波检测方法更是成为了成孔检测的首选。
2.超声波法成孔检测原理成孔质量超声波检测仪由探头绞车和主机组成,在探头的正十字方向上分别安装了四个换能器,绞车在仪器控制下将探头从钻孔顶部匀速下放,绞车把探头下放的长度通过连接线传到设备主机上。
钻孔灌注桩超声波检测
钻孔灌注桩超声波检测钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方法,可有效提升土壤承载能力,增加工程的稳定性。
为了确保钻孔灌注桩的质量,超声波检测技术被广泛应用于这一领域中。
本文将介绍钻孔灌注桩超声波检测的原理、方法和应用。
一、原理钻孔灌注桩超声波检测利用超声波在材料中的传播特性来评估材料的质量和缺陷情况。
超声波在材料中的传播速度和反射特性受材料的密度、弹性模量和声波吸收特性等因素的影响。
通过测量超声波的传播时间和幅度变化,可以推断材料的物理性质和存在的缺陷情况。
二、方法钻孔灌注桩超声波检测通常通过以下步骤进行:1. 选择合适的超声波探头:根据需要检测的材料和深度,选择合适的超声波探头。
常用的探头包括接触式和非接触式两种。
2. 准备样品表面:将待测样品表面清洁,并涂抹适量的耦合剂,以提高超声波的传播效果。
3. 预测校准:测量一系列已知物理参数的标准样品,校准仪器以确保准确性和可靠性。
4. 进行超声波检测:将超声波探头放置在预定位置,发送超声波脉冲,并接收反射信号。
根据返回信号的时间延迟和幅度变化,可以获取材料的密度、弹性模量和存在的缺陷情况。
5. 数据处理和分析:将测量数据导入计算机软件中进行处理和分析,生成超声波图像、波形和参数。
通过分析这些结果,可以评估钻孔灌注桩的质量和缺陷情况。
三、应用钻孔灌注桩超声波检测在以下方面具有广泛的应用:1. 质量评估:通过测量钻孔灌注桩中混凝土的密度、弹性模量和声波吸收特性等参数,可以评估其质量,判断是否合格。
2. 缺陷检测:通过检测超声波的反射信号,可以发现钻孔灌注桩中的空洞、裂缝、松散区域等缺陷,及时采取修复措施。
3. 强度评估:通过测量超声波的传播速度和衰减程度,可以推断钻孔灌注桩的强度和硬度,评估其承载能力和稳定性。
4. 桩身检测:钻孔灌注桩超声波检测也可用于检测桩身的完整性和一致性,了解桩的物理特性和结构状态。
总结:钻孔灌注桩超声波检测是一种非破坏性、快速、准确的质量评估方法。
钻孔灌注桩监测方法
钻孔灌注桩监测方法
简介
钻孔灌注桩是一种常见的地基加固工程方法,监测其施工质量
和效果对于工程的安全和可靠性至关重要。
本文将介绍几种常用的
钻孔灌注桩监测方法。
1. 钻孔灌注桩质量监测
1.1 钢筋观测法
通过使用金属探头和激光仪器,对钻孔灌注桩中的钢筋进行观
测和测量。
这种方法可以判断钢筋的数量、位置和直径是否符合设
计要求,以及钢筋与混凝土之间的粘结情况。
1.2 混凝土质量检测
利用超声波或震动传感器等设备,对钻孔灌注桩中的混凝土质
量进行监测。
这种方法可以评估混凝土的密实程度、强度和均匀性,以及检测可能存在的空洞、裂缝和渗漏问题。
2. 钻孔灌注桩施工监测
2.1 垂直度监测
通过使用测斜仪、全站仪等设备,对钻孔灌注桩的垂直度进行监测。
这种方法可以判断桩身的竖直度是否符合要求,以及检测可能存在的倾斜和偏移问题。
2.2 桩长监测
利用激光测距仪等设备,对钻孔灌注桩的长度进行监测。
这种方法可以验证桩身的实际长度是否与设计要求一致,以及检测可能存在的伸长或缩短问题。
2.3 侧摩阻力监测
通过使用侧摩仪等设备,对钻孔灌注桩的侧摩阻力进行监测。
这种方法可以评估桩身与周围土层的摩擦力,以及检测可能存在的松动和滑移问题。
结论
通过以上介绍的几种常用的钻孔灌注桩监测方法,施工方可以及时了解施工质量和效果,并采取必要的补救措施,确保钻孔灌注桩工程的安全和可靠性。
注意:以上内容仅供参考,具体的钻孔灌注桩监测方法应根据实际工程情况和设计要求来确定。
钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测技术及应用研究-武汉长盛1
现场进行桩底溶洞时分为以下几个步骤:
1、放置探头:通过通信电缆利用孔口支架将声呐探测探头放置于桩底,并通过 通信电缆与现场主机连接;当遇到人工挖孔桩桩底没有泥浆液或水时需灌入1020cm的水,以便保证声呐探测探头的声呐发射器和声呐传感器能与水接触,进而 使声呐应力波能与桩底界面耦合。 2、探头调平:现场主机利用探头中的三维罗盘,通过通信电缆读取桩底的声呐 探测探头的姿态和每一个声呐接收传感器的方位,确保声呐发射换能器能几乎垂 直桩底底面。
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工程实例分析
钻孔桩桩底溶洞声呐探测仪已在广西、贵州、云南、湖 南、广东等省进行了大量的钻孔桩桩底溶洞探测,并取得了 较好的应用,特别是广西省已准备纳入工程桩勘察的一个补 充手段。我公司已与湖南省某单位申请了科研立项,研究其 在湖南省桩基工程应用适用性的研究。
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工程实例分析
桩底基岩破碎的测试数据
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桩底基岩有溶洞的测试数据
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桩底基岩有溶洞的测试数据
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工程测试数据
