[发明专利]一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法

说明书

本发明公开了一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法，属于旋喷桩施工技术领域，基于设置于旋喷钻头上部的伽马射线探测器对旋喷引孔周边土体以及旋喷提钻引孔内返浆的自然伽马值、孔隙度进行实时数据监测，采用如下步骤将伽马射线探测器的采集数据进行处理进而确定旋喷桩径的方法：提取数据；识别并提取旋喷引孔周边土体的自然伽马值与孔隙度；识别并提取旋喷引孔内返浆体的自然伽马值与孔隙度；识别并提取有效旋喷数据；确定旋喷桩径特征；获取桩径结果。本发明将伽马射线探测理论应用到旋喷桩径监测方面，对旋喷桩的成桩直径进行实时监测，并根据监测结果随时调整施工参数，保证施工质量。

技术领域

本发明涉及旋喷桩施工技术领域，特别涉及到一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法。

背景技术

伽马射线是原子核能级跃迁退激时释放出的射线，有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。伽马射线谱仪用于在各种环境下探测元素的存在。不同元素发出γ射线的能量有所不同，如果γ射线谱仪探测到某一元素的特征能量γ射线，就可以证明这种元素的存在。而这种特征能量的γ射线出现的几率越高，该元素的相对含量也越高。通过统计特征能量的γ射线出现的几率，就可以探测元素的相对含量。

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。

随着国家基础建设的增多，特别是在大量建设高速公路、高层建筑、特大桥时都涉及若干桩基工程，而高压旋喷桩在基础工程、隧道工程等工程中应用十分广泛，其质量检测至关重要。旋喷桩桩径对桩的承载力影响巨大，决定着工程的质量。而与其他桩相比，旋喷桩桩径不易控制，也不易检测。

目前，旋喷桩施工工程中常采用的检查手段有很多种，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，为了实现施工过程中动态监测，引进了伽马射线的原理，并对监测数据进行处理，故本发明提出一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法，克服了现有技术的不足。将伽马射线探测理论应用到旋喷桩径监测方面，对旋喷桩的成桩直径进行实时监测，并根据监测结果随时调整施工参数，保证施工质量。

一种用于旋喷桩径监测的伽马射线数据处理方法，其特征在于，基于设置于旋喷钻头上部的伽马射线探测器对旋喷引孔周边土体以及旋喷提钻引孔内返浆的自然伽马值、孔隙度进行实时数据监测，采用如下步骤将伽马射线探测器的采集数据进行处理进而确定旋喷桩径的方法：

步骤1：提取数据；从伽马射线探测器的感应探头中提取旋喷过程中的自然伽马值，并以设计的旋喷桩体在地表上的中心为坐标原点建立空间直角坐标系，进而可获取在任一时间点旋喷钻头中心点所对应的空间位置坐标；

步骤2：识别并提取旋喷引孔周边土体的自然伽马值与孔隙度；旋喷引孔完成后，沿旋喷引孔中轴线自上而下监测引孔周边土体的自然伽马值与孔隙度，最终将获取的时间节点分别对应的自然伽马值、孔隙度进行存储，形成时间节点与自然伽马值的数据集A以及时间节点与孔隙度的数据集B；并获取每一时间节点旋喷钻头中心点所对应的空间位置坐标，形成时间节点与旋喷钻头中心点所对应的空间位置坐标的数据集C，以时间节点为基准将数据集A、B、C合并形成数据集P；