CN113585367A - 一种岩土工程桩基质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩基质量检测技术领域，公开了一种岩土工程桩基质量检测方法，包括：S1.在待检测桩基的桩周土中设置两根声测管，且两根声测管对称分布于待检测桩基的两侧；S2.在其中一根声测管内设置第一超声探头和第二超声探头，且第二超声探头位于第一超声探头下方；S3.在另一根声测管内设置第一超声波传感器和第二超声波传感器，且第一超声波传感器位于第二超声波传感器下方，所述第一超声波传感器用于检测第一超声探头发射的第一频率超声波，所述第二超声波传感器用于检测第二超声探头发射的第二频率超声波；S4.将超声探头与超声波传感器通过对应声测管的管口从上往下按一定的间距同步下放，且每下放到一处位置时，开始超声探测。

Description

一种岩土工程桩基质量检测方法

技术领域

本发明属于桩基质量检测技术领域，具体涉及一种岩土工程桩基质量检测方法。

背景技术

桩基是将上部结构荷载传入岩土地基中的具有一定刚度和强度的传力杆件，因此桩基本身的质量是保证整个工程结构安全的重要因素。目前，在我国桩基检测方法有多种，包括钻孔取芯法、声波透射法、高应变法和低应变法等。

声波透射法指在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。然而，该方法在实际应用时，声测管与混凝土桩基之间会存在一定距离，因此声波需经过桩周土、混凝土桩基后才能达到传感器，基于此，当桩周土中的存在阻抗差别较大的不均匀分层时(例如软粘土层与坚硬岩层)，同样会造成声波的变化，进而导致检测失误。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，实现桩基质量的精准检测，本发明的目的在于提供一种岩土工程桩基质量检测方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土工程桩基质量检测方法，包括如下步骤：

S1.在待检测桩基的桩周土中设置两根声测管，且两根声测管对称分布于待检测桩基的两侧；

S2.在其中一根声测管内设置第一超声探头和第二超声探头，且所述第二超声探头位于第一超声探头下方；

S3.在另一根声测管内设置第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器位于第二超声波传感器下方，且所述第一超声波传感器用于检测所述第一超声探头发射的第一频率超声波，所述第二超声波传感器用于检测所述第二超声探头发射的第二频率超声波；

S4.将超声探头与超声波传感器通过对应声测管的管口从上往下按一定的间距同步下放，且每下放到一处位置时，开始超声探测；

S5.设置数据分析仪，数据分析仪接收超声波传感器的检测信号，并根据所述检测信号确定待检测桩基质量。

优选的，在所述步骤S1中，两根声测管均与待检测桩基平行，且两根声测管内均填充有导波流体介质。

优选的，在所述步骤S1中，两根声测管底端均位于待检测桩基底端的下方，且声测管底端与待检测桩基底端之间的距离超过第一超声探头与第二超声探头之间的最小距离。

优选的，在所述步骤S3中，所述第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离等于第一超声探头与第二超声探头之间的距离。

优选的，在所述步骤S4中，超声探头与超声波传感器的下放间距均为0.5m。

优选的，在所述步骤S5中，包括：

数据分析仪根据所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测信号分别生成第一波形图；

分别确定两幅第一波形图中波幅大幅变化处的目标位置；

根据两幅第一波形图中重叠的目标位置确定待检测桩基质量。

优选的，在所述步骤S5中，还包括：

在重叠的目标位置处，以其中一组超声探头和超声波传感器为固定基准、另一组超声探头和超声波传感器为活动基准，由此同步调整所述第一超声探头与第二超声探头之间的距离、以及所述第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离；

在调整过程中，数据分析仪根据活动基准的检测信号生成第二波形图；

判断第二波形图中是否存在波幅大幅变化，并根据判断结果确定待检测桩基质量。

优选的，在所述步骤S5中，还包括：

在第二波形图中不存在波幅大幅变化时，确定待检测桩基存在缺陷；所述待检测桩基的陷位于第一超声探头与第一超声波传感器之间、或者第二超声探头与第二超声波传感器之间；

在第二波形图中存在波幅大幅变化时，确定待检测桩基不存在缺陷，且桩周土存在不均匀分层；所述桩周土的不均匀分层位于第一超声探头与第二超声探头之间、或者第一超声波传感器与第二超声波传感器之间。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

在本发明中，利用不同频率的超声波进行双重交叉检测，基于此能有效在检测过程中实现桩基缺陷和桩周土不均匀分层之间的区分，从而避免桩周土不均匀分层对检测结果的影响，并保证桩基质量检测的精准度。

另外，在本发明中，通过调整两个超声探头以及两个超声波传感器之间的距离实现缺陷位置的复测，由此更进一步的提升本发明检测方法的准确性。

附图说明

图1-图3为本发明检测方法在桩周土不均匀分层状态下的检测原理图；

图4-图5为本发明检测方法在桩基缺陷状态下的检测原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，提供了一种岩土工程桩基质量检测方法，且该检测方法具体包括如下步骤：

S1.在待检测桩基10的桩周土中设置两根声测管20，且两根声测管20对称分布于待检测桩基10的两侧；

图中，a/b分别表示为声波传播阻抗不同的土层，且a上方的虚线表示为桩周土平面，a/b之间的虚线表示为桩周土内不同土层之间的分层面；

具体的，两根声测管20均与待检测桩基10平行，且两根声测管20内均填充有导波流体介质；其中导波流体介质优选为水，以此保证声波能稳定进入桩周土中；

进一步的，两根声测管20底端均位于待检测桩基10底端的下方，且声测管20底端与待检测桩基10底端之间的距离超过下述第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离。

