CN113322930A - 振冲碎石桩施工质量的联合控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水利水电工程检测领域，尤其是一种将传统的工后检测变为工前控制，从而实现施工质量的整体控制并有效指导施工的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统及控制方法，包括振冲器控制系统、传感器监测系统、检测系统和数据记录分析系统，振冲器控制系统、传感器监测系统和检测系统均与数据记录分析系统连通。先选定待振冲区域进行生产性试验，通过振冲器控制系统、传感器监测系统、检测系统所采集数据的联合分析，对生产性试验加固效果进行评价，并建立振冲器控制数据、监测数据和检测数据间的关联性，给出待振冲区域合理的施工参数，将传统的工后检测变为工前控制，实现振冲碎石桩的质量控制。本发明尤其适用于振冲碎石桩质量控制之中。

Description

振冲碎石桩施工质量的联合控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及水利水电工程检测领域，尤其是一种振冲碎石桩施工质量的联合控制系统及控制方法。
背景技术
当前我国水电开发的主要流域已经转至西南高原地区河流，该地区往往具有覆盖层深厚、地质条件复杂、地震设防烈度大等特点，给筑坝带来诸多地基处理技术难题，而振冲碎石桩在解决这些技术难题方面有着良好的适用性。振冲碎石桩的施工质量控制是确定地基处理效果的关键，现有的控制方法主要为在振冲碎石桩施工完成后的工后被动控制，对部分桩进行小范围的抽样检测，主要采用标贯、重力触探、静载等原位间接手段，存在检测效率低、代表性差、检测指标不直观等缺点，无法有效指导施工的问题，尤其是对于大坝基础处理等需要进行大面积振冲施工的工程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种将传统的工后检测变为工前控制，从而实现施工质量的整体控制并有效指导施工的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统及控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，包括振冲器控制系统、传感器监测系统、检测系统和数据记录分析系统，其中，振冲器控制系统、传感器监测系统和检测系统均与数据记录分析系统连通。
进一步的是，所述振冲器控制系统包括加密电流控制装置。
进一步的是，所述振冲器控制系统包括留振时间控制装置。
进一步的是，所述传感器监测系统包括桩间土土压力盒装置。
进一步的是，所述传感器监测系统包括孔隙水压力计。
进一步的是，所述检测系统包括桩间土标贯试验装置。
进一步的是，所述检测系统包括旁压试验装置。
进一步的是，所述检测系统包括复合地基静载试验装置。
进一步的是，所述检测系统包括雷达波示踪装置。
进一步的是，振冲碎石桩施工质量的联合控制方法，包括如下步骤：a、首先，在待振冲区域内选取生产试验区域，并在生产试验区域内完成检测点的传感器埋设，随后通过振冲器控制系统记录振冲时的加密电流以及留振时间，并通过传感器监测系统记录振冲过程中桩间土力学特性的变化，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工过程控制；b、在施工结束后，通过检测系统对振冲碎石桩进行检测并获得施工质量控制数据，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工后控制；c、数据记录分析系统对所获取的数据进行统一分析处理，从而对施工质量进行整体评价，从而实现施工质量的全程控制。
本发明的有益效果是：在实际使用时，先选定待振冲区域进行生产性试验，其中，通过振冲器控制系统、传感器监测系统、检测系统所采集数据的联合分析，对生产性试验加固效果进行评价，并建立振冲器控制数据、监测数据和检测数据间的关联性，给出待振冲区域合理的施工参数，将传统的工后检测变为工前控制，实现振冲碎石桩的质量控制。本发明尤其适用于振冲碎石桩质量控制之中。
附图说明
图1是本发明的生产试验区域选取示意图。
图2是本发明的生产试验区域的示意图。
图3是本发明振冲碎石桩施工过程中相关检测的示意图。
图4是本发明振冲碎石桩施工后检测的示意图。
图5是本发明的流程示意图。
图中标记为：待振冲区域1、生产试验区域2、检测点3、振冲器控制系统4、传感器监测系统5、振冲碎石桩6、土压力盒监测点7、孔隙水压力测点8、检测系统9、雷达波示踪装置10、复合地基静载试验装置11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1至图4所示的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，包括振冲器控制系统4、传感器监测系统5、检测系统9和数据记录分析系统，其中，振冲器控制系统4、传感器监测系统5和检测系统9均与数据记录分析系统连通。
本发明主要由振冲器控制系统4、传感器监测系统5、检测系统9和数据记录分析系统构成，所述振冲器控制系统4可记录振冲时的加密电流、留振时间，并以数字信号形式进行传输；所述传感器监测系统5包括桩间土土压力盒和孔隙水压力计等，可记录振冲过程中，桩间土力学特性的变化，并以数字信号形式进行传输；所述检测系统9所进行的检测包括桩间土标贯试验、旁压试验、复合地基静载试验、雷达波示踪等，检测结果以数字信号形式进行传输。所述数据记录分析系统包括数据接收端和分析端，对其他系统传输的数字信号进行接收，由分析端进行统一分析处理，对施工质量进行评价，从而实现施工质量的控制。
就具体的检测步骤而言，包括如下步骤：a、首先，在待振冲区域1内选取生产试验区域2，并在生产试验区域2内完成检测点3的传感器埋设，随后通过振冲器控制系统4记录振冲时的加密电流以及留振时间，并通过传感器监测系统5记录振冲过程中桩间土力学特性的变化，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工过程控制；b、在施工结束后，通过检测系统9对振冲碎石桩进行检测并获得施工质量控制数据，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工后控制；c、数据记录分析系统对所获取的数据进行统一分析处理，从而对施工质量进行整体评价，从而实现施工质量的全程控制。就具体的检测而言，其中，所述振冲器控制系统一般记录振冲时的加密电流、留振时间，优选采用可接入施工吊车或自动化桩基架的模块化装置，具有一定量的数据存储功能，其采集数据以数字信号形式进行传输。所述传感器监测系统包括桩间土土压力盒和孔隙水压力计等，优选采用测试频率高、精度高、抗冲击性能好、可重复使用的电信号传感器，其采集数据可直接换算应力进行传输。所述检测系统包括桩间土标贯试验、旁压试验、复合地基静载试验、雷达波示踪等，优选采用标贯试验和雷达波示踪进行检测，所述雷达波示踪将示踪剂与桩体填料进行混合，通过雷达波反射判断桩体直径和长度等关键参数。所述数据记录分析系统包括数据接收端和分析端，所述接受端对其他系统传输的数字信号进行接收，所述分析端对接受的数据进行梳理，区分施工设定参数、过程反馈参数和工后检测参数，自动绘制曲线，建立检测参数与振冲施工过程的关系，对施工质量进行评价，分析确定振冲碎石桩在该区域拟采用的施工设定参数。本方法通过振冲碎石桩施工过程监测和工后的检测，解决目前振冲碎石桩施工质量检测效率低、代表性差、检测指标不直观、无法有效指导施工的问题，实现施工质量的整体控制。
本发明可以有效解决目前振冲碎石桩施工质量检测效率低、代表性差、无法有效指导施工的问题，其技术优势十分明显，市场推广前景十分广阔。

