專利名稱：水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種水泥土攪拌樁的檢測(cè)裝置，尤其涉及的是一種水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]近幾年，在處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、粉質(zhì)粘土等軟弱地基時(shí)，經(jīng)常采用水泥土攪拌樁進(jìn)行加固處理。水泥土攪拌樁是用水泥及少量添加劑就地與地基土體充分混合而成的 “水泥土樁”，具有價(jià)格便宜，施工便捷，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。但其對(duì)施工工藝要求較高，施工過(guò)程中，水泥與土的摻灰比例和拌合均勻程度較難控制，掌握不好容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。常見(jiàn)的有水泥與土混合攪拌不均勻而導(dǎo)致局部水泥量少或無(wú)水泥。由于水泥土攪拌樁施工屬隱蔽性施工，不易監(jiān)控，個(gè)別施工單位偷工減料，致使樁長(zhǎng)不夠；同時(shí)，由于固結(jié)速度較慢， 上部施工截樁頭時(shí)用力過(guò)猛，易使淺部樁身斷裂等問(wèn)題。這對(duì)水泥攪拌樁的施工質(zhì)量影響很大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)給工程帶來(lái)質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患。[0003]目前工程中水泥土攪拌樁的檢測(cè)主要依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-90)、 《軟土地基深層攪拌樁加固技術(shù)規(guī)范》(YBJ225-91)等規(guī)程，主要檢測(cè)方法有[0004]1、挖樁檢查法[0005]按樁總數(shù)2%的取樣頻率進(jìn)行挖樁檢查樁的成型情況，這一方法對(duì)地表面以下 2- !!樁身質(zhì)量檢測(cè)比較準(zhǔn)確，深度較大時(shí)其成本太高；而對(duì)于深層攪拌樁其下部則無(wú)法檢測(cè)。[0006]2、輕便觸探儀觸探法[0007]輕便觸探需在早期進(jìn)行，一般齡期不能超過(guò)5-7d，這種檢測(cè)方法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易行，經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，測(cè)試數(shù)量不受限制。但是，檢測(cè)時(shí)間受到嚴(yán)格限制，檢測(cè)時(shí)間早了，固化程度低，不能真實(shí)反映水泥土攪拌樁摻灰比例和拌合均勻程度等實(shí)際情況，檢測(cè)晚了，水泥土固化程度過(guò)高，傳感器無(wú)法插入進(jìn)行檢測(cè)。另一方面是靜力觸探傳感器偏移造成孔斜，傳感器易偏出樁外，檢測(cè)出現(xiàn)偏差，易造成樁長(zhǎng)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度或“斷樁”的錯(cuò)誤判別。同時(shí)，檢測(cè)深度較淺，無(wú)法對(duì)深部樁體強(qiáng)度和完整性進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。[0008]3、鉆孔取芯法[0009]采用工程勘探鉆機(jī)對(duì)粉噴樁進(jìn)行全程鉆孔取芯(一般齡期^d)，這是目前噴粉樁質(zhì)量檢測(cè)中常用的方法，測(cè)定結(jié)果能較好地反映粉噴樁的整體質(zhì)量，鉆孔取芯試驗(yàn)可以從現(xiàn)場(chǎng)芯樣直觀定性地判別水泥土的稠度狀態(tài)、攪拌的均勻程度及水泥的摻入情況。同時(shí)，鉆孔取芯抗壓試驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)SPT試驗(yàn)，為一種反映樁身質(zhì)量的好方法，而且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)芯樣可以評(píng)定水泥土攪拌樁樁身的完整性。但是對(duì)鉆孔取樣要求較高，在局部出現(xiàn)攪拌不均勻等問(wèn)題時(shí)，難以取芯，造成取芯不完整。另一方面，鉆芯試樣受其尺寸效應(yīng)、運(yùn)輸、制樣等各個(gè)環(huán)節(jié)擾動(dòng)的影響，使其數(shù)據(jù)的離散性比較大，代表性比較差。而且，該方法檢測(cè)存在時(shí)間長(zhǎng)、 費(fèi)用太高的問(wèn)題。[0010]4、靜載試驗(yàn)法[0011]根據(jù)樁承載力的大小定性地確定樁體質(zhì)量，該法可直接判定單樁或復(fù)合地基的承載力和變形是否滿足要求。當(dāng)兩者均達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，一般即可認(rèn)為地基處理獲得成功，無(wú)需對(duì)樁身質(zhì)量和完整性作過(guò)多分析。缺點(diǎn)是試驗(yàn)設(shè)備繁重，歷時(shí)較長(zhǎng)，費(fèi)用高，測(cè)試數(shù)量相對(duì)較少，不能大面積檢測(cè)。