S2.在其中一根声测管20(图中左侧)内设置第一超声探头30和第二超声探头40，且第二超声探头40位于第一超声探头30下方。

S3.在另一根声测管20内设置第一超声波传感器50和第二超声波传感器60，且第一超声波传感器50位于第二超声波传感器60下方。

具体的，第一超声波传感器50用于检测第一超声探头30发射的第一频率超声波，第二超声波传感器60用于检测第二超声探头40发射的第二频率超声波；

优选的，第一超声波传感器50与第二超声波传感器60之间的距离等于第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离，且在初始检测时，保持第一超声探头30与第一超声波传感器50处于相同高度。

S4.将超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)通过对应声测管20的管口从上往下按一定的间距同步下放，且每下放到一处位置时，开始超声探测；优选的，下放间距均为0.5m。

S5.设置数据分析仪70，数据分析仪70接收超声波传感器(50,60)的检测信号，并根据检测信号确定待检测桩基10质量；

具体的

以图1的原理为例，表示为待检测桩基10无缺陷且桩周土存在不均匀分层的情况：在该情况下，分层面水平。随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图1位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图A/B，其中：第一波形图A与第一超声探头30和第一超声波传感器50相对应，且图中无波幅大幅变化；第一波形图B与第二超声探头40和第二超声波传感器60相对应，且在该位置下图中出现波幅大幅变化。由此判定该位置处存在桩周土存在不均匀分层。

以图2-图3的原理为例，表示为待检测桩基10无缺陷且桩周土存在不均匀分层的情况：在该情况下，分层面倾斜。随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图2位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图C/D，在该位置下第一波形图C/D中均出现波幅大幅变化。基于此，判定该位置可能存在缺陷，并假设以第二超声探头40和第二超声波传感器60为固定基准，以第一超声探头30和第一超声波传感器50为活动基准，同步增大第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离、以及第一超声波传感器50与第二超声波传感器60之间的距离，在调整过程中，数据分析仪70根据活动基准的检测信号生成第二波形图E，并调整至图3所示状态，在图3状态下，第一频率超声波的传输路径与分层面平行，由此保证第一频率超声波在相同阻抗的图层中传播，基于此第二波形图E中出现波幅大幅变化，由此确定待检测桩基10不存在缺陷，且桩周土存在不均匀分层，具体分层位置位于第二超声探头40与第二超声波传感器60之间。

以图4-图5的原理为例，表示为待检测桩基10存在缺陷且桩周土存在不均匀分层的情况：在该情况下，分层面水平。随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图4位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图F/G，在该位置下第一波形图F/G中均出现波幅大幅变化。基于此，判定该位置可能存在缺陷，并假设以第二超声探头40和第二超声波传感器60为固定基准，以第一超声探头30和第一超声波传感器50为活动基准，同步增大第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离、以及第一超声波传感器50与第二超声波传感器60之间的距离，在调整过程中，数据分析仪70根据活动基准的检测信号生成第二波形图H，并调整至图5所示状态，在图5状态下，第一频率超声波的传输路径仍经过缺陷位置，基于此第二波形图E中始终未出现波幅大幅变化由此确定待检测桩基10存在缺陷，且缺陷位于图5中第二超声探头40与第二超声波传感器60之间。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在待检测桩基的桩周土中设置两根声测管，且两根声测管对称分布于待检测桩基的两侧；

S2.在其中一根声测管内设置第一超声探头和第二超声探头，且所述第二超声探头位于第一超声探头下方；

S3.在另一根声测管内设置第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器位于第二超声波传感器下方，且所述第一超声波传感器用于检测所述第一超声探头发射的第一频率超声波，所述第二超声波传感器用于检测所述第二超声探头发射的第二频率超声波；

S4.将超声探头与超声波传感器通过对应声测管的管口从上往下按一定的间距同步下放，且每下放到一处位置时，开始超声探测；

S5.设置数据分析仪，数据分析仪接收超声波传感器的检测信号，并根据所述检测信号确定待检测桩基质量。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，两根声测管均与待检测桩基平行，且两根声测管内均填充有导波流体介质。

3.根据权利要求2所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，两根声测管底端均位于待检测桩基底端的下方，且声测管底端与待检测桩基底端之间的距离超过第一超声探头与第二超声探头之间的最小距离。

4.根据权利要求1所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，所述第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离等于第一超声探头与第二超声探头之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：在所述步骤S4中，超声探头与超声波传感器的下放间距均为0.5m。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，包括：

数据分析仪根据所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测信号分别生成第一波形图；

分别确定两幅第一波形图中波幅大幅变化处的目标位置；

根据两幅第一波形图中重叠的目标位置确定待检测桩基质量。

7.根据权利要求6所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，还包括：

在重叠的目标位置处，以其中一组超声探头和超声波传感器为固定基准、另一组超声探头和超声波传感器为活动基准，由此同步调整所述第一超声探头与第二超声探头之间的距离、以及所述第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离；

在调整过程中，数据分析仪根据活动基准的检测信号生成第二波形图；

判断第二波形图中是否存在波幅大幅变化，并根据判断结果确定待检测桩基质量。

8.根据权利要求7所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，还包括：

在第二波形图中不存在波幅大幅变化时，确定待检测桩基存在缺陷；

在第二波形图中存在波幅大幅变化时，确定待检测桩基不存在缺陷，且桩周土存在不均匀分层。

9.根据权利要求8所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：所述待检测桩基的陷位于第一超声探头与第一超声波传感器之间、或者第二超声探头与第二超声波传感器之间。

10.根据权利要求8所述的一种岩土工程桩基质量检测方法，其特征在于：所述桩周土的不均匀分层位于第一超声探头与第二超声探头之间、或者第一超声波传感器与第二超声波传感器之间。

Images