[发明专利]旋喷桩施工质量实时监测方法

说明书

旋喷桩施工质量实时监测方法，属于地基处理领域中旋喷桩施工质量监测技术方面，基于瞬变电磁仪对旋喷桩施工过程中桩径质量及大小进行实时监测的方法采用如下步骤：根据旋喷桩径设计值d，选择配套的瞬变电磁仪采集器及其主机；将选好的瞬变电磁仪采集器置入旋喷钻头的下部中心处；现场标定；对目标区域进行引孔作业后，旋喷钻机就位；初始方位确定；正式开展旋喷桩施工质量实时监测；获取旋喷桩空间位置及旋喷桩径大小图像；完成旋喷桩施工作业；本发明通过采用瞬变电磁法的基本原理，运用瞬变电磁仪对旋喷桩施工过程中桩径质量及大小进行实时监测，从而实现整个施工过程的可视化和可控化。

技术领域

本发明涉及地基处理领域中旋喷桩施工质量监测技术方面，特别涉及到旋喷桩施工质量实时监测方法。

背景技术

旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。

瞬变电磁场法是一种建立在电磁感应原理基础上的时间域人工源电磁探测方法。它是利用阶跃形波电磁脉冲激发，利用不接地回线向地下发射一次场，在一次场断电后，测量由地下介质产生的感应二次场随时间的变化，来达到寻找各种地质目标的一种地球物理勘探方法。

目前，旋喷桩施工工程中常采用的检查手段有很多种，如钻孔取芯、开挖和围井试验、探地雷达和高密度电法技术、瑞利波法等。钻孔取芯是最为直接，也是应用最为广泛的检测方法，其属于后验方法，其问题在于即使发现桩径偏小，也很难采取补救方法；若发现桩径偏大，也无法弥补材料的浪费。因此，为了达到保证施工质量的同时，又降低施工成本的目标，需要一种旋喷桩施工过程中的监测方法，基于此，本发明提出旋喷桩施工质量实时监测方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了旋喷桩施工质量实时监测方法，克服了现有技术的不足。通过采用瞬变电磁法的基本原理，运用瞬变电磁仪对旋喷桩施工过程中桩径质量及大小进行实时监测，从而实现整个施工过程的可视化和可控化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

旋喷桩施工质量实时监测方法，其特征在于，基于瞬变电磁仪对旋喷桩施工过程中桩径质量及大小进行实时监测的方法采用如下步骤：

步骤1：根据旋喷桩径设计值d，选择配套的瞬变电磁仪采集器及其主机，瞬变电磁仪采集器的探测范围应大于d，其监测精度应小于或等于0.05d；

步骤2：将选好的瞬变电磁仪采集器置入旋喷钻头的下部中心处，瞬变电磁仪采集器与旋喷钻头内孔壁采用螺栓连接，在地面放置瞬变电磁仪主机并对采集数据进行处理，瞬变电磁仪采集器与瞬变电磁仪主机之间的数据通过钻杆内的电线传输或无线电波传输；

步骤3：现场标定；根据现场地质情况对瞬变电磁仪进行标定试验，获取感应电动势V与桩径D间的数学关系，并计算出旋喷桩体视电阻率ρs的区间范围，所述根据现场地质情况对瞬变电磁仪进行标定试验，按照如下步骤进行：

（1）采用旋喷钻机在试验场地上进行引孔、高压旋喷作业，形成直径分别为0.25d、0.5d、0.75d、d、1.25d、1.5d、1.75d、2d的旋喷桩，桩长应大于0.5m，标定试验过程中高压旋喷浆液的流量、浓度、压力以及旋喷钻杆的旋转速度和提升速度等旋喷施工参数应与设定的施工方案保持一致；

（2）采用瞬变电磁仪采集器及其主机对不同桩径的旋喷桩施工过程中感应电动势、感应电流、频率等参数进行监测，并实施计算出旋喷桩的视电阻率模型；

（3）根据监测结果拟合出旋喷桩径D与感应电动势V之间的数学关系表达式V=f(D)，并确定旋喷桩的视电阻率范围[ρs1, ρs2]；