CN206873512U - 一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 - Google Patents
一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206873512U CN206873512U CN201720271367.6U CN201720271367U CN206873512U CN 206873512 U CN206873512 U CN 206873512U CN 201720271367 U CN201720271367 U CN 201720271367U CN 206873512 U CN206873512 U CN 206873512U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pile
- side hole
- velocity
- exciting
- slip casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000011440 grout Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 20
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置。该装置包括灌注桩内预留孔道、桩身附近旁孔、激振重锤以及接受信号传感器。成桩时在灌注桩桩内预留孔道，成桩后在距离桩一定距离钻孔，并埋设一串声波接收传感器。在桩底注浆前、后用通过重块在预留孔道内对桩底土体进行激振，通过传感器接收激振信号。通过信号接收时间及激振点和接收点的距离计算注浆前后土体剪切波速，分析桩底注浆的效果。试验结束后，激振重锤和传感器可以回收反复使用。
Description
技术领域
本实用新型属于桩底注浆领域，具体涉及一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置。
背景技术
桩底注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩后，用注浆泵以一定的压力将能固化的浆液(常用水泥浆)通过桩身注浆通道(可预埋管道，也可后造孔)注入桩底。浆液固化后，可改善桩基持力层受力状态和荷载传递性能，大幅提高桩侧摩阻力，修补桩身缺陷等，从而提高桩基承载力或起到对事故桩的加固作用，其主要机理如下：
由于孔底沉渣和首灌混凝土离析产生的虚尖使桩底混凝土强度降低、孔隙较大等缺陷，致使单桩承载力不足和沉降量过大。注浆时，浆液首先渗透到较疏松的桩底沉渣间隙中，与沉渣相结合，形成强度较高的结石体，减轻桩底沉渣的影响，减小桩基沉降。
当沉渣间隙被浆液充满后，随着注浆量的增加及注浆压力的增大，浆液不断向桩端持力层中渗透、充填和压密，形成渗透注浆和压密注浆。渗透注浆主要是浆液在较小的压力下进入土体孔隙中，置换土体中的水空间，形成一个密实的、强度高的结石体。压密注浆是用浓浆置换、渗透和挤压土体，在土中形成浆泡、浆脉，同时产生密实效应，使土体压密并提高其应力，浆泡的半径随注浆压力的增大而增大，同时浆液总是挤向不均匀地基中的薄弱区，从而使土体的变形性质均一化。
当注浆压力大于桩端土层的最小主应力时，会出现劈裂注浆。浆体克服土体初始应力和抗拉强度而破坏土体，在正常固结和欠固结的土体中形成垂直的裂缝，在裂缝最前端出现应力集中，使裂缝迅速发展，浆液充填裂隙后呈脉状网络分布。当劈裂浆体达到饱满状态后，浆体的粘滞性会阻止浆体进一步流动，致使注浆压力不断升高。浆液固化后对持力层起加筋作用，增大桩端的承载面积和桩基的有效长度，从而提高桩的承载力。
同时，随着注浆压力的增大，浆液克服土体孔隙摩阻力沿桩壁上窜，通过渗透、充填、挤密和胶结作用破坏桩周泥皮的结构，并填充桩与桩周土体之间的孔隙，在桩周形成脉状结石体，从而提高了桩身下部的桩侧摩阻力，提高桩的承载力。
桩端土性质、桩长、桩径和桩身质量等桩自身因素以及注浆施工因素是影响压力注浆桩承载力的主要因素。桩底注浆工艺和参数应根据不同的地质条件有针对性地确定，在保证桩底土不破坏和桩不上浮的前提下，增大桩底注浆量和注浆压力可以有效提高桩承载力效果。
当前灌注桩的注浆技术已经发展得较为成熟，大量科学研究和工程实例说明，桩底注浆对于提高桩基承载力，减少桩基沉降有很明显的作用。但是由于桩底注浆属于隐蔽工程，实际工程中只能通过静载试验来检测桩基承载力的变化，来判断桩底注浆的效果。然而静载试验一般规模较大，特别是对于大直径桩基，静载试验需要花费大量的人力物力，并不经济。而且静载试验只能得到桩底注浆技术处理过后的结果，即承载力的体现，对于桩底注浆的作用机理以及作用范围并不清楚。因此有必要研究一种能够直观检测桩底注浆效果的手段。
实用新型内容
现有的检测桩底注浆效果的手段只有静载试验，然而现有静载荷试验的成本过高，以及每次试验都要重新搭建试验平台，耗费大量的人力物力，还有只能测得桩基承载力，对于注浆的作用机理和作用范围无法准确得知。
本实用新型的目的针对现有桩底注浆效果检测方法的不足，提供一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，包括设置于桩身内的预留管道和旁孔，预留管道沿垂直方向设置且从桩顶竖向贯穿至桩底，预留管道在桩底处封口；预留管道内从桩顶悬吊一个激振重锤，激振重锤的最大下落深度超过桩底封口部位，使其在自由掉落时可以对桩底产生激振；旁孔开设于桩身附近，且旁孔穿越桩底注浆影响区域；旁孔中埋设有若干个呈直线阵列排布的波速传感器。
作为优选，所述的预留管道在灌注桩成桩前安装在钢筋笼上，桩身灌注完成后被固定于桩身内。
作为优选，所述的波速传感器通过连接线连接信号收集装置，用于收集剪切波信号。
作为优选，所述的波速传感器的深度可调，以调整传感器的感应范围。
作为优选，所述的波速传感器等间距设置，以便于后续信号数据的处理和计算。
作为优选，所述的波速传感器的跨度范围穿越桩底注浆影响区域，最大程度提高测量区域范围和准确性。
作为优选，所述的旁孔与桩身的延伸方向一致，以提高测量准确性。
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：
一、设备简单，操作方便；二、不需大吨位静载试验，节省人力物力；三、能够分析桩底注浆前后土质变化，检测注浆具体效果，填补现有检测技术的空白；四、本实用新型的装置可以循环使用。本实用新型的其他效果将通过具体实施方式进行说明。
附图说明
下面结合附图和实施步骤对本实用新型进一步说明。