Claims (10)

1.振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：包括振冲器控制系统(4)、传感器监测系统(5)、检测系统(9)和数据记录分析系统，其中，振冲器控制系统(4)、传感器监测系统(5)和检测系统(9)均与数据记录分析系统连通。
2.如权利要求1所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述振冲器控制系统(4)包括加密电流控制装置。
3.如权利要求1或2所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述振冲器控制系统(4)包括留振时间控制装置。
4.如权利要求1所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述传感器监测系统(5)包括桩间土土压力盒装置。
5.如权利要求1或4所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述传感器监测系统(5)包括孔隙水压力计。
6.如权利要求1所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述检测系统(9)包括桩间土标贯试验装置。
7.如权利要求1或6所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述检测系统(9)包括旁压试验装置。
8.如权利要求1或6所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述检测系统(9)包括复合地基静载试验装置(11)。
9.如权利要求1或6所述的振冲碎石桩施工质量的联合控制系统，其特征在于：所述检测系统(9)包括雷达波示踪装置(10)。
10.利用权利要求1所述振冲碎石桩施工质量的联合控制系统所进行的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、首先，在待振冲区域(1)内选取生产试验区域(2)，并在生产试验区域(2)内完成检测点(3)的传感器埋设，随后通过振冲器控制系统(4)记录振冲时的加密电流以及留振时间，并通过传感器监测系统(5)记录振冲过程中桩间土力学特性的变化，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工过程控制；
b、在施工结束后，通过检测系统(9)对振冲碎石桩进行检测并获得施工质量控制数据，相关数据输入数据记录分析系统，从而实现施工后控制；
c、数据记录分析系统对所获取的数据进行统一分析处理，从而对施工质量进行整体评价，从而实现施工质量的全程控制。
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