工程测试数据成像
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现场进行桩底溶洞时分为以下几个步骤:
3、桩底探测:当声呐探测探头放置好后,现场主机通过通信电缆控制声呐发射驱 动模块和声呐发射器发射声呐应力波,控制声呐信号处理模块接收声纳信号,并将 接收声呐数字化的数据经单片机的通信口由通信电缆传送到现场主机显示和处理。 4、多角度探测:探测完当次探测数据后,可以将声呐发射换能器随同接收传感器 旋转一定的方向,再重复步骤(2)(3)重新进行N次探测得到N组共4*N个方向的 信号; 5、软件分析:利用PBCA桩底溶洞声呐探测仪分析软件,将所有探测的声呐接收信 号按声呐接收传感器的方位顺序排列生成探测声呐应力波剖面图并进行综合处理分 析。
声波透射法检测钻孔灌注桩基桩完整性检测技术初探
声波透射法检测钻孔灌注桩基桩完整性检测技术初探管钧(gj@)一、概述1、前言混凝土灌注桩是桩基础中的主要形式,由于其成桩质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响,较易产生夹泥、断裂、缩颈、混凝土离析、桩底沉渣较厚及桩顶混凝土密实度较差等质量缺陷,危及主体结构的正常使用与安全,甚至引发工程质量事故,加上是隐蔽工程,因此加强对桩基础质量的现场检测十分必要。
为此,近年来国家先后出台了《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)和《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004),进一步明确要求、规范基桩工程的现场质量检测工作。
基桩完整性的检测方法主要有:钻芯法、高应变动测法、低应变动测法、声波透射法,与其他方法相比,声波透射法有其特点:①检测全面、细致,检测范围可覆盖整个桩长的各个断面,无检测“盲区”;②检测结果准确可靠,全桩长的断面扫描检测,加上短距离时声波对较小范围的缺陷也较为敏感,可以较为准确测定各缺陷在深度方向的准确位置和范围、径向的范围,便于分析及对缺陷的处理;③不受桩长、桩径的限制,也不受场地的限制。
④检测较为快捷、方便。
因此该方法已成为大直径、长桩长的混凝土灌注桩完整性检测的重要手段,《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)也专门规定“对重要工程的钻孔灌注桩,采用超声波透射法检测的桩数不应少于50%”。
2、检测原理如图1所示,首先在被测桩内预埋两根或两根以上竖向相互平行的声测管作为检测通道,管中注满清水作为耦合剂,将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中,由超声仪激励发射换能器产生超声脉冲,穿过桩体混凝土,并经接收换能器,由仪器接收并显示接收的超声波的波形,判读出超声波穿过混凝土后的首波声时、波幅以及接收波主频等声参数,通过桩身缺陷引起声参数或波形的变化,来检测桩身是否存在缺陷。
图1关于声波透射法检测基桩完整性的现场测试方法及常规的数据处理,已在相关规范及其它书籍中有较为详尽的阐述,不再详述,仅结合笔者近年来在工程中应用超声脉冲检测技术及非金属超声检测分析仪的研制经历和体会,对声波透射法的检测、缺陷判定及检测现场常见的问题,进行一些总结:二、声波透射法的检测及缺陷判定1、对于缺陷程度及范围的判定需要结合平测、斜测或扇形测试的多种测试方法综合测定换能器同步平测测试速度快、效率高,可作为是否存在缺陷的初步判断依据;但仅依据平测的数据进行完整性判定,其准确性降低,因此尤其是对于缺陷范围及其严重程度进行判定时,应至少结合斜测、扇形测试中的一种方法。
探地雷达在桩基工程检测中的应用
第25卷第2期物 探 与 化 探Vol.25,No.2 2001年4月GEOPHYSICAL&GEOCHEMICAL EXPLORA TION Apr.,2001探地雷达在桩基工程检测中的应用姬继法1,袁洪克1,袁云红2(1.中国地震局地球物理勘探中心,河南郑州 450002; 2.中国人民解放军信息工程大学,河南郑州 450002)摘要:通过列举深层搅拌桩连体墙和碎石桩质量检测及桩底持力层探测的实例,简要介绍了探地雷达在一些特殊的桩基工程质量检测方面的应用效果。
关键词:探地雷达;桩基工程;质量检测中图分类号:P631.3;TU473.16 文献标识码:A 文章编号:1000Ο8918(2001)02Ο0148Ο04常规桩基工程的检测方法已经日趋完善,但是随着工程目的的多样化和质量要求的提高,许多建筑工程中的桩基设计和施工工艺较为特殊,使得常规的检测手段无能为力,质保体系的缺憾,给工程质量埋下了隐患。
基于高精度和方法灵活等特点的探地雷达可以展示高分辨率的连续剖面,进而提供有关地下精细要素的大量信息,将此测试技术应用于桩基检测领域,一些特殊工程的质量检验即可实现。
作者就探地雷达在碎石桩、深层搅拌桩连体墙质量检测及桩底持力层局部变化的探测实例,浅述其在桩基工程质量检测方面的应用。
1 测试原理概述电磁波的反射特征可反映地下介质结构的变化。
探地雷达工作时,发射天线向地下发射高频电磁波,当遇到电性差异(介电常数、导电率等)的地层界面或目标体时,部分电磁波能量产生反射,被接收天线所接收,另一部分能量则透过界面继续向下传播,并在更深处的界面上产生反射,这样即可得到测点上随时间变化的反射波信号。
该信号是发射、接收天线之间地下介质电性分布的平均影像。