图1是一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置布置示意图；
图2是本实用新型中激振前重锤上提一段距离时下部结构示意图；
图3是本实用新型中激振时重锤与传感器相对位置示意图；
图中：1、灌注桩；2、桩底注浆影响区域；3、预留管道；4、激振重锤；5、旁孔；6、波速传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，包括预留管道3和旁孔5，两者可进行组合实现测试过程。
灌注桩1桩身上的预留管道3在灌注桩1成桩前安装在钢筋笼上，桩身灌注完成后被固定于桩身内。预留管道3沿垂直方向设置且从桩顶竖向贯穿至桩底，桩底处封口，防止浆液进入。预留管道3可采用钢管等硬质管道。灌注桩成桩后，预留管道3内从桩顶悬吊一条悬索，悬索末端固定一个激振重锤4，激振重锤4 可通过悬索控制竖向自由移动，提高一定距离后自由掉落。悬索的长度需要略长于桩身长度，使激振重锤4的最大下落深度超过桩底封口部位，激振重锤4提升一定距离自由掉落时可以对桩底产生激振。
桩身旁孔5位于桩身一定距离处，旁孔5深度应大于桩身长度，具体深度根据注浆情况确定注浆的可能影响区域，旁孔5的深度需要穿越桩底注浆影响区域 2。旁孔5中埋设一串呈直线阵列排布的波速传感器6，各传感器深度均为已知，传感器连接线通向地面的信号收集装置，供读取波速数据。为了使波速传感器6 的测量范围能否覆盖注浆区域，波速传感器6的跨度范围(即最上方和最下方的传感器连线范围)需要穿越桩底注浆影响区域2。进一步的，为了调整波速传感器6的测量范围，可通过将其绑接于绳索上，实现其深度可调。
与上述装置相对应，还可以提供一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆评价方法，该方法也可以供本领域技术人员理解上述装置的工作原理。评价方法具体包括以下步骤；
步骤1：混凝土灌注桩1在成桩前，在钢筋笼上设置预留管道3，预留管道 3沿垂直方向设置且从桩顶竖向贯穿至桩底，且底部封口；
步骤2：灌注桩1成桩后，在桩身一定距离处钻旁孔5，旁孔5深度应大于桩底深度且穿越桩底注浆影响区域2，在旁孔5内埋置一串呈直线阵列排布的波速传感器6，将各波速传感器6分别连接至由测试信号收集装置，由其记录并显示剪切波波形和到达时间。预先测量得到各波速传感器6的深度，并根据几何关系换算得到激振点到各传感器的距离；
步骤3：桩身混凝土达到一定强度后，在桩底注浆前，在桩身预留管道3内悬吊一个激振重锤4，将其提升一定高度后让其自由落下，使其冲击桩底产生激振，同时记录旁孔5中各个波速传感器6的信号，记录激振与接收信号的时间差；
步骤4：在桩底注浆并且形成预定强度后，重复步骤3，得到桩底注浆后各个波速传感器6的激振与接收信号的时间差；
步骤5：根据两次测试分别得到的时间差以及激振点到各传感器的距离，计算对应土体的剪切波速；
步骤6：根据剪切波速分析桩底注浆的作用效果和作用范围。
由于剪切波速和土体强度之间存在相关关系，注浆前土体强度小，波速也小，注浆后土体波速提高。通过对比注浆前后的时间差，可以得到剪切波在激振点至传感器连线上波速的变化，就能判断桩底土体强度的提高与设计值的差别，以及估计注浆的影响范围。由于波速传感器6是呈阵列排布的，其跨度穿越了注浆区域影响范围，因此，部分波速传感器6在影响范围内，也有部分在影响范围外，其接收到的波速都会相对于注浆前发生变化，但变化的大小不一致。位于注浆范围内的波速传感器6，其波速的变化与其距离激振点的距离呈比例。而对于位于注浆范围外的波速传感器6，由于激振点和传感器的连线可能有一部分在影响范围外，其波速由该条连线位于注浆区域内和位于注浆区域外的各自长度而决定。通过剪切波速分析，可以大致确定该条连线上影响区域的边界点，而根据多个传感器得出的不同边界点，可以大致确定影响区域的圆弧边界。
另外，波速传感器6尽量等间距设置，以便后续数据的处理。旁孔5的延伸方向尽量与桩身的延伸方向一致，保持垂直开孔，使其与桩身之间的距离一定，提高其测量数据的准确性。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，包括设置于桩身内的预留管道（3）和旁孔（5），预留管道（3）沿垂直方向设置且从桩顶竖向贯穿至桩底，预留管道（3）在桩底处封口；预留管道（3）内从桩顶悬吊一个激振重锤（4），激振重锤（4）的最大下落深度超过桩底封口部位，使其在自由掉落时可以对桩底产生激振；旁孔（5）开设于桩身附近，且旁孔（5）穿越桩底注浆影响区域（2）；旁孔（5）中埋设有若干个呈直线阵列排布的波速传感器（6）。
2.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的预留管道（3）在灌注桩成桩前安装在钢筋笼上，桩身灌注完成后被固定于桩身内。
3.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的波速传感器（6）通过连接线连接信号收集装置。
4.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的波速传感器（6）的深度可调。
5.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的波速传感器（6）等间距设置。
6.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的波速传感器（6）的跨度范围穿越桩底注浆影响区域（2）。
7.如权利要求1所述的预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置，其特征在于，所述的旁孔（5）与桩身的延伸方向一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720271367.6U CN206873512U (zh) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | 一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720271367.6U CN206873512U (zh) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | 一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206873512U true CN206873512U (zh) | 2018-01-12 |
Family
