[发明专利]地质雷达检测基桩孔底地质缺陷的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程地质勘探方法及装置，特别是一种利用地质雷达检测基桩孔底地质缺陷的方法及装置，适用于城市建设、住户建设、水利水电、公路铁路和厂矿冶金等行业的基桩施工质量检查和验收工作。

背景技术

基桩是建筑物的基础，在建筑基桩施工中，一般先进行桩孔开挖，开挖至设计深度后，一般采用钻机（空压机或其他钻机）对桩孔底部进行一定深度（一般是5米～10米）的钎探，以确认桩孔底部无溶洞，这种规定是建筑质检部门为保证基桩安全而进行的行业规定，但基桩孔一般开挖较深、直径小，采用钎探的方法存在现场操作困难，并且钎探通常有一线施工工人操作，完全凭手感确定溶洞的存在，因此其准确性较差，受人的主观意识影响较大，存在一定的局限。因此，现有的检测基桩孔底地质缺陷的方法和装置还是不理想。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种利用地质雷达检测基桩孔底地质缺陷的方法及装置，使检测准确性较高，检测结果更加客观，且应用更为广泛。

为实现本发明的目的，本发明的一种地质雷达检测基桩孔底地质缺陷的方法，其中，该方法包括以下步骤：

1）选择具有16次以上叠加点扫描和连续扫描功能的地质雷达仪，配置尺寸不大于50cm、屏蔽、防水密封的频率为270Mhz雷达天线，二者用雷达天线连接电缆连接；

2）确认基桩孔底直径是否满足要求，测量桩孔开挖深度，确认是否达到设计深度，察看桩底是否积水、泥土，并清除至满足要求，同时保持桩孔底部积水深5～10cm；

3）在基桩孔底按照桩壁——桩底——桩壁的“U”型线路布置两条相互交叉的南北、东西雷达扫描测线；

4）设置地质雷达仪的参数，将雷达天线通过滑轮和天线提升绳下放至基桩孔底测量部位；

5）打开地质雷达仪进入点测量状态，沿着预定的两条交叉的“U”型雷达扫描测线进行雷达扫描，扫描过程保持测量点距准确和雷达信号叠加次数，保持桩孔底部浅水层与雷达天线耦合良好；

6）将获取的两条交叉的“U”型雷达扫描测线的数据传至计算机上，进行数据处理；

7）根据数据处理结果确认雷达波反射能量分布、有无反射波信息，如有反射波信息则计算反射波深度、范围，绘制桩底溶洞地质解释图。

同时，本发明还提供一种地质雷达检测基桩孔底地质缺陷的装置，包括地质雷达仪，其中，该装置设有频率为270Mhz雷达天线，雷达天线通过雷达天线连接电缆与所述地质雷达仪连接，并设有天线提升绳和滑轮用于雷达天线的收放。

进一步的，所述雷达天线在桩孔内雷达扫描测线为南北、东西交叉的“U”型测线。

本发明的检测方法的最小检测桩孔尺寸不小于100cm，孔深不限。可广泛应用于市政、住建、交通、水利水电等建设领域的建筑基桩验收工作，尤其是西南岩溶地区。本发明所用仪器设备为常规国产或进口地质雷达，所用天线为屏蔽、防水型单体270Mhz雷达天线，扫描设备轻巧、尺寸符合孔桩大小，现场易于操作、溶洞异常识别直观、工作效率高，适用范围广；设计的桩孔雷达扫描测线为南北、东西交叉的“U”型测线，范围覆盖了桩孔底部及入岩四周，保证不遗漏溶洞等地质缺陷；设计的15～25cm雷达扫描点距、桩孔底部注水5～10cm，大大改善了雷达天线与桩底的耦合条件，使探测范围和深度更大、雷达信号更强，保证了探测精度和深度范围；采用识别雷达反射波和测量雷达反射信号的技术来判定溶洞、确定溶洞深度位置和范围的方法科学合理、稳定可靠。本发明采用先进的地质雷达溶洞探测技术，充分利用基桩孔的结构特点，能检测桩孔底部及桩周10米范围内的溶洞，检测范围大、现场工作效率高、探测溶洞直观，避免了机械或人工打孔工作，可全方位地检测桩底及桩孔入岩深度范围内溶洞的存在、埋深及范围，为工程基桩桩孔验收提供了一种有效、快速的新方法。

    附图说明     

图1是本发明的雷达扫描检测原理图（东西方向）；

图2是本发明的装置连接图；

图3是本发明的雷达扫描测线示意图；

图4是本发明的雷达扫描图像示意图。

附图中的标记为：1-地质雷达仪，2-天线，3-雷达天线连接电缆，4-天线提升绳，5-孔底东西方向扫描测线，6-孔底南北方向扫描测线，7-基桩孔壁，8-滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。