CN114113225A

CN114113225A - 用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置

Info

Publication number: CN114113225A
Application number: CN202111461863.5A
Authority: CN
Inventors: 胡云香; 邱斌; 张立新
Original assignee: North Minzu University
Current assignee: North Minzu University
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-03-01

Abstract

本发明涉及建筑灾后损害检测技术领域，特别涉及一种用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置；本发明通过钢筋混凝土基桩发生损伤后钢筋会暴露在土壤渗液中，造成导电性变化的原理，提供了一种钢筋混凝土浅桩地基灾后损害检测方法，并给出了便携易操作的相应设备，可以准确的测定受灾建筑基桩的损害发生情况、严重程度及发生深度，相比现有技术检测时间大幅缩短，且在判断损害严重程度方面精度高，可以为后续处理规划提供精确的指导。

Description

用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置

技术领域：

本发明涉及建筑灾后损害检测技术领域，特别涉及一种用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置。

背景技术：

在地震、滑坡、泥石流、地面塌陷、爆破作业等事件发生后，需要对涉及区域内的建筑进行损害检测，以鉴定相关建筑是否受到损害及损害严重程度，进而规划相关的复用、修复或危房拆除处理。在对建筑地面以上部分进行检测时，由于其结构暴露，对裂缝、断裂等损害情况容易观察，但对建筑地面以下部分如地基等则由于土壤的遮蔽难以直接观察，需要借助振波回波设备进行。

在对农舍等建筑的地基进行损害检测时，由于其地处相对偏僻，调用振波回波设备难度较大，通常改为测量建筑整体的地基稳固性，相关参数如地基下沉速度、侧向滑移速度等，因此存在较大的方案缺陷。首先其参数的时间单位以月计，检测工作时间长，在受灾建筑分散的情况下相关工作效率极低，需要大量长时间的人力投入，检测结果获得不及时且成本巨大。并且，该方式并不对基桩的完整性进行直接观察，考虑到钢筋混凝土基桩一旦破损，其中钢筋被土壤渗液接触后易锈蚀，在若干时间后会进一步造成混凝土结构破碎，如不进行及时处理损害程度会随时间扩大，只测量地基整体稳固性并不能判断该损害扩大趋势，基于此方法获得的检测结论用于指导后续处理规划存在较大的误差。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，并提供相关的实施工具，以较低的工作量对钢筋混凝土基桩进行损害检测，以提供后续处理指导依据。

用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，包括如下步骤：

S1：对检测目标周围十五米内区域的土壤进行多点多深度取样检测，测量土壤含水率，以重量含水率计，如各点各深度测量得到的重量含水率均不低于10％，且各点各深度测量得到的重量含水率差值不大于3％，则执行步骤S3，否则执行步骤S2；

S2：对含水率低于S1所述参数的地点调整含水率，之后重新进行取样检测，重复该步骤直至取样测量参数符合S1所述参数，执行步骤S3；

S3：在检测目标地面以上部分钻孔，在钢筋上连接漆包线后进行填补；

S4：在检测目标一侧地面上钻纵孔，在纵孔内插入检测装置的电极杆，后由检测操作台通过导线在钢筋和电极杆之间施加相同电压，通过电极杆各电极的电流参数获知检测目标的损害情况；

上述电极杆包括绝缘杆体、电极机构和导线，电极机构有多个，沿绝缘杆体均布在绝缘杆体上，导线数量不少于电极机构数量，每个电极机构都由一根导线单独连接至检测操作台，各电极机构均有外延部楔入土壤。

本案实施过程中，电极机构沿地面纵孔均布，形成等深度间隔的接地电极阵列，与钢筋间施加相同电压后，如钢筋混凝土基桩没有损伤，由于混凝土的绝缘阻隔，电极阵列只有微弱电流通过且各电极通过电流趋同；如钢筋混凝土基桩存在裂纹、混凝土局部破碎损伤，由于土壤渗液沿损害侵入混凝土接触钢筋，电极阵列通过的电流会显著增大，单个电极会表现出与损伤埋深越接近电流越大的趋势；如钢筋混凝土发生整体断裂的严重损伤问题，断裂埋深以上的电极电流表现接近裂纹状态，断裂埋深以下的电极电流则会随埋深增加骤减。基于此，通过对电极阵列电流大小的测量和判读，即可获知钢筋混凝土基桩有无损伤、损伤严重程度及损伤发生埋深，为后续处理规划提供准确的指导。

