[发明专利]一种成孔灌注桩桩底隐患检测系统和检测方法

说明书

本发明涉及一种成孔灌注桩桩底隐患检测系统和检测方法。一种成孔灌桩桩底隐患检测系统，包括：地震记录仪、第一震动传感装置；所述第一震动传感装置，埋设在桩孔的外围岩土介质中或桩孔的泥浆护壁液中，用于检测背景震动信号，并将所述背景震动信号传送到所述地震记录仪中；所述地震记录仪，包括：采集触发装置、前置调理器、模数转换器、中央处理器、显示器和存储器；本系统通过第一震动传感装置获得所述背景震动信号，可以一定程度上排除由于震源本身的不一致所产生的信号干扰，并通过连续冲击响应信号异常剔出、相邻多次冲击信号叠加平均等技术手段，进而得到所述二维震动谱，由二维震动谱异常特征可以可靠发现桩底隐患。

技术领域

本发明涉及成孔灌注桩底隐患检测领域，尤其涉及一种成孔灌注桩桩底隐患检测系统和检测方法。

背景技术

锤击或冲击成孔灌注桩以其成本低、电气化作业时空气污染小和噪声相对较小，以及其在岩溶等复杂地层中进行作业时风险小等优点，在公路、桥梁基础设计施工中广泛采用。按照设计标准，桩底持力层必须满足一定的厚度和强度，但由于岩溶等复杂地质构造的存在，即使进行了超前钻孔探查，也依然难以避免桩底局部岩溶隐患的存在，从而给后续浇筑的桩基乃至上部结构带来严重威胁。

为了解决这一难题，相应的探测方法有桩底敲击反射地震波法(ZL201010539461.8)、地质雷达探测法(ZL201210383637.4)、超声波法(ZL201410276785.5)、地震反射波阵列探测法(ZL201721486233.2)等等。反射波法和地质雷达探测法需要有人工或方便施工作业的空间，适用于人工挖孔桩；超声波法施工作业装备以及施工作业工序复杂，现场作业时如果超声波传感器缺乏良好的耦合条件，其探测效果不佳；专利号为ZL200510037364.X的专利文献公开了桩基桩底终孔岩性检测判定技术的方法，通过检测重锤冲击孔底岩层时发出的冲击震荡波的震动频率等因素，分析地下岩层的强度和构造，地震反射波阵列探测法是一种有前景的探测技术，但也存在施工作业技术条件要求高，作业工序复杂和影响施工作业进度等缺点。

因此，亟需创新研发一种在能够有效探测桩底隐患的前提下，又不影响桩基施工作业的技术和装备，对冲击成孔灌注桩大有裨益。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种成孔灌注桩桩底隐患检测系统和检测方法，能够利用施工中的锤击震动，检测到有效激励的震动信号，结合激励源由远及近迫近隐患位置时震动信号的变化特点，分析得到桩底隐患的相关参数。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种成孔灌桩桩底隐患检测系统，包括：地震记录仪、第一震动传感装置；

所述第一震动传感装置，埋设在桩孔的外围岩土介质中或桩孔的泥浆护壁液中，用于检测背景震动信号，并将所述背景震动信号传送到所述地震记录仪中；

所述地震记录仪，包括：采集触发装置、前置调理器、模数转换器、中央处理器、显示器和存储器；

所述采集触发装置，用于获取冲击锤锤击桩底的锤击时间信号，并将所述锤击时间信号传送到所述中央处理器；

所述前置调理器，与所述第一震动传感装置连接，并与所述模数转换器连接，用于将接收模拟信号进行前置调理后发送到所述模数转换器；

所述模数转换器，与所述中央处理器连接，用于将所述前置调理器传送的模拟信号转换成数字信号后传送到所述中央处理器；

所述中央处理器，用于根据所述锤击时间信号启动所述前置调理器进行一次数据接收，并将所述模数转换器接收的数字信号存储在所述存储器中，按照计算次序生成二维震动谱，将所述二维震动谱和隐患参数发送到显示器显示；并将所述二维震动谱和所述隐患参数存储在所述存储器中。