当发射天线和接收天线在地表沿一条测线扫描时,可获得测线上的一组电磁波信号,高频电磁脉冲波对地下介质电性差异的反射影像特征即可再现地下介质的分布形态。
2 应用实例2.1 深层搅拌桩连体墙质量检测深层搅拌桩连体墙工程是地下水截流和工程支护方面广泛使用的一种方法。
关于探地雷达测试技术在房屋地基基础检测中的应用
关于探地雷达测试技术在房屋地基基础检测中的应用摘要:房屋地基基础检测是整个房屋建设中至关重要的环节,地基质量的优劣直接影响到房屋建设安全性能的好坏,因此,在房屋建设的过程中必须要把控好地基基础检测的各环节。
随着科学技术的不断发展,探地雷达测试技术逐渐被开发并在实践中得到检验,而探地雷达测试技术也凭着其强干扰性、高效性以及精准性等优点渐渐被房屋地基基础检测的相关工作人员所青睐。
本文首先阐述了探地雷达测试技术的概况以及其应用领域,并分析了探地雷达测试技术应用的检测防范以及方法,从天线选型和参数记录的确定两个方面提出了具体的检测步骤,最后通过数据的处理说明了探地雷达测试技术的发展前景。
关键词:探地雷达测试技术;房屋地基基础检测;应用就目前情况来看,地基建设中所产生的干扰因素有很多,而相关工作人员也着重寻找能够承担起地基基础检测巨大任务的得力技术,新时代、新技术的发展将探地雷达测试技术推向了地基基础检测的应用领域。
房屋建设地基中所含的物质具有复杂性,而探地雷达就是根据地下介质电性差异的特性进行检测的,通过向地下发射电磁波并接受来自地下介质的反馈对目标体进行精确的定位和分辨,探地雷达测试技术最适用于深度较浅且规模较小的目标体,而房屋地基恰好能够为探地雷达测试技术提供一个适宜的环境,从而使得其发挥出最佳的作用。
一、探地雷达测试技术概况以及应用领域探地雷达的工作原理简而言之就是通过发射电磁波并接收反馈来对地下介质目标体进行定位和分析,当探地雷达向地下发射的电磁波碰到地基中的介质时,由于地下介质的阻挡电磁波便无法继续向下穿行,与此同时,地下介质便会将电磁波反射回地面,地下介质的特性不同反射回的电磁波必定有所差异,当地面的接收机接受到来自地下介质不同反馈信息的时候别回对这些信息进行分析和处理,从而以图像形式更直观的展现出来。
对于房屋地基建设而言,相关工作人员应该对地基地下具体分层情况进行掌握和控制,从而避免土体产生大量的空隙造成施工项目安全隐患增多的问题。
桩底溶洞声呐探测法在施工勘察中的应用分析
桩底溶洞声呐探测法在施工勘察中的应用分析2云南地质工程第二勘察院有限公司云南昆明650218摘要:在建昆明至倘甸高速公路穿越岩溶发育地段,桥梁桩基拟采用钻孔灌注桩,岩溶是该工程的主要工程地质问题。
项目岩溶区桩基施工阶段质量控制过程中引进了桩底溶洞声呐探测法进行桩基检测,该探测法可用于桩底溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层的探测,能有效的判断桩底以下10m范围内基岩的完整程度和岩溶发育情况,根据解译分析成果可确定岩溶区溶洞顶板安全厚度,分析判断溶洞顶板的稳定性,确保桩基在施工及运营中的稳定。
通过施工中对探测解译溶洞的验证表明,该探测方法的准确性较高,同时具有检测周期较短、成本低的优点,可以在岩溶发育地区桩基施工勘查中发挥出重要的作用,具有推广应用的价值。
关键词:桩基检测;声呐;溶洞探测;岩体完整程度1.声纳探测原理及信号分析处理声呐探测法实质为极小偏移距超宽频带弹性波反射法,利用在桩底泥浆中激发的声呐应力波,在泥浆的耦合作用下传入基岩,传播过程中遇到障碍物,也就是物理性质在岩、土体密度和弹性波传播速度存在较大差异的地质体,形成一个明显的波阻抗面,应力波在该界面上产生较强的反射回波,探测设备接受反射回波进行信号分析处理。
声呐信号分析时对反射波采用一维波动理论进行处理,由此得到反射系数R,根据桩底各地层的波阻抗差异,综合判断桩底地层分布情况。
桩底基岩完整时,反射波时域曲线呈指数衰减,振幅衰减均匀,此时未发生二次反射R=0,判断桩底完整;桩底有溶洞时,充填物为土层,波阻抗比基岩小R<0,反射波相位与入射波相反,且时域曲线出现二次反射,在溶洞位置叠加了一个反相位波形,判断为溶洞;桩底下部遇到上软下硬地层时,上下层介质密度差异,下层波阻抗较大,反射系数R>0,反射波相位与入射波相反,时域曲线在界面处叠加正相位波形,判断为上软下硬;桩底基岩极破碎时,桩底无完整清晰的反射面,信号弱R=0,信号能量弱,判断为极破碎。
采用雷达进行工程地质勘察的探讨
2 目 前 常 用 的 勘 察 方 法
在大修或 重建 之前 ,设计 者应该 知道 沿路 线各 点 的工 程地质 情况 ,而 不是个 别点 的情况 。也 就是
说 ,必 须查 明路 面以下纵 横 向各点 的地质 情况 。为 此 ,在采 用传 统 的地 质勘 察方 法 的同时 ,还应采 用
Eng n e i Ge l g S v y y i e rng Ge o y ur e b Ra r o da
W ANG Ho g la g n -in
( b i J o g R a & B ig C n t c o o,Ld ,S ia h a g 0 0 2 ,C ia He e i n o d t r e o s u t n C . t. h i u n 5 0 d r i jz 1 hn )