[0012]5、反射波檢測(cè)法[0013]利用彈性波的傳播規(guī)律來(lái)分析樁身完整性，該法檢測(cè)速度快，測(cè)試簡(jiǎn)單，該法可直接判定單樁或復(fù)合地基的承載力和變形是否滿足要求。但檢測(cè)時(shí)如果采用的檢波器主頻高，則不能獲得有效樁底反射信號(hào)，或只能獲得樁身缺陷反射信號(hào)，而采用低頻率檢波器雖然可以獲得樁底反射，但精度又太低。所以在不同的場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢波器的選取非常麻煩。并且一次檢測(cè)在樁頭只布置1個(gè)檢波器(單通道)，由于攪拌樁身的不均勻性，通常一個(gè)位置的檢測(cè)結(jié)果并不能真實(shí)反映樁身質(zhì)量，如果用單通道對(duì)樁身不同位置進(jìn)行檢測(cè)則要多次激發(fā)。[0014]由于不同土層中水泥土的強(qiáng)度變化大，同一土層中隨深度的變化，水泥土的強(qiáng)度也發(fā)生變化(如在連臨高速連云港段濱海相軟土地基中采用攪拌樁加固，樁長(zhǎng)15m，抽芯結(jié)果發(fā)現(xiàn)上部7-8m深度水泥土強(qiáng)度能達(dá)到Ι-lOMPa，而下部水泥土呈硬-可塑狀態(tài))，不同頻率的波在不同介質(zhì)中傳播和衰減特性變化較大，導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)中對(duì)缺陷和樁底難以區(qū)分 (特別是在攪拌不均勻時(shí))。[0015]從目前研究成果來(lái)看，水泥土攪拌樁技術(shù)檢測(cè)技術(shù)，存在檢測(cè)方法不完善、費(fèi)用高、速度慢、準(zhǔn)確性差及檢測(cè)樁的數(shù)量受限制的特點(diǎn)，并且對(duì)樁身有損傷。特別是樁身完整性檢驗(yàn)針對(duì)性較差，因此推廣應(yīng)用受到較大限制。為此，工程上迫切需要一種能夠?qū)Υ怂嗤翑嚢铇稑渡碣|(zhì)量進(jìn)行快速有效的檢測(cè)裝置。實(shí)用新型內(nèi)容[0016]實(shí)用新型目的本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置，利用多通道地震儀同時(shí)接受多個(gè)震動(dòng)信號(hào)，從而對(duì)樁身質(zhì)量做出判斷。[0017]技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括激振設(shè)備、地震儀、多個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)；其中激振設(shè)備上設(shè)有觸發(fā)開(kāi)關(guān)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)和地震儀相連，多個(gè)傳感器分別與地震儀相連，計(jì)算機(jī)和地震儀相連。[0018]所述激振設(shè)備為手錘，采用手錘操作簡(jiǎn)單，一次激振即可利用不同通道同時(shí)接受反射波信號(hào)。[0019]所述地震儀為多通道地震儀，多通道地震儀可以連接多個(gè)傳感器，確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。[0020]所述多個(gè)傳感器的主頻不同，可對(duì)不同齡期的水泥土攪拌樁進(jìn)行多波段、多通道檢測(cè)，從而獲得效果較好的樁底反射。[0021]有益效果本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用不同主頻的傳感器可對(duì)不同齡期的水泥土攪拌樁進(jìn)行多波段、多通道檢測(cè)，克服了以往小應(yīng)變法無(wú)法得到樁底反射信號(hào)的缺陷，對(duì)樁身無(wú)損傷，通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析可確定樁的實(shí)際長(zhǎng)度，判定施工方是否存在偷工減料等人為因素而造成的工程質(zhì)量問(wèn)題；通過(guò)信號(hào)分析判斷樁身缺陷位置以判斷樁身是否存在攪拌不均勻現(xiàn)象，并可分析樁身質(zhì)量在深度上的變化，同時(shí)還可以了解樁身強(qiáng)度特征；傳感器價(jià)格低、可重復(fù)使用不易損壞；設(shè)備簡(jiǎn)便、體積小、質(zhì)量輕，攜帶方便，地震儀上通常有幾十個(gè)通道，可滿足多個(gè)通道的檢測(cè)要求。