优选的，上述步骤S2中，对低于S1所述参数的地点执行调整含水率操作时，采用地面钻孔、注水、静置一小时的方式实施。上述步骤S1与步骤S2用于确定检测目标周围的土壤含水率均匀，从而减少对钢筋混凝土基桩损伤类型、发生深度的判定误差。

优选的，为提高本方案所使用设备的便携性，提高对不同深度基桩的适用性，电极杆由多段电极节和绝缘杆底顺次拼接组成，每段电极节上下两端设置导线束接头，中部安装电极机构，绝缘杆底安装在电极杆下端，用于对最底部电极节的下端导线束接头进行绝缘处理。

优选的，为防止地面纵孔内积水造成检测误差，步骤S4执行过程中，需全程对纵孔进行抽排水。

进一步的，电极杆内设置有排水管，在进行抽排水时无需使用其他管路辅助。

用于农舍浅桩地基的灾后损害检测装置，包括检测操作台、电源和电极杆；

其中，电源与检测操作台连接供电，检测操作台通过漆包线与检测目标的钢筋电性连接，检测操作台通过管线束与电极杆连接；

电极杆包括绝缘杆体、电极机构和导线，电极机构有多个，纵向均布在绝缘杆体上，导线数量不少于电极机构数量，每个电极机构都由一根导线单独连接至检测操作台，各电极机构均有外延部楔入土壤。

电极杆由多段电极节和绝缘杆底顺次拼接组成，每段电极节上下两端设置导线束接头，中部安装电极机构，绝缘杆底安装在电极杆下端，用于对最底部电极节的下端导线束接头进行绝缘处理。

电极杆内设置有排水管。

本发明通过钢筋混凝土基桩发生损伤后钢筋会暴露在土壤渗液中，造成导电性变化的原理，提供了一种钢筋混凝土浅桩地基灾后损害检测方法，并给出了便携易操作的相应设备，可以准确的测定受灾建筑基桩的损害发生情况、严重程度及发生深度，为后续处理规划提供精确的指导。

附图说明：

附图1是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置具体实施例结构示意图；

附图2是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极节电极机构部分剖视结构示意图；

附图3是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极节方案一剖视结构示意图；

附图4是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极节方案一俯视结构示意图；

附图5是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极节方案二剖视结构示意图；

附图6是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极节方案二俯视结构示意图；

附图7是本发明用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法与装置电极机构展开结构示意图。

图中：检测操作台1、漆包线2、抽水泵3、电源4、管线束5、电极杆6、绝缘杆底7、排水孔8、电极节绝缘管9、排水管10、导线11、定位插口12、阻水密封条13、电极机构14、电极管15、电极片16、拉力弹簧17、偏心动作盘18。

具体实施方式：

用于农舍浅桩地基的灾后损害检测装置，包括检测操作台1、抽水泵3、电源4和电极杆6；

其中，电源4与检测操作台1、抽水泵3连接供电，检测操作台1通过漆包线2与检测目标的钢筋电性连接，检测操作台1、抽水泵3通过管线束5与电极杆6连接；

电极杆6包括绝缘杆体、电极机构14和导线11，电极机构14有多个，纵向均布在绝缘杆体上，导线11数量不少于电极机构14数量，每个电极机构14都由一根导线11单独连接至检测操作台1，各电极机构14均有外延部楔入土壤。

电极杆6由多段电极节和绝缘杆底7顺次拼接组成，每段电极节上下两端设置导线束接头，中部安装电极机构14，绝缘杆底7安装在电极杆6下端，用于对最底部电极节的下端导线束接头进行绝缘处理。

电极节内设置有排水管10，排水管10在电极节内可转动，电极节上下两端与排水管10上下两端均设置有定位插口12，电极节之间的连接采用螺纹套管压接，电极节压接工作面和排水管10压接工作面均设置有阻水密封条13。