c n o fr a c n im t e h de t o e c l y r n c mpa t e s f a e n a wel s h l c t n f x e sv p h f a h a e a d o c n s o p v me t s l a t e o a i o e c s ie o mo su e r la , d tc t e o a i n f u l i g mae il a i r s r e, c n r l n s p r ie he it r o f w e e t h l c to o b id n tra nd t e e v s o to a d u e vs t q aiy f o tu to . u l o c nsr ci n t Ke wor : r d r e i e rn g oo y;s r e y ds a a ; ngn e i g e l g uvy
使用地下雷达进行隧道与地下工程检测的技巧与方法
使用地下雷达进行隧道与地下工程检测的技巧与方法地下工程与隧道的建设需要进行全面而准确的勘察与检测,以确保项目的安全与可行性。
而地下雷达作为一种非破坏性检测技术,已经广泛应用于隧道与地下工程的勘察与检测中。
本文将介绍使用地下雷达进行隧道与地下工程检测的技巧与方法。
一、地下雷达简介地下雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)是一种基于电磁波原理的探测技术。
它通过发射高频电磁波束,接收并分析探测信号的反射波,以获取地下目标的位置、形状和深度信息。
地下雷达技术不仅能检测地下的障碍物和空洞,还可以识别地下岩层的类型和结构。
二、地下雷达适用范围地下雷达适用于多种地质环境和地下结构的探测。
它可以探测到地下隧道的存在并确定其准确位置和延伸方向。
同时,地下雷达还可以检测到地下管道、电缆、水源等地下设施,避免隧道建设过程中的破坏与事故发生。
三、地下雷达的检测方法1. 建立合适的工程模型在进行地下雷达检测之前,需要根据实际工程情况建立合适的工程模型。
这包括隧道或地下工程的设计图纸、地质勘探报告以及其他相关资料。
通过对工程模型的详细分析,可以确定合适的检测位置和检测参数。
2. 选择适当的地下雷达设备根据工程模型的要求,选择适当的地下雷达设备。
常见的地下雷达设备包括主动雷达和被动雷达。
主动雷达通过发射电磁波束主动探测地下目标,适用于需要更高精度和深度的检测。
而被动雷达则通过接收自然环境中的电磁波反射来进行探测,适用于一些低成本和低精度的检测任务。
3. 选择合适的探测频率和参数根据地下雷达设备和工程模型的要求,选择合适的探测频率和参数。
不同的频率和参数可以用来探测不同深度和不同类型的地下目标。
通常,低频率的探测可以用来检测深度较大的地下目标,而高频率的探测则适用于浅层目标的检测。
4.采集和处理地下雷达数据在实际的检测任务中,需要采集大量的地下雷达数据。
在采集数据的过程中,需要保持稳定的探头间距和行进速度,以确保数据的准确性和一致性。
桩基施工中的各类地质勘察和桩身测试技术
桩基施工中的各类地质勘察和桩身测试技术桩基工程是土木工程中非常重要的一部分,为了确保桩基工程的质量和安全性,各类地质勘察和桩身测试技术在施工中起到了关键作用。
本文将从地质勘察和桩身测试两个方面,介绍桩基施工中的各类技术。
地质勘察是桩基施工前必不可少的一项工作。
它的目的是通过对地层和地下水等地质环境进行详细的调查和分析,为桩基施工提供科学依据。
常用的地质勘察技术包括钻孔、试坑和地质雷达等。
钻孔是一种常见的地质勘察手段,它通过钻取土壤和岩石样品,了解地层性质和地下水位等信息。
钻孔的方法有多种,常用的包括人工打孔和机械打孔。
在施工中,根据需要选择合适的钻孔方式,对地层进行分析和勘察。
试坑是一种直观的地质勘察手段,通过挖掘地面上的坑,观察和采集地下土层的样品。
试坑可以获得比钻孔更直接的地下信息,能够准确了解地层的厚度、坚实程度和含水量等参数。
尤其是在较复杂的地质条件下,试坑可以提供更全面的地质数据,有利于准确判定桩基工程的施工方案。
地质雷达是一种非侵入性地质勘察技术,通过向地下发射电磁波,利用反射回来的信号来推断地下结构和地层情况。
地质雷达主要用于探测隐蔽地下固体物体和地质体,如岩石裂隙、地下洞室和地层变化等。
在桩基施工中,地质雷达可以提供更具深度和立体感的地质信息,使得工程人员能够更准确地了解地质情况。
除了地质勘察之外,桩身测试技术也是桩基施工中不可或缺的一环。
它的目的是通过对桩身进行测试和监测,了解桩的承载能力和变形情况,确保桩基的稳定性。
常用的桩身测试技术包括静载试验、动力响应试验和超声波检测等。
静载试验是一种直接测定桩的承载能力的方法,通过施加垂直荷载来测量桩身的变形和载荷关系。
静载试验可提供桩的受力性能、变形特性和抗侧承载能力等信息,是评价桩基工程质量的重要手段之一。
动力响应试验是一种间接测定桩的承载能力的方法,通过施加冲击荷载,观察和分析桩身的动力响应特性,推断桩的承载能力。
动力响应试验具有测试速度快、成本低、无需破坏等优点,是桩基工程质量控制的常用手段。
地质雷达检测桥梁桩基孔底的技术方法及应用
地质雷达检测桥梁桩基孔底的技术方法及应用摘要:地质雷达对于勘察隐伏性浅层灰岩地区岩溶溶洞、溶蚀、裂隙发育等都有良好的效果,尤其是对溶洞的勘探。
采用地质雷达无损探测方法,对桩基孔底岩溶进行检测,以期能够有效查清桥基下方岩溶发育情况,探明基岩埋深,确保桥梁桩基施工进度和安全。
关键词:地质雷达检测;桥梁桩基孔底;技术方法;应用;地质雷达被广泛应用于工程勘探和质量检查,特别在深度较大的桥梁桩基孔底检测方面,可以灵活、高效、精确、无损地判断地层构造和不良地质体,避免其将来对桥梁造成安全隐患。
一、地质雷达原理地质雷达(GPR)是一种用于探测地下介质的广谱(1 MHz~1 GHz)电磁技术。
主要通过发射天线向地质体发射高频电磁波,被接收天线接收的反射雷达波也不同,在主机中形成可视雷达剖面,在剖面图中分析电磁波的传播时间、振幅、频率和波形等特征,就可辨别出地下目标体的空间位置及形态特征。