[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0023]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。[0024]如圖1所示，本實(shí)施例包括激振設(shè)備、地震儀3、四個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)4;其中激振設(shè)備上設(shè)有觸發(fā)開(kāi)關(guān)5，觸發(fā)開(kāi)關(guān)5和地震儀3相連，四個(gè)傳感器分別與地震儀3相連，計(jì)算機(jī)4和地震儀3相連，四個(gè)傳感器布置在攪拌樁1的樁頭上。[0025]激振設(shè)備為手錘2，手動(dòng)敲擊置于樁頂?shù)蔫F板。水泥攪拌樁本身波速較低，波沿樁身衰減快，需要的是低頻成分，所以本實(shí)施例中的傳感器全部采用速度傳感器，檢測(cè)效果較好，但對(duì)成樁時(shí)間較長(zhǎng)、水泥摻入量高、波速大的樁可采用主頻高的加速度傳感器效果較佳。[0026]一般根據(jù)水泥土在一定摻灰量時(shí)，不同齡期的波速，如齡期在7 60天時(shí)波速在 600 1500m/s之間變化。選擇主頻率20 IOOHz的傳感器，當(dāng)能獲得有效樁底反射時(shí)，所選傳感器對(duì)應(yīng)主頻率即為效果最佳檢測(cè)頻率。[0027]本實(shí)施例地震儀3選用RAS-M淺層多通道地震儀，該地震儀具有如下特點(diǎn)⑴M 位A/D轉(zhuǎn)換；( 寬動(dòng)態(tài)范圍；C3)輕便-10LBS ； (4)易組裝的-連接10個(gè)采集站Q40道)； (5)不多于10線的三維；(6)自動(dòng)完成測(cè)試；(7)計(jì)算機(jī)窗口操作；(8)WIND0WS操作系統(tǒng)； (9)用標(biāo)準(zhǔn)的12道排列電纜。[0028]本實(shí)施例工作時(shí)[0029](1)對(duì)攪拌樁1的樁頭進(jìn)行處理由于成樁時(shí)上部壓實(shí)不夠，攪拌樁1樁頭通常比較松散、粗糙、不平整的樁頭應(yīng)予鑿除，并平整、清潔；[0030](2)傳感器安放第一傳感器6、第二傳感器7、第三傳感器8和第四傳感器9安放在處理好的樁頭，對(duì)稱、均勻的放在距樁芯2/3樁徑的位置上，安放點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)疏松處，保證應(yīng)力波接收質(zhì)量；[0031](3)振源選擇選擇合適的振源，使激勵(lì)激發(fā)脈沖具有最佳指向性和穿透能力，本實(shí)施例采用18磅力錘敲擊置于樁頭中心作為震源；[0032](4)將觸發(fā)開(kāi)關(guān)5固定在力錘上，通過(guò)手動(dòng)敲擊樁頭產(chǎn)生地震波，同時(shí)觸發(fā)開(kāi)關(guān)5 的電信號(hào)通過(guò)電纜傳至地震儀3，地震儀3拾取并記錄四個(gè)傳感器采集到的水泥土攪拌樁 1中波阻抗變化位置，如缺陷獲樁底等的反射波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電纜傳到地震儀3，地震儀3 將記錄的信號(hào)通過(guò)電纜傳到計(jì)算機(jī)4上。[0033](5)通過(guò)計(jì)算機(jī)4計(jì)算分析得到經(jīng)過(guò)處理過(guò)的波形曲線圖，分析得到測(cè)試的水泥土攪拌樁1身的缺陷、樁底位置結(jié)果，達(dá)到無(wú)損檢測(cè)目的。
權(quán)利要求1.一種水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于，包括激振設(shè)備、地震儀(3)、多個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)；其中激振設(shè)備上設(shè)有觸發(fā)開(kāi)關(guān)(5)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)和地震儀C3)相連，多個(gè)傳感器分別與地震儀⑶相連，計(jì)算機(jī)⑷和地震儀⑶相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于所述激振設(shè)備為手錘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于所述地震儀(3) 為多通道地震儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)裝置，該裝置包括激振設(shè)備、地震儀、多個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)；其中激振設(shè)備上設(shè)有觸發(fā)開(kāi)關(guān)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)和地震儀相連，多個(gè)傳感器分別與地震儀相連，計(jì)算機(jī)和地震儀相連。本實(shí)用新型采用不同主頻的傳感器可對(duì)不同齡期的水泥土攪拌樁進(jìn)行多波段、多通道檢測(cè)，克服了以往小應(yīng)變法無(wú)法得到樁底反射信號(hào)的缺陷，對(duì)樁身無(wú)損傷，通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析可確定樁的實(shí)際長(zhǎng)度，判定施工方是否存在偷工減料等人為因素而造成的工程質(zhì)量問(wèn)題；傳感器價(jià)格低、可重復(fù)使用不易損壞；設(shè)備簡(jiǎn)便、體積小、質(zhì)量輕，攜帶方便，地震儀上通常有幾十個(gè)通道，可滿足多個(gè)通道的檢測(cè)要求。
文檔編號(hào)E02D33/00GK202273254SQ20112038710
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者萬(wàn)佳俊, 周欣, 夏文俊, 許寶田, 趙陽(yáng), 閻長(zhǎng)虹 申請(qǐng)人:南京大學(xué)