电极机构14由电极管15、电极片16、拉力弹簧17和偏心动作盘18组成，电极管15嵌装在电极节绝缘管9内，电极节绝缘管9与电极管15管壁内设置有通孔供导线11穿过，导线11在管壁内沿管壁圆周均布，导线11在电极节上下两端设置导线接头，多个导线接头组成环状导线束接头，其中一根导线11与电极管15导通；电极片16铰接在电极管15内壁上，电极片16对应的电极管15管壁位置设置有槽孔用于电极片16收放，拉力弹簧17安装在电极片16与电极管15内壁之间向电极片16施加向内的预紧力，偏心动作盘18安装在排水管10上，外缘与电极片16內缘接触。当排水管10正向转动时，偏心动作盘18随之转动并推动电极片16沿槽孔向电极管15外展开楔入土壤，反之则拉力弹簧17牵引电极片16沿槽孔收回电极管15内。

电极节方案一：电极节绝缘管9端部设置独立的定位插口12，定位插口12数量与导线11数量相同且沿圆周均布；

电极节方案二：电极节绝缘管9端部不设置独立的定位插口12，电极节两端的导线接头分别外凸和内凹，形成定位插口12。

排水管10定位插口12沿圆周均布，且数量与导线11数量相同，排水管10连接后，其上端与抽水泵3连接，绝缘杆底7设置有与排水管10连通的排水孔8。

上述结构中，电极机构14各组件均使用金属导体制造，排水管10和电极节绝缘管9使用绝缘材料制造。

应用上述装置，实施用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，包括如下步骤：

S3：在检测目标地面以上部分钻孔，在钢筋上连接漆包线2后进行填补；

S4前置：组装电极杆6，电极节数量不大于导线11数量，各电极节顺次转动一个定位插口12间隔角度后相互嵌插，旋转螺纹套管压接紧密，使电极杆6内每个电极机构14都有一根向上导通的导线11连接至检测操作台1，并且使排水管10转动时各电极节展开动作同步。

S4：在检测目标一侧地面上钻纵孔，在纵孔内插入检测装置的电极杆6，启动抽水泵3通过排水管10抽除纵孔内积水，后由检测操作台1通过导线11在钢筋和电极杆6之间施加相同电压，通过电极杆6各电极的电流参数获知检测目标的损害情况；

本案实施过程中，电极机构14沿地面纵孔均布，形成等深度间隔的接地电极阵列，与钢筋间施加相同电压后，如钢筋混凝土基桩没有损伤，由于混凝土的绝缘阻隔，电极阵列只有微弱电流通过且各电极通过电流趋同；如钢筋混凝土基桩存在裂纹、混凝土局部破碎损伤，由于土壤渗液沿损害侵入混凝土接触钢筋，电极阵列通过的电流会显著增大，单个电极会表现出与损伤埋深越接近电流越大的趋势；如钢筋混凝土发生整体断裂的严重损伤问题，断裂埋深以上的电极电流表现接近裂纹状态，断裂埋深以下的电极电流则会随埋深增加骤减。基于此，通过对电极阵列电流大小的测量和判读，即可获知钢筋混凝土基桩有无损伤、损伤严重程度及损伤发生埋深，为后续处理规划提供准确的指导。

上述步骤S2中，对低于S1所述参数的地点执行调整含水率操作时，采用地面钻孔、注水、静置一小时的方式实施。上述步骤S1与步骤S2用于确定检测目标周围的土壤含水率均匀，从而减少对钢筋混凝土基桩损伤类型、发生深度的判定误差。

Claims

1.用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对低于S1所述参数的地点执行调整含水率操作时，采用地面钻孔、注水、静置一小时的方式实施。

3.如权利要求1所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，其特征在于，所述电极杆由多段电极节和绝缘杆底顺次拼接组成，每段电极节上下两端设置导线束接头，中部安装电极机构，绝缘杆底安装在电极杆下端，用于对最底部电极节的下端导线束接头进行绝缘处理。

4.如权利要求1至3任一项所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，其特征在于，所述步骤S4执行过程中，需全程对纵孔进行抽排水。

5.如权利要求4所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测方法，其特征在于，所述电极杆内设置有排水管。

6.用于农舍浅桩地基的灾后损害检测装置，其特征在于，包括检测操作台、电源和电极杆；

7.如权利要求6所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测装置，其特征在于，所述电极杆由多段电极节和绝缘杆底顺次拼接组成，每段电极节上下两端设置导线束接头，中部安装电极机构，绝缘杆底安装在电极杆下端，用于对最底部电极节的下端导线束接头进行绝缘处理。

8.如权利要求6或7所述的用于农舍浅桩地基的灾后损害检测装置，其特征在于，所述电极杆内设置有排水管。