质雷达主要是借助高频电磁脉冲波的反射来实现对地下目的体特征以及分布状况的调查了解。
借助发射天线向地下发射高频短脉冲电磁波,电磁波在传播的过程中一旦碰到有电性差异底层或者目标,就会出现透射和反射现象,天线接收反射波,并将其转化为数字信号,通过电脑以反射波的形式将其记录,之后对这些数据进行处理分析,可以根据反射波的反射时间、幅度、波形等方面情况,对地下目标的位置、分布以及结构情况进行判断。
岩溶相关介质电性参数。
地质雷达从地面通过天线向下发射高频电磁波,经遇不同介电常数介质(地下目的体或地层)反射后返回地面,被另一天线所接收,即形成一个完整雷达波形记录道。
仪器收集并存储每一测点上的雷达波形序列,从而形成一个由若干波形记录道组成的地质雷达剖面。
通过对地质雷达剖面进行处理与解释,就可获得沿探测线的剖面下方的目标体信息。
二、地质雷达检测桥梁桩基孔底的技术方法1.采集注意事项。
首先,在开展桥梁桩基探测时,需要尽可能地保证谈侧面的平整性,在进行天线的移动时,需要尽量保持匀速移动状态,并紧贴测量面,避免信号出现异常。
钻孔灌注桩基础超声波检测方法与缺陷探讨
钻孔灌注桩基础超声波检测方法与缺陷探讨摘要:伴随着社会的不断进步与科学技术的不断发展,中国工业一些相关的重要技术都在跟随着世界的脚步而前进,由于现在的一些观念,除了价格以外,人们对于事物的关注更多的停留在质量方面,并且随着工程越来越大,数量越来越多,人们对于一些大工程的质量要求也更多。
目前为止,各个城市为了能够减少堵车的发生,会建筑高架桥;为了能够减少路程上的时间,人们会在两个区域之间建设桥梁,方便出行与生活,而桥梁往往跨越大江大河,这就更需要质量的支撑。
本文主要通过具体对建设桥梁的技术进行研究,找出这其中存在的缺陷,并经过讨论,找出解决方法。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;基础超声波;缺点;解决措施引言为了能够找出这种超声波检测方法的缺点,就需要从它的源头进行了解。
首先就是了解它的定义,既然是超声波检测方法,首先它是利用声音进行的检测,那么对于一些建筑物的破坏就会减少,这是一个好处,并且由于机器简易,运用便捷,操作方法明确,并且检测结果比较准确,能够通过与其他方式不同的方法进行检测,找出建筑的不足,为工程建设带来极大的便利,所以它被各种工程技术所需要。
当然这种方法也存在一些不足,接下来将逐步详细分析并解决。
一、超声波方法的测试原理明确超声波的测试原理,进一步了解这种方法,当找到问题时也能够通过多个方面进行思考,促进问题的解决。
首先超声波的这种检测方法,是机器通过超声波中声音的波动进行的有时间性的电脉冲,由于声音传播的速度加快,并且在一定程度上受到介质的影响较小,所以这种超声脉穿过被检测的物体,然后再通过接收器接受,进一步在设备上显示出来,除了建筑中存在的不足以外,研究人员还能够通过声波的变动,来判断建筑物的不同。
也正是因为这一点,若相同的物质中,出现了不同的声波变动,那么工作人员就能够通过这些,将建筑的位置和,损坏程度以及大小大致判断出来,即使是中间出现了物质的变异,也能够判断出来。
二、利用超声波设备检测的几种方法2.1粗略检测的方法粗略的检测一般都是第一遍检测,先通过大概的检测,对所检测的方式能够进行一些判断,将大致的缺陷先标注出来,所以这种方法在一般情况下是平测。
探地雷达在桩基检测中的应用
探地雷达在桩基检测中的应用于涛(中铁十九局集团第三工程有限公司)摘要介绍了探地雷达工作原理与在桩基中的检测方法,探讨了探地雷达在桩基检测中的应用现状。
关键词探地雷达桩基桩基础属隐蔽工程,为了保证桩基础的安全可靠,桩基的质量检查至关重要。
常规桩基工程的检测方法如静载荷试验、高应变、低应变等已经日趋完善,但是随着工程目的的多样化和质量要求的提高,许多建筑工程中的桩基设计和施工工艺较为特殊,使得建立在杆状模型的一维波动方程理论基础之上的常规检测手段无能为力[&]。
基于以上情况,常使用地质雷达探测作为桩基常规检测方法的有力补充,这正好发挥了其高分辨率、高准确性的特点,同时可以数据处理和图像解释,有其独特的效果。
地质雷达是目前精度最高的物探仪器之一,广泛应用于工程地质、岩土工程、地基处理、道路桥梁、文物考古、混凝土结构探伤等领域[!]。
探地雷达能探测#"’(")深度,一般能满足工程勘测的需要[#]。
但对于以钢筋混凝土为主要材料的桩基,其电性性质与周围土体有明显差异,而且介质性质较均匀,探测深度可能会增加,另外雷达剖面会有较好的效果。
&探地雷达的基本原理探地雷达是利用高频电磁波(&*+,’&-+,)以宽频带短脉冲的形式,在地面通过发射天线(!)将信号送入地下,经地层界面或目的体反射后回到地面,再由接收天线(")接收电磁波反射信号,通过对电磁波反射信号的时域特征和振幅特征进行分析来了解地层或目的体特征信息的方法。
当发射天线向地下发射高频宽频带短脉冲电磁波时,遇到不同介电特性的介质就会有部分电磁波能量返回,接收天线接收反射回波并记录反射时间。
电磁波在岩土介质中的传播速度为:!#$%"!.式中:$为电磁波在真空中的传播速度,约为"/#)・01$&;".为相对介电常数。
电磁波在介质中传播时,其路径$波形将随所通过的介质的电性质及几何形态而变化,根据接收到波的旅行时间(亦即双程走时)、幅度、频率与波形变化资料,可以推断介质的内部结构以及目标的深度、形状等,利用电磁波在介质中的波速和旅行时间可以计算介面深度(&2’3(4!)。
钻孔雷达应用在工程与环境地球物理中的实践分析
