CN110989001A - 一种运用hdd技术的桩基三维钻孔ct探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，包括：确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量；在待测桩基周围的设定位置，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，形成桩基三维钻孔；在所述钻孔内铺设导管形成通路，用以施做钻孔CT的布设孔位；利用所述的孔位，根据实际需要布设测线，进行桩基三维钻孔CT检测。本发明有益效果：运用了目前探测精度和效果最好的地球物理探测手段跨孔电阻率CT，可以在三维平面内进行探测，得到与桩基体最切实有效的地质信息。
Description
技术领域
本发明涉及桩基检测技术领域，尤其涉及一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2014)，桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。发明人发现，考虑到在地铁施工上穿覆有建筑物地基的情况时，探测桩基的地球物理方法存在施工不灵活，受场地限制，同时容易受到其他因素的干扰，进而影响桩基探测准确度的问题。
HDD(水平定向钻进)早在十年前就成为了西方一项重要的技术，早期，这项技术只应用于穿越河流铺设管线，而在这些地方，明挖铺设显然是不合理的，随着这项技术在国内外的进一步发展，HDD技术成为了众多市政管线铺设工程的首选，铺管直径从几公分发展到一米以上。现在HDD技术通常被应用于穿越公路，机场跑道、以及底线管线，甚至穿越地下建筑。考虑到建筑物内部很难施行电法勘探，在建筑周围布设电法测量测线可能无法满足精细化探查，而使用HDD技术可以在不阻断交通的情况下，在繁忙的商业区施工，但是目前很少有人将这种方法和地球物理钻孔电法进行结合。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，通过HDD的钻孔，便可以进行三维钻孔CT探测，现场实验灵活方便，操作效率高，能够提高桩基探测准确度。
在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，包括：
确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量；
在待测桩基周围的设定位置，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，形成桩基三维钻孔；
在所述钻孔内铺设导管形成通路，用以施做钻孔CT的布设孔位；
利用所述的孔位，根据实际需要沿孔内布设测线，进行桩基三维钻孔CT检测。
进一步地，将通过测线检测到的原位数据进行反演分析，运用指数加权平滑算法进行融合和圆滑，将获得的二维平面数据在进行三维成果切片展示，得到桩基立体图像展示。
进一步地，在待测桩基的不同侧面，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，得到沿三维坐标轴方向的钻孔。
进一步地，利用竖向测线进行钻孔CT探测，用以检测探测桩基的具体位置、大小和尺寸。
进一步地，利用水平平行的测线进行钻孔CT探测，用以探测桩基的缺陷。
进一步地，运用纵向测线进行钻孔CT探测，用以探测桩基分布的整体范围。
需要说明的是，竖向指的是垂直于地面的方向，水平方向和纵向都是平行于地面的方向，并且水平方向和纵向之间相互垂直；竖向、水平方向和纵向构成三维直角坐标系。
所述的钻孔CT，包括电磁波CT方法、地震波CT方法或者电阻率CT方法，或者运用跨孔雷达作为补充手段。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)与已有探测桩的地球物理方法相比，本发明所运用的方法是首次提出的较为新颖的方法，它结合HDD钻孔方式，运用了目前探测精度和效果最好的地球物理探测手段跨孔电阻率CT，可以在三维平面内进行探测，得到与地电体最切实有效的地质信息。
(2)该方法对于实际桩底以及基岩分界面有很好的辨识能力，对桩的异常情况有很好的验证，同时，也可以对桩基的缺陷有很好的分辨，这对地铁过上覆既有建筑物的桩基实际工程具有良好的指导功能，可以更好地防止工程破坏的出现。
(3)本发明方法属于桩基钻孔CT探测方法，其精度高、灵活方便，不占用施工时间，除了单独打孔进行探测，也可以利用勘察孔、补勘孔或降水井等顺带实施探测，同时钻孔HDD方法的运用是特立独行的，只需在建筑物周围打孔，不影响建筑物的稳定性。因此，该方法在桩基探测中优势明显，应用前景良好。
附图说明
图1是本发明实施例一中跨孔电阻率CT原理图；
图2是本发明实施例一中三维HDD测线布设示意图；
图3是本发明实施例一中地下孔位掘进图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
HDD技术，以相对较小的角度向地下钻入形成先导孔，然后将先导孔回拉扩孔形成导管通道，最终铺设导管形成通路，目前广泛应用于市政管道、油气建设等行业。
跨孔电阻率CT法应用于钢筋混凝土桩探测的原理主要是利用钢筋混凝土桩与周围介质体电阻率的差异或者桩或不同岩层分界面的电阻率差别，通过电阻率层析成像实现对桩的精准定位和识别。在桩探测中，对于桩体位置、规模、与周围介质分界面、桩底部的位置以及不同岩层分界面是主要探测对象，尽管它们在赋存条件，规模，尺寸上存在差异，但只要其分界处存在足够大的电阻率差异，可以使得测量仪器观测到差异附近地电场的变化，就可以通过跨孔电阻率CT方法进行探测，结合前期相应的地质探测资料，就可以对桩进行精准的定位和精细化的识别。
跨孔电阻率CT成像法是一种高密度的阵列勘探方法，工作时将电极分别置于两个地质钻孔中，钻孔1中电极发射电流进行供电，钻孔2中电极进行电位或电位梯度观测，通过观测两孔之间的电流、电压数据，最后反演便可以获得两孔之间的电阻率分布断面图，跨孔电阻率成像方法可以采集大量的数据，采用多种不同的数据采集方式进行组合，就能获得两个钻孔之间地质的详细地电信息，进而得到较可靠的真电阻率图，用这种方法进行桩探测具有较高的准确性和分辨率，其他CT方法原理相似，不再赘述，其工作示意见图1。
基于上述技术内容，在一个或多个实施方式中，公开了一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，包括以下步骤：
(1)确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量；
(2)在待测桩基周围的设定位置，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，形成桩基三维钻孔；
(3)在所述钻孔内铺设导管形成通路，用以施做钻孔CT的布设孔位；
(4)参照图2，利用所述的孔位，根据实际需要布设测线，进行桩基三维钻孔CT检测。
具体地，整理现场的实际工程地质资料，根据前期工程勘探资料，钻孔资料和水文地质资料，利用前期地质勘探资料，确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量，然后根据现场可调度的情况确定实施钻孔的方案。
本实施例中，可以在待测桩基周围不同的侧面分别进行钻孔，具体钻孔策略根据现场实际情况确定；进行钻孔时，以相对较小的角度向地下钻入设定的深度后，沿水平方向钻孔设定长度；这些钻孔围绕待测桩基分布，形成待测桩基三维方向的钻孔，参照图3。
