[实用新型]一种既有建筑物桩基损伤监测装置

说明书

本实用新型公开了一种既有建筑物桩基损伤监测装置，通过在桩基主筋上预埋同轴电缆，运用TDR测试系统实时发射电磁波信号在同轴电缆上的反馈信号，当桩基主体附近发生地震、滑坡及桩侧土体流失后，桩基发生侧向剪切变形；桩基发生侧向变形后，预埋在桩基内的同轴电缆会产生剪切和拉伸变形，同轴电缆产生变形的同时会造成同轴电缆特性阻抗发生改变，导致同轴电缆上传输的电磁波信号反馈信号发生变化，最终通过监测平台对同轴电缆上的反馈信号进行处理，形成反馈信号时域曲线，通过对反馈信号时域曲线的分析，可有效的对桩基损伤进行监测。相较于其他的检测方法，本实用新型不但检测精度高，而且便于实现，具有一定的使用价值。

技术领域

本实用新型属于建筑工程和桥梁工程桩基检测领域，具体涉及一种既有建筑物桩基损伤监测装置。

背景技术

对于山区高速公路或铁路，有不少桥梁桩基位于隧道出入口陡坡段，当边坡受暴雨或地震作用发生滑塌时，将对桥梁桩基产生明显的挤推作用；跨越大江大河的桥梁桩基，在长期冲刷和河床变化条件下，桩侧土体流失可能造成桩基失稳或承载力丧失；对于边坡支护工程，在坡脚或坡腰设置大直径抗滑桩可有效提高边坡抗滑性能，保证桩基结构完整对其长期服役具有十分重要的意义。当桩基结构发生地震、滑坡及桩侧土体流失后，能否对建筑物下部桩基础的损伤情况进行检测和监测，已成为当前桩基监测领域亟待解决的一项难题。

目前常规的桩基检测技术有低应变反射波法、超声波法和钻芯法，针对这些方法开展的理论研究成果也比较丰富，这些常规方法已被广泛用于新建工程桩基损伤监测，可以对桩基损伤程度做出准确判断，检测精度较高，对于既有建筑物桩基检测来讲，上部结构的影响导致上述检测方法的应用存在不少困难，往往不能有效的检测出既有建筑物桩基损伤情况。例如，当桩基顶部为承台或墩柱等结构时，常规桩顶激发和接收振动信号的低应变反射波法很难实施，即便开挖地基使部分基桩外露，采用桩侧激振和拾振仍难以消除上部结构杂波干扰，桩底反馈信号通常十分复杂，无法通过常规分析提取桩基损伤信息；超声波法和钻芯法对新建桩基的检测效果最为直接，但前者需在桩身混凝土中预埋声测管，后者要求桩顶自由且具备钻探条件，这些都大大阻碍了该类方法在既有桩基检测中的应用。

时域反射技术是最近几十年来新兴的一种绿色环保无损检测技术，集无损检测、电磁学、信号处理学等学科于一体，该技术因方便、安全、经济、数值化以及可远程控制等优点被广泛应用于各种物体形态特征的检测和空间定位。目前该技术主要应用在电网缺陷定位识别、土体含水量、监测岩体和土体变形、边坡稳定性等方面，但在桩基础缺陷检测方面鲜有应用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了基于TDR时域反射法的既有建筑物桩基损伤监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种既有建筑物桩基损伤监测装置，包括桩基主体、4根同轴电缆、TDR测试系统和监测平台；所述桩基主体包括桩基以及上部建筑；所述上部建筑位于桩基上方；所述桩基内部设有4根以上的主筋；所述4根同轴电缆分别紧贴于不同的主筋，从主筋的底部延伸直至从上部建筑穿出；

所述TDR测试系统由同轴多路器、TDR测试仪、数据采集仪依次连接所组成；所述4根同轴电缆连接于同轴多路器的不同通道；

所述TDR测试仪可发射电磁波信号，并通过同轴多路器传输于同轴电缆，且所述TDR测试仪还可通过同轴多路器接收同轴电缆上的反馈信号；所述数据采集仪可实时采集TDR测试仪上接收到的反馈信号，并显示于监测平台上。

进一步，所述4根同轴电缆经过绝缘以及防水处理。

进一步，所述4根同轴电缆距离桩基中心的距离相等，且所述4根同轴电缆呈正方形排列。

进一步，所述监测平台由电脑和服务器组成。

进一步，所述各个主筋与同轴电缆分别呈一体化连接。