钻孔雷达应用在工程与环境地球物理中的实践分析摘要:地下灰岩层是由许多趋近于平行的界面组成的,受地质变化等因素的影响,灰岩层中存在许多裂隙和地下水侵蚀出的空间,通过对灰岩层内部状况进行研究,能够进一步掌握发育规律,在地质工程与环境地球物理相关工作中有着十分重要的作用。
本文分析了钻孔雷达的主要工作原理,通过实际应用情况,分析了两种钻孔雷达在深岩层评价中的效果。
关键词:钻孔雷达;工程与环境;地球物理在地质探测工作中,地质雷达具有较高的分辨率,其中钻孔雷达能够勘测较深的地质情况,在使用中,可以通过钻孔直接检测地下情况,是一种非常实用的地下探测方法。
我国地质雷达使用时间较晚,随着逐渐广泛的应用,相关理论技术不断地完善。
在地质探测中,探测人员要不断提高探测工作质量,总结探测经验,丰富钻孔雷达相关理论。
一、单孔反射雷达工作原理发射天线和接收天线位于一个钻孔中,并且固定的间距沿钻孔上下开始移动,它们在固定的间距内触发,一般情况下运用0.5-1米的间隔。
钻孔中的地质雷达介质中将反射波变成了雷达剖面,根据异常体反射波的帧率走时、振幅和在波时间间的相位特征进行分析,来界定地下雷达中目标体,确定其雷达具体位置、岩性和几何形状。
从几何形状的角度来看,地下异常体可总结为两种:点状体和面状体,前者如洞穴、道路,后者如裂缝、岩层和矿脉等,它们在地下常体雷达几何物理形态图像分析上都具有各自独特的特征,其中点状体的反射一般呈现一条双反射曲线,而面状体的反射一般呈现"V"字型。
异常体的岩性异常位置走时特征分可直接通过反射波的走时进行判断。
对于地下岩性可直接通过反射波振幅来分析判断[1]。
二、跨孔雷达层析成像原理地震层析成像的原理和跨孔雷达层析成像的原理相似,此原理的基本思想是根据对边界处的电磁波信号进行测量,获得钻孔之间的介质物性参数分布的信息。
通过运用这种跨孔天线雷达层析成像处理技术不仅可以直接研究地下水和深部变质岩层的弹性裂隙介质发育复杂程度或破碎严重程度,并且还可直接研究深部岩层地下水的岩层径流流动情况[2]。
钻孔法与雷达法相结合应用于隧道二衬质量检测
2.1五里亭隧道检测情况
五里亭隧道左右洞配置有钢筋网的二衬混凝土段落长度为568m,其厚度按钻孔量测结果进行统计;素混凝土段落长度为742m,厚度按雷达检测数据进行统计。结合建设单位提供的隧道二衬设计参数表(见表1)及评定标准,该隧道二衬厚度具体检测结果如下(见表2、表3):
表1隧道二衬设计参数表
整座隧道二衬配钢筋段落长度占总长度比率大于30%时须结合钻孔法综合评定厚度合格率;二衬配钢筋段落长度占总长度比率小于30%(含30%)时宜剔除配钢筋造成二衬厚度分层不明显的路段,不参与二衬厚度合格率计算。
1.2钻孔检测现场布置
钻孔检测宜按100m抽检1处且每座隧道每个单洞不少于10处,钻孔测区在配钢筋二衬段落均匀布置。钻孔检测应先在测区拱顶位置检测,钻进深度不少于二衬设计厚度的85%。先用内窥镜观察孔位内部混凝土情况,再测量孔位深度。若拱顶二衬钻穿且厚度小于设计值则在该断面左右拱腰再各检测一个点。左右拱腰位置以探地雷达扫描测线位置为准。
1.3评定方法
(1)雷达扫描数据处理按每5m输出一个平均厚度值计算合格率。
(2)钻孔检测根据不合格测区数量计算不合格率,并以此推算合格率,即合格率=(1-不合格率)。
(3)二衬厚度合格率按两种方法检测的长度加权平均,计算方法如下:
P为厚度合格率,P1为雷达检测厚度合格率,P2为钻孔检测厚度合格率,L1为雷达检测长度,L2为钻孔检测代表长度。
经过对雷达检测图像分析,发现左洞二衬存在2处脱空现象、右洞二衬存在5处脱空现象。所发现的缺陷路段桩号见表4所示,部分脱空缺陷雷达图像见下图。
表4隧道二衬质量缺陷表
YK204+123-YK204+133右洞拱顶
2.3检测结论
根据相关规程及验收办法的规定,结合隧道的设计要求及本次抽样检测的雷达图像,分别对二衬厚度和二衬脱空情况进行较为详细的分析,从雷达图像分析判断结果可得出如下结论:
论地质雷达在桩基检测中的应用
论地质雷达在桩基检测中的应用在桥梁桩基或建筑物桩基施工中,因不良地质条件的存在,对桩基工程造成了潜在的风险隐患,采用地质雷达系统可对桩基进行检测,从而保证桩基的整体稳定性。
基于此,本文以地质雷达作为研究对象,结合地质雷达系统的应用原理和实践优势,阐述地质雷达系统的应用步骤和使用要点,并根据不同桩基检测方法进行地质雷达系统的实践应用。
标签:地质雷达;桩基检测;探测原理分析桩基工程地下岩溶分布广泛,因岩溶洞穴的存在,对桩基工程与基础施工造成潜在威胁。
面对这一施工情况,利用地质雷达系统中的地质雷达点测法,可对地质构造情况加以分析,精确勘探桩基之下的地质情况,完善桩基检测方法,保障基础工程建设质量。
与静荷载试验、高应变以及低应变技术相比,地质雷达探测方法的测量结果精度更高。
1、地质雷达在桩基检测中的应用原理和优势分析不同地下介质情况,其电性性质是明显不同的。
这一差异将会给电磁波传播速度带来影响,地质雷达经过发射天线,以宽频短脉冲的方式发射高频电磁波,电磁波在地下传播时遇到介质差异会产生反射波,反射波可由接收天下收回并送到地质雷达系统主机。
系统通过对反射波信号的分析,结合波形情况了解当前地下介质分布情况,从而达到了桩基探测目的。
桩基主要为钢筋混凝土材料,桩基的电性性质和周围土体不同,将地质雷达用于桩基的检测是有科学依据的。
分析地质雷达的应用优势,主要如下:(1)我国建筑工程、公路桥梁工程施工建设中,应用地质雷达采集地下溶洞、地下介质以及雷达图像信息,并从中积累丰富的探测经验,为桩基检测奠定了可靠的基础。
(2)在桩基检测中使用地质雷达点测法,人们可在最短时间内得到直观的地质雷达图像。