由于实际钻射的孔位均可以作为钻孔CT的孔位进行测线布设，可根据现场实际需要进行测线布置。
利用竖向孔(y方向)进行钻孔CT探测，用以查明单根桩的具体位置、大小和尺寸。
利用水平平行(x方向)的测线进行钻孔CT探测，用以探测桩基的缺陷。
运用纵向测线(z方向)进行钻孔CT探测，用以探测桩基分布的整体范围。
将现场收集到的原位数据进行反演分析，最终将收集到的数据运用指数加权平滑法进行融合和圆滑，使得图像具有更好的立体性。
将获得的二维平面数据在进行三维成果切片展示，让获得的数据有更好的可视性可立体性。
需要说明的是，必要时可通过该钻孔CT进行溶洞、孤石、富水体的探测。
本实施例利用钻孔CT原理进行桩基探测，其中，钻孔CT同跨孔CT在方法原理上是一样的，通过电阻率对称四极装置进行电法探测，考虑到有些工程地质钻孔施工存在困难，而在地表面水平方向上可进行水平测线布置，发射电极采用钻孔形式，接收电极选择平行布线方式进行现场CT探测，采用上述方法的测线布置方式，使得整体测线布置没有任何死角，同时不影响现场工程施工和建筑物的稳定性，可做到建筑物下部桩基体的全方位精细探测，经过大量的工程实例验证，该方法具有很好的探测分辨能力。
需要说明的是，本实施例所述的钻孔CT方法，可以采用电磁波CT方法、地震波CT方法以及电阻率CT方法等，也可以运用跨孔雷达作为补充手段。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，包括：
确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量；
在待测桩基周围的设定位置，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，形成桩基三维钻孔；
在所述钻孔内铺设导管形成通路，用以施做钻孔CT的布设孔位；
利用所述的孔位，根据实际需要布设测线，进行桩基三维钻孔CT检测。
2.如权利要求1所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，将通过测线检测到的原位数据进行反演分析，运用指数加权平滑算法进行融合和圆滑，将获得的二维平面数据在进行三维成果切片展示，得到桩基立体图像展示。
3.如权利要求1所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，在待测桩基的不同侧面，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，得到沿三维坐标轴方向的钻孔。
4.如权利要求3所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，利用竖向测线进行钻孔CT探测，用以检测探测桩基的具体位置、大小和尺寸。
5.如权利要求3所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，利用水平平行的测线进行钻孔CT探测，用以探测桩基的缺陷。
6.如权利要求3所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，运用纵向测线进行钻孔CT探测，用以探测桩基分布的整体范围。
7.如权利要求1所述的一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，其特征在于，所述的钻孔CT，包括电磁波CT方法、地震波CT方法或者电阻率CT方法，或者运用跨孔雷达作为补充手段。
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|---|---|
| CN (1) | CN110989001A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111830578A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-27 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 一种地下管线精确探测的电磁波ct方法 |
| CN114753836A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-15 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种空间倾斜钻孔的ct测试方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102251781A (zh) * | 2011-04-27 | 2011-11-23 | 中铁二局股份有限公司 | 散粒体围岩隧道导向水平旋喷桩预支护施工方法 |
| CN108032971A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-15 | 武汉理工大学 | 一种基于hdd穿缆技术的水下导向架及其工作方法 |
| CN108303729A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-07-20 | 中南大学 | 建筑物下盾构隧道影响区域岩溶探测方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102251781A (zh) * | 2011-04-27 | 2011-11-23 | 中铁二局股份有限公司 | 散粒体围岩隧道导向水平旋喷桩预支护施工方法 |
| CN108032971A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-15 | 武汉理工大学 | 一种基于hdd穿缆技术的水下导向架及其工作方法 |
| CN108303729A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-07-20 | 中南大学 | 建筑物下盾构隧道影响区域岩溶探测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 周坤: "跨孔CT法在地铁工程桩基间距探测中的应用", 《隧道建设》 * |
| 施瑞欣: "弹性波CT技术在桥梁桩基岩溶探测中的应用", 《土工基础》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111830578A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-27 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 一种地下管线精确探测的电磁波ct方法 |
| CN114753836A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-15 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种空间倾斜钻孔的ct测试方法 |
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