ID=61326543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720271367.6U Expired - Fee Related CN206873512U (zh) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | 一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206873512U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110512662A (zh) * | 2018-04-21 | 2019-11-29 | 宁波亿诺维信息技术有限公司 | 建筑桩基质量激振检测方法 |
-
2017
- 2017-03-20 CN CN201720271367.6U patent/CN206873512U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110512662A (zh) * | 2018-04-21 | 2019-11-29 | 宁波亿诺维信息技术有限公司 | 建筑桩基质量激振检测方法 |
| CN110512662B (zh) * | 2018-04-21 | 2021-09-21 | 西安航天建设监理有限公司 | 一种桩基质量检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jia et al. | Performance of a large-scale slope model subjected to rising and lowering water levels | |
| CN102561330B (zh) | 人工挖孔桩与钢管混凝土柱一体化的施工方法 | |
| CN105040692B (zh) | 一种预制混凝土桩身载体桩的施工方法 | |
| Weech et al. | Helical piles in soft sensitive soils–a field study of disturbance effects on pile capacity | |
| Dhowian | Laboratory simulation of field preloading on Jizan sabkha soil | |
| CN110453699B (zh) | 一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构及其施工方法 | |
| Kutter et al. | Centrifuge testing of the seismic performance of a submerged cut-and-cover tunnel in liquefiable soil | |
| Arabameri et al. | Microstructure and strength effect on bearing capacity of helical piles installed in golestan loess | |
| CN106836320A (zh) | 预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置及方法 | |
| CN206873512U (zh) | 一种预留管底激振旁孔接收波速测试桩底注浆测试装置 | |
| Samanta et al. | Ground improvement using displacement type sand piles | |
| Chai et al. | Methods of vacuum consolidation and their deformation analyses | |
| Deepa et al. | Centrifuge model tests on soil-nailed slopes subjected to seepage | |
| CN111676942B (zh) | 一种填筑地基施工期及工后深层沉降测试方法 | |
| Massarsch et al. | Liquefaction assessment by full-scale vibratory testing | |
| Demir et al. | Analysis of ring footings using field test results | |
| CN104018486B (zh) | 挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法 | |
| Reiffsteck et al. | A new hydraulic profiling tool including CPT measurements | |
| CN110438973A (zh) | 一种软弱地基的加固方法 | |
| Mutiara | Analysis of bored pile foundation bearing capacity based on cone penetration test data (case study: cilellang weir location) | |
| Wang et al. | Installation behavior of an underwater rammed stone column in clay | |
| Ruberti | Investigation of installation torque and torque-to-capacity relationship of screw-piles and helical anchors | |
| Tijera et al. | Geophysical and geotechnical characterization of soft marine soils in port infrastructures | |
| CN106592652A (zh) | 一种深基坑内钻孔灌注抗拔桩的极限承载力测试方法 | |
| CN209907453U (zh) | 一种淤泥质土层中单桩基础的模型系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180112 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |