[发明专利]一种基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程质量检测的技术领域，更具体地讲，涉及一种基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法。

背景技术

在使用状态下对与上部基础和结构相连接的既有工程桩进行复检和评估还是桩基检测中的难题。对于年代久远的工程结构，其设计或施工记录可能已难以查询。若出现有如拟通行更大载重的车辆而需要提高桥梁桩基的承载力、地震后需要检验桩基是否受到损伤，或是在长期的冲刷作用下，桩周土被冲走或变松散以致桩基承载力减小等情况，对基桩长度和完整性的检测就会显得尤为重要。

在目前的桩基检测技术中，低应变反射波法以其检测快捷、成本低、效果好而得到了普及应用。其中，低应变反射波法和机械阻抗法是最普遍采用的两种方法。对于既有桥梁、码头，桩柱上部有梁、板、承台等平台存在，通过在平台上竖向激振，应力波会在平台上下界面多次反射，只有较少能量透射到桩身，桩底反射往往较为微弱。微弱的桩底反射与干扰信号叠加后，更难以识别桩底反射位置。而采用机械阻抗法测试桩顶有平台的基桩，频域峰值往往平坦和不易识别。另外，对于高桩码头、桥梁等结构，也可在桩侧以尽量接近竖向进行激振，然激振后向上传播的波形在遇到上部结构后产生反射，而且因偏心产生的弯曲波会与桩底反射波叠加而干扰桩底反射波的识别，增加了识别桩底反射波的难度，以致较难有效检测桩长。

通过对现有技术文献检索发现，中国专利文献号CN103953076A公开(公告)日2014.07.30，公开了一种基于旁孔透射波拐点法确定桩底深度的方法。但该方法是利用首至波走时曲线中的拐点确定桩底深度，不涉及通过激发桩身弯曲波进行桩底深度的识别，亦不涉及通过一次测试同时利用桩身透射到土中的P波和S波信息进行多波联合测试。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法。

本发明提供了一种基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法，所述方法包括以下步骤：

A、在待测桩的桩侧钻测孔并在待测桩的桩侧分别沿着桩孔连线方向和垂直桩孔连线方向对待测桩进行水平激振，同时在测孔内进行不同深度的检波；

B、根据不同激振方向检波的信号分别生成桩孔连线方向时间-深度信号图和垂直桩孔连线方向时间-深度信号图；

C、读取所述桩孔连线方向时间-深度信号图中的首至FP波走时并通过线性拟合确定上段FP波拟合线和下段FP波拟合线，读取所述垂直桩孔连线方向时间-深度信号图中的首至FS波走时并通过线性拟合确定上段FS波拟合线和下段FS波拟合线，绘制得到桩底深度确定图；

D、利用所述桩底深度确定图分别确定上段FP波拟合线与下段FP波拟合线的交点、上段FP波拟合线与下段FS波拟合线的交点以及上段FS波拟合线与下段FS波拟合线的交点，分别对三个交点的深度值进行修正后确定待测桩的桩底深度。

根据本发明基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法的一个实施例，所述测孔为竖直钻打孔且桩孔距为0～3m，所述测孔的深度超过预测桩底深度且大于5倍桩孔距，其中，所述测孔中放置有PVC测管并且所述PVC测管内注满清水。

根据本发明基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法的一个实施例，所述水平激振为由激振锤沿着水平方向敲击桩侧或基础外侧，其中，所述水平方向包括沿着桩孔连线方向的水平方向和沿着垂直桩孔连线方向的水平方向。

根据本发明基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法的一个实施例，所述激振锤为1.4～5.5kg的普通铁锤或脉冲锤，并且激振锤和检波器均通过线缆与示波器连接。

根据本发明基于多波联合测试的既有工程桩桩底深度确定方法的一个实施例，在步骤A中，在测孔内进行不同深度的检波包括以下步骤：

将激振锤与检波器均通过线缆连接于示波器，将检波器置于所述测孔的底部；

用激振锤在待测桩的桩侧分别沿着桩孔连线方向和垂直桩孔连线方向对待测桩进行水平激振，检波后将检波器的高度提升0.2～1m；

重复进行两个方向的水平激振、检波和提升检波器高度0.2～1m的操作直至检波器到达测孔孔口，完成检波。