[发明专利]一种砂桩施工质量的实时监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种砂桩施工质量的实时监测系统及方法，本方案基于砂桩电阻测量组件和电阻采集分析仪实现，其中，砂桩电阻测量组件与砂桩配合设置，实时监测砂桩施工过程中桩身的电阻，并传至电阻采集分析仪；电阻采集分析仪与砂桩电阻测量组件连接，根据砂桩电阻测量组件采集的砂桩施工过程中桩身的实时电阻值，确定砂桩施工过程中砂桩的实时密实度。本发明提供的方案能够实现在砂桩施工过程中对砂桩质量进行实时的动态监控，能够将砂桩质量控制提至施工阶段，有效保证每根砂桩的施工质量。

技术领域

本发明涉及砂桩的施工方案，具体涉及砂桩施工质量的实时监测控制方案。

背景技术

砂桩也称为挤密砂桩，是一种有效的地基加固技术，砂桩能够显著增加地基承载力，加快地基固结，减小结构物沉降。与传统地基加固方法相比，砂桩具有成桩周期短，加固效果直接等优点。砂桩地基处理在高速公路软土地基以及深水港口码头地基处理中有着广泛的使用。

目前对于砂桩质量控制多为事后检测，即待砂桩施工完成后，对砂桩进行抽样检测。此类方法虽可保证检测砂桩的质量满足设计标准，但不合格砂桩返工处理影响了施工工期，而且事后检测只是抽样检测，无法完全覆盖所有砂桩。

现有砂桩施工主要依靠经验进行，根据每根桩的需砂量进行施工。然而砂桩长度较大，可达十几米至二十多米，经验法无法保证整根砂桩从上至下密实度均匀。现场监管人员也无法精确记录和监督桩身施工质量。此外受地质条件影响，每根砂桩所处地质环境不同，无法保证每根砂桩的需砂量一致，如遇含水量大的软弱地层，可能存在需砂量超过设计需砂量的情况。

故而本领域亟需一套适用于砂桩施工过程中砂桩质量动态监控的测试方案，以能够将砂桩质量控制提至施工阶段，有效保证每根砂桩的施工质量。

发明内容

针对现有砂桩施工过程中砂桩质量控制方案所存在的问题，需要一种适用于砂桩施工过程中砂桩质量动态监控的监测方案。

为此，本发明的目的在于提供一种砂桩施工质量的实时监测系统，并据此提供一种砂桩施工质量的实时监测方法。该方案能够将砂桩质量控制提至施工阶段，有效保证每根砂桩的施工质量，避免事后返工，节约工期。

为了达到上述目的，本发明所提供的砂桩施工质量的实时监测系统，包括：

砂桩电阻测量组件，所述砂桩电阻测量组件与砂桩配合设置，实时监测砂桩施工过程中桩身的电阻，并传至电阻采集分析仪；

电阻采集分析仪，所述电阻采集分析仪与砂桩电阻测量组件连接，根据砂桩电阻测量组件采集的砂桩施工过程中桩身的实时电阻值，确定砂桩施工过程中砂桩的实时密实度。

进一步的，所述砂桩电阻测量组件包括一对电阻测杆和一对电阻测杆套管，电阻测杆套管固定在砂桩沉管上，并位于砂桩沉管直径方向的两侧，构成电阻测杆的行走通道；电阻测杆上设置有若干电阻探头，与电阻采集分析仪通信连接，并通过测杆套管下放至砂桩孔内。

进一步的，所述电阻测杆的若干电阻探头等距设置。

进一步的，所述一对电阻测杆中的第一电阻测杆接收电阻采集分析仪的电信号，形成电流从砂桩桩身内穿过，第二电阻测杆探测从砂桩桩身内穿过的电流，形成相应的电信号，并传至电阻采集分析仪。

为了达到上述目的，本发明所提供的砂桩施工质量的实时监测方法，所述实时监测方法通过实时监测砂桩施工过程中桩身的电阻，并根据砂桩施工过程中桩身电阻值的实时变化，确定砂桩施工过程中砂桩的实时密实度。

进一步的，所述实时监测方法在监测之前，还包括通过试验，确定不同含水率、颗粒级配下砂样密实度与电阻对应关系的步骤。

进一步的，所述实时监测方法首先将电流从砂桩桩身内穿过，并采集穿过砂桩桩身的电流形成相应的电信号；

接着，根据采集到的电信号确定砂桩桩身内的电阻；