应用高分辨率地质雷达图像,能够保住建设单位、施工单位的勘测人员了解桩基地下是否存在异常特征。
结合典型的图像数据明确地下埋深情况、空间分布状态,为桩基工程施工提供安全保障[1]。
2、地质雷达在桩基检测中的实践应用2.1了解地质雷达的应用步骤某施工工程已钻孔位置的地质信息已经被勘测人员采集完成,得知该地段是泥灰岩强风化岩层,覆盖厚度在13m左右。
钻孔抽芯检测技术在建筑工程桩基检测中的实践运用
钻孔抽芯检测技术在建筑工程桩基检测中的实践运用摘要:随着科学技术的发展,我国的钻孔抽芯检测技术有了很大进展,桩基检测属于建筑工程的重要环节,工程的抗震性和承载力直接受到桩基检测质量的影响,建筑工程桩基检测也因此受到了我国建筑业的广泛关注。
目前,钻孔抽芯桩基检测技术应用在各种类型的桩基检测中,是最为普遍的一种检测方法了。
本文就钻孔抽芯桩基检测技术作简要的探讨,希望能够对建筑、交通以及水利等工程的建设有所帮助。
关键词:钻孔抽芯检测技术;建筑工程;桩基检测;冲孔灌注桩引言在进行桩基检测过程中,要结合实际情况,针对不同的检测点使用不同的检测方法,但是在一些特殊的情况下,需要将不同的检测手段配合使用,这样才能达到良好的效果。
在具体检测过程中,使用不同方法的优点,灵活测量,保证检测的精度,只有这样才能全面的评价桩基情况,下面就对其做深入的分析,提高我国在这方面技术的应用,也为该技术以后的发展奠定基础。
1钻孔抽芯桩基检测方案的制定(1)检测的施工人员和检测设备的要求。
桩基的检测会受到众多因素的影响,例如检测设备的性能、工作人员的专业素质等外界因素。
为确保桩基质量的检测结果的权威性,还要聘请专业的检测团队以及高素质的检测人员。
除此之外,还要定期的对仪器进行检验和校正,以确保检测仪器在检测时能够可靠稳定,保证检验的精确。
(2)检测桩基桩数的确定办法。
工程上施工桩基的检测桩数可以按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《建筑地基基础设计规程》(GB5007-2002)以及《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)或《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)等规范来进行确定,也可以根据实际施工工程的情况和实际的问题,由建设、施工、设计以及监理方等工程相关方面一起协商需要检测的桩基、桩数以及孔位。
确定好检测的方案后,施工方要提供工程的资料给工程的检测单位,以便检测单位指导施工的检测。
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嵌岩模型
嵌岩模型模拟结果
由于雷达波在泥岩中的传播速度比粘土层中的传播速度快,因此泥岩中的 桩土分界面同相轴出现的较早,但是在上下两层介质中,雷达波在桩体内的历 时时间是相同的。图中桩基在各层介质的底端和实际模型桩基设置相符;此 外,图中泥岩中的同相轴强度小于粘土层中的同相轴强度,这与泥岩与桩体混 凝土的介电常数差异较小有关
钻孔雷达进行桩基检测的试验探讨
交通运输部公路科学研究院 2012年12月
研究目的
桩长的检测 桩身重大缺陷的检测
主要内容
钻孔雷达检测技术的原理和探测条件 数值模拟钻孔雷达桩基探测,认识响应特征 及规律,总结相关问题的结果识别特征 模型试验研究 现场试验研究
主要内容(2)
通过高频电磁波在不同电 性界面处产生反射和折射等现 象等来实现对地下介质的探测
桩身同相轴
桩底:波组弯曲、移位、 错断、绕射、图像彩色 差异
桩底
钻孔取芯验证
雷达时间剖面图
桩底位置解释图
钻孔雷达法桩长与竣工桩长对比分析
40 桩基长度(m) 35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
竣工桩长 钻孔雷达法桩长
桩基序号
45 50 55 60 65 70
两方法桩长对比图
钻孔雷达法桩长与钻芯法桩长对比分析(1)
不同方法桩基长度检测结果表
桩基编号
桩长检测结果(m) 钻孔雷达法 24.6(1#探孔) 24.8(2#探孔) 27.40 31.35 33.10 24.7 (平均值) 钻孔取芯法 24.44 27.00 31.88 33.47
C9-C1 D12-B2 G16-C1 G16-D1
探孔距:145cm
主要成果(1)
从岩土介质中点状体和面状体的简化几何模型出发,通 过分析钻孔雷达电磁波在介质中传播的几何关系,推导 了两种简化几何模型的雷达波传播距离和双程走时公 式,从理论上解释了数值模拟图像形成的特征,讨论了 探孔距和收发天线距对雷达图像的影响。 从岩土介质中点状体和面状体的简化几何模型出发,通 过分析钻孔雷达电磁波在介质中传播的几何关系,推导 了两种简化几何模型的雷达波传播距离和双程走时公 式,从理论上解释了数值模拟图像形成的特征,讨论了 探孔距和收发天线距对雷达图像的影响。
模型桩现场照片
根据雷达波速的变化对被测物体 的状态进行解释及分析
进行了钻孔雷达的透射检测试验及数值模拟分析 确定桩基长度 识别桩基位置
雷达探孔
B
雷达主机 1米 2米 1米
6米
根据雷达波速的变化对被测物体 的状态进行解释及分析
RIOH
A
电 缆
1m
北 A'
2米
1#桩体 B'
桩体
3米
桩 体
雷达探孔
1米
2米 1米
主要成果( 3)
钻孔方位要求
在一定条件下,在部分 钻孔位置可以同时测到多个 桩体的反射信号,但如果钻 孔位置布置不当,则对检测 结果的分析影响较大。 因此在布置检测孔时应 该避免应检桩基、相邻桩基 与检测孔的距离基本一致, 最好是应检桩基、相邻桩基 与检测孔的距离相差很大, 同时检测孔与相邻桩基不在 应检桩基础的同一侧。
