CN102409705A - 桩基损伤实时监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实时监测桩基损伤，并提供预警的系统方案。在该方案中，监测桩基损伤的传感器(2)安装在桩基(1)上，和桩基一起打入地下，并通过导线(3)引出，连接到信号采集器(4)上。通过该系统可实现对桩基损伤的实时监测。该系统具有两大功能，建筑建造过程中，可准确判断桩基的打桩质量，对打桩过程中产生的损伤提供预警；在建筑使用过程中，可实时监测桩基的安全，及时提供预警信号，并将监测结果通过有线和无线的方式发出。
Description
技术领域
本发明涉及建筑安全，具体地说涉及桩基的打桩质量和实时安全监测。
背景技术
桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式，是涉及结构安全的重要组成部分，桩基础的质量直接关系到整个建筑物(构筑物)的安全，也关系到人民的生命、财产安全，因此加强桩基检测意义重大。当前的桩基质量的检测办法主要如下。
1.静载荷试验：按桩的功能，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力、在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点产生的沉降、上拔位移或水平位移，根据荷载与位移的关系判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。这种方法显著的优点是受力条件比较接近实际，简单易用，试验结果直观而易于为人们理解和接受；但是试验规模及费用相对较大。
2.钻芯检测法：用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5％，或作为无损检测结果的校核手段。
3.低应变检测：在桩顶面施加低能量的瞬态或稳态激振，使桩在弹性范围内做弹性振动，并由此产生应力波纵向传播，同时利用波动和振动理论对桩身的完整性做出评价。该方法测试设备简单轻便，检测速度快、成本低，是基桩质量完整性普查的良好手段。但是低应变法从原理上不能直接得到承载力的推断，而是由实测动刚度和静动对比的修正进行推算，因此带有很大的地区经验和人为因素。
4.高应变法：通过在桩顶实施重锤敲击，使桩身产生动位移，桩周岩土阻力充分发挥。高应变法物理意义明确，检测准确度相对较高； 但目前受检测人员水平和桩-土相互作用模型等问题的影响，该方法仍有较大的局限性，尚不能完全代替静载荷试验而作为确定单桩竖向抗压极限承载力的设计依据。
上述方法分别存在监测设备庞大、过程复杂、周期过长、费用高昂，有损检测，检测结果受检测人员经验影响较大等缺点，且具有小比例抽检以及不能实时监测的致命缺点。目前的建筑行业迫切需要开发出具有实时监测、自动、全面、快速监测的电子监测系统对桩基进行全面准确的安全监测。
发明内容
桩基在进行灌注或者对预制桩进行打桩过程中都会引起桩基损伤开裂；建筑完成之后，不同原因引起的桩基倾斜导致其受力偏离轴心也会引起桩基损伤。桩基础损伤将导致建筑地基受力不均，进而引起不均匀沉降，并由此引发建筑事故，造成人民群众的生命财产损失，因此需要对桩基的损伤进行实时监测。
本专利公开了一种实时监测桩基损伤，并提供预警的系统方案。在该方案(见图1)中，监测桩基损伤的传感器(2)安装在桩基(1)上，和桩基一起打入地下，并通过导线(3)引出，连接到信号采集器(4)上。通过该系统可实现对桩基损伤的实时监测。该系统具有两大功能，建筑建造过程中，可准确判断桩基的打桩质量，对打桩过程中产生的损伤提供预警；在建筑使用过程中，可实时监测桩基的安全，及时提供预警信号，并将监测结果通过有线和无线的方式发出。
附图说明
图1是本发明描述的桩基倾斜实时监测预警系统；
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
该方案描述如下：监测损伤的声发射传感器(2)安装在桩基(1)上，和桩基一起打入地下，并通过导线(3)引出，连接到信号采集器(4)上。传感器实时感测桩基的内部损伤信号，而信号采集器则将传感器的原始信号转换成桩基的损伤大小和方位，并通过有线和无线的方式传送出来。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，在桩基(1)上安装监测桩基损伤的传感器(2)，并通过导线(3)引出，连接到信号采集器(4)上，达到实时监测桩基损伤的功能。
2.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述传感器为声发射传感器，但不限其他可进行混凝土损伤压电薄膜、压电陶瓷、压电石英、光纤光栅等传感器。
3.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述桩基包括预制桩和现场灌制桩。
4.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述桩基包括房屋建筑桩基，也包括公路、铁路、桥梁等其他建筑工程基桩。
5.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述传感器安置在桩基上，包括埋在桩基混凝土中和固定在桩基内部钢筋两种方式，但不限其他将传感器和桩基固定的方式。
6.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述系统可进行实时监测，也可按要求设置为定期检测。
7.如权利要求1所述的桩基损伤实时监测预警系统，其特征在于，所述系统的监测结果可通过有线的方式传输到监控主机上，也可通过无线的方式发送到指定终端上。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Country Status (1)
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