[实用新型]一种基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置，涉及建筑工程检测技术。本装置是：在成孔的下部，向上依次设置有圆形底盘和密封圈，机械探针的上端依次穿过圆形底盘和密封圈后，机械探针、阻力传感器、直流伺服电机、内部导线、倾斜角传感器、电路板、电缆插座、连接电缆、绞车和检测仪器依次连接。本方法是：利用沉渣层和原土层在介质强度上存在的较大差异性，实质有效地实现了成孔底部沉渣厚度的检测。本实用新型思路新颖、科学、实质有效，提高了成孔底部的沉渣层厚度检测的有效性和准确性；设计灵活、适用，简单直观、易于理解；广泛适用于建筑工程中的钻孔灌注桩的成孔底部沉渣层厚度的检测。

技术领域

本实用新型涉及建筑工程检测技术，尤其涉及一种基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置。

背景技术

1、检测必要性

目前在国内建筑、桥梁、铁路、水利等工程建设中，钻孔灌注桩是常见的基础形式；它的作用是将上部结构的荷载传递到深层土层中或岩石层上。钻孔灌注桩的施工分为“成孔”和向成孔内“灌注混凝土”两个作业阶段。由于成孔作业在地下并且配合注水进行，容易在成孔底部形成沉渣；沉渣主要是施工机械在作业过程中产生的残渣、成孔内壁的局部坍塌，或成孔内部泥浆水的沉淀等。如果成孔底部沉渣过厚，会使基桩桩长减小；尤其是对以底部端承力为主的基桩，其承载能力将受到直接的影响，有可能导致基桩之间产生不均匀沉降，进而带来上部建筑结构的安全隐患。

我国已相继出台了多部国家、行业、地方的施工质量验收规范、检测技术规程等，强制性要求检测钻孔灌注桩的成孔底部沉渣的厚度检测；例如“建筑地基基础工程施工质量验收规范”GB50202-2018中规定：成孔的施工完成后，在灌注混凝土以前应对成孔底部沉渣的厚度进行检测，其结果应符合以下要求，否则应进行清孔处理。

①对端承型桩，不应大于50mm；

②对磨擦型桩，不应大于150mm。

2、现有技术局限

如图1所示，钻孔灌注桩的成孔6底部模型可简化为泥浆层3、沉渣层2和原土层1。如果确定了沉渣层2的上、下表面的深度位置，就确定了沉渣层2的厚度。

目前应用的成孔底部沉渣厚度的检测方法主要有落锤法、电参数法、声波法和倾斜角法。

3.1、落锤法

如图2所示，检测工具为一个锥形落锤8，其顶端连接测量绳7。由人工将落锤8放入成孔6内；如果感觉有明显阻力时，可判断落锤8已到达沉渣2的上表面位置，此时读出测量绳7的深度刻度，即为图2所示的深度值h。然后，依靠落锤8的自重使其到达成孔6的底部，即沉渣层2的下表面的深度位置，以确定图2中的成孔深度值H；两个深度位置之差值 (H-h)代表沉渣层2的厚度值。

该方法简单易行，成本低廉；但是,沉渣层2的上表面位置的确定全凭主观感觉，下表面位置的确定依赖落锤8的自重，因此该方法的检测误差较大。

3.2、电参数法

该方法是利用介质的电性能参数来检测成孔底部的沉渣厚度，例如泥浆和沉渣两种介质存在不同的电阻率。

具体方法是：在井下探头的底部安装测量电极，以检测测量电极周围介质的电阻率。将该井下探头由成孔顶部以一定的速度下放至成孔底部，同时监测电阻率随深度的变化，检测结果被传输到地面5上的仪器中。在井下探头的测量电极到达图2所示的沉渣层2的上表面时，所检测的电阻率值发生急剧变化(如图3所示)，此时对应于深度位置h。井下探头的测量电极继续向下运动，在穿过沉渣层到达沉渣层2的底部，即成孔底部时，井下探头停止运动，深度计数器也随即停止，此时对应的深度位置为H，即沉渣层2的下表面或成孔底部位置。同样，两个深度位置之差值(H-h)代表沉渣层2的厚度值。