[发明专利]一种用于旋喷桩成桩效果的实时检测方法及系统

权利要求书

1.一种用于旋喷桩成桩效果的实时检测方法，其特征在于，基于小极距网络并行电法技术实现旋喷桩成桩效果的实时检测方法，包括以下步骤：

步骤A、根据旋喷钻杆尺寸以及探测桩径范围，在旋喷钻杆末端沿垂向布设4排平行等间距电极测线，纵向间距通过最大探测半径确定，总测试电极数为64个，另有1公共地电极N布设在地面，用于补偿无穷远电势；

步骤B、在旋喷成桩效果测试时，旋喷钻杆钻到指定深度后，利用并行电法仪对测线上的电极进行同步并行电流激励与电位采集，实现旋喷钻杆附近的全空间电流覆盖，采集结束后获取注浆前测线上各个电极的自然电场、激励电场与感应场数据；每完成一次电法采集，提升一次旋喷钻杆，重复上述过程，获得整个注浆的旋喷桩体及其周围不同位置处的电场参数，将获得的实时现场数据通过信号处理系统反演重建旋喷桩的视电阻率分布云图；测线上的电极采用异性电源场的工作方式，循环性地由任意两个电极作为供电的正负极，其余62个电极则扮演采集电极的角色；在一个供电周期内获取自然电场数据、一次场电压数据、二次场电压数据和电流数据；电极的供电方式采用双频组合电流激励；

步骤C、通过前期相似物理试验与数值模拟，并基于统计学方法获取多变量下的桩型特征参数和可以突出注浆异常信息的特征值；步骤如下：

(1)测试旋喷浆液、地下水、土的电导性；

(2)通过COMSOL建立不同材料下的并行电法激励、采集数值模拟过程；

(3)根据数值模拟结果获得不同注浆状态下的敏感性参量，并基于统计学方法获取多变量下的桩型特征参数和可以突出注浆异常信息的特征值；

步骤D、根据视电阻率分布云图，把喷浆前获取的桩型特征参数、可以突出注浆异常信息的特征值与钻杆周围的视电阻率作为背景值，来评估浆液的流动与分布规律；

步骤E、根据实时的探测结果反馈总结注浆情况和成桩效果，及时调整施工参数、纠正偏差。

2.根据权利要求1所述的一种用于旋喷桩成桩效果的实时检测方法，其特征在于：在实际的旋喷施工时，高压旋喷过程中浆液的流量、浓度、压力以及旋喷钻杆的旋转速度和提升速度按照设定施工方案来确定。

3.根据权利要求1所述的一种用于旋喷桩成桩效果的实时检测方法，其特征在于：电极的供电方式采用双频组合电流激励，即把两种高低不同频率的方波电流叠加起来形成双频组合电流，同时供电同时测量。

4.根据权利要求1所述的一种用于旋喷桩成桩效果的实时检测方法，其特征在于：该检测方法采用实时检测系统来完成，实时检测系统由地下探测装置(1)与地上探测系统(2)两部分组成，地上部分与地下部分通过多芯电缆形成一个整体；地下探测装置由小极距阵列电极(1.2)构成，通过绝缘套管(1.3)与旋喷钻杆(1.4)固定到一起；地上探测系统由并行电法仪(2.2)、数据解析系统(2.3)以及可视化操作平台(2.4)三部分组成。