探 头
D
3米
岩土层
D'
探孔平面布置
2米
探 管
C 2#桩体 桩体
C'
北
主要内容(6)
进行了钻孔雷达的反射法实体桩基试验
雷达主机 反射波同相轴
电 缆
单孔反射检测
反 射 波 列
桩 体
探 头 清 水
3m
岩土层
探 管
根据雷达波反射图像的变化及 同相轴的变化对被测物体 的状态进行解释及分析
现场探测照片
桩身同相轴:彼此近似 平行、规则的彩色条带
y
均 匀 岩 土 体
D
θ
R O ' T
岩 土 体
主要内容(5)
进行了钻孔雷达的透射法模型桩试验
25
100
50
内 填 湿 沙
10
20 离 析 模 型 北 5 150
桩 体 250
50
A
A
离 析 模 型
150
A-A断 面
5
模 型 桩 体
离 析 模 型
主要内容(5)
进行了钻孔雷达的透射法模型桩试验
离析位置 桩底位置
Qal 4 ②1
-6.00 6.00 4.50
淤泥:深灰色,饱和,流塑, 含有机质。
-10.20 10.20 4.20的 -13.80 13.80 3.60 要大,对雷达波的吸收能力强
-17.60 17.60 3.80
弱风化泥岩:深灰色,岩芯呈半 岩半土状局部碎块桩,岩块可折 断,遇水易软化。 弱风化泥岩:深灰色,泥质胶结, 层状构造,岩芯层短柱状、块状, 局部饼状,岩质较硬,锤击声哑 ,RQD=40%。
取芯位置
<1m
钻孔位置2
孔 内 设 置 PVC 塑 料 管,底端封死。探管埋 好后往管外侧与钻孔壁 中充填细泥砂。检测时 探管中灌满清水以利雷 达波耦合。
存在问题及后续工作
(1)开展钻孔雷达用于桥梁桩基质量检测评价技术的 研究与应用 (2)各种复杂的地质条件下,钻孔雷达桩基探测的三 维正演模拟和反演模拟研究 (3)对于桩底雷达图像的具体几何形态开展进一步的 理论分析 (4)钻孔雷达图像的定量化解释
主要成果( 5)
钻孔布置要求
道路中心线 桩
80cm 190cm
钻孔
90cm
钻孔
<30cm
柱
深圳侧
柱 桩
道路中心线
80cm <30cm
>桩基竣工长度3m
钻孔位置
柱
10cm
主要成果( 6)
检测步骤
布置测点 →测试参数确定 → 提升速度确定 → 确定桩底 反射特征→检测
钻孔布置
桩基位置
<1m
钻孔位置1
主要成果( 2)
钻孔方位要求
探地雷达天线接收信号时通常具有多向性,而目前雷达 的探测距离在一般条件下已经达到10余米,因此在某些 条件下一次探测可以接受到多组反射体的信号。 试验中,探孔位于承台边沿, 其位置保证埋设好的探管距 1# 桩的距离与探管距 2# 桩的距离不相等, 且 均小于探管 与同一承台中其他桩的距离, 这样确保在波列图上各桩的 反射波不重叠。
G18-D 桩
G16-C2 桩
探孔距:110cm
探孔距:95cm
探孔距:70cm
探孔距:95cm
雷达图像效果影响因素 ——地质条件的影响
地 层 编 号 成 因 时 代 层 底 标 高 层 底 深 度 厚 层 岩 层 剖 面
比例尺
岩 性 描 述
填筑土:灰、浅黄色,由中 细砂组成,稍湿,松散。 淤泥:深灰色,饱和,流塑, 含有机质,局部夹粉砂。 粗砂:灰色,饱和,中密,含 有机质。
空洞 双曲线 特征
圆形空洞模拟结果
圆形空洞反射波同相轴呈双曲线形状,且 双曲线约位于桩体与岩土体两分界面反射波同 相轴中间,这与圆形空洞模型的设置位置相符。
双曲线特征 同相轴滞后
离析模型
离析模型模拟结果
双曲线弧顶的左后方便是圆形离析模型的位置所在,这与实际模型设定位置是相符的
同相轴 交界面 同相轴提前
O
钻 孔
x
A
接 收 天 线R 发 射 天 线T
O
钻 孔
A
D
d
点 状 体
钻 孔
l2 s
O '
O ' T 发 射 天 线
a
o
x
接 收 天 线 R
l2 l1
面 状 体
O '
s
P
桩 基
a
s l2 l1
C
l1
h
接 收 天 线 R
y
B π -2 θ
R '
y
R O 'E T
d
a
B
T 发 射 天 线
桩 底
C
均 匀 岩 土 体
方形空 洞图像 特征相 似
同相轴滞后
左缩径模型模拟结果 左缩径处的反射波同相轴特征与方形空洞 的同相轴特征相似,在深度65cm处有一 较平直的反射面,也可以看作是桩基与岩 土层分界面的反射波同相轴,由于端角点 处的绕射现象,端角点处的同相轴发生倾 斜
右缩径模型模拟结果 右边缩径处桩基与岩土层分界面的同 相轴特征和桩底端的同相轴特征相 同,由于缩径处的介质发生了变化, 该位置处的桩土界面的反射波同相轴 都出现了滞后,但图中同相轴出现异 常的深度与实际模型相符。
主要内容(3)
进行了钻孔雷达的数值模拟分析 桩基空洞数值模拟 桩基空洞数值模拟 桩身砼离析数值模拟 桩身砼离析数值模拟 桩基嵌岩数值模拟 桩基嵌岩数值模拟 桩基缩颈数值模拟 桩基缩颈数值模拟
桩基底
地下桩基模型模拟结果
模拟结果图中反射波同相轴的特征非常明显, 可见地下桩基在数值模拟中能被识别出来。
K ④3
-23.60 23.60 10.00
探孔距:140cm
雷达图像效果影响因素 ——地质条件的影响
岩 地 层 编 号 成 因 时 代 层 底 标 高 层 底 深 度 层 层 剖 面 岩 性 描 述
图层杂乱
厚 比例尺
1:250
① ②3
Qml 4 -1.50 1.50 1.50
填筑土:灰、浅黄色,由中 细砂组成,稍湿,松散。
复杂岩土介质下地下桩基数值模拟
各层介质中 电磁波传播 速度不同
同相轴扭曲
桩底 复杂多层岩土介质下桩基模型 模拟结果