[发明专利]一种泥炭冻土区微型桩混凝土强度检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种泥炭冻土区微型桩混凝土强度检测方法，该检测方法包括：S10：通过注入加压流体的方式向密封釜体的容置有混凝土的压力腔提供可变的压力条件，以及基于加热流体的热传递效应向密封釜体的容置有混凝土的压力腔提供可变的温度条件；S20：使混凝土进行凝结硬化反应，并在达到预定时刻时，向伸入混凝土体中的流体输送管路中泵送加压流体，并通过所述密封釜体的可视窗口观察所述流体输送管路管口处混凝土的形态变化，并记录各时刻下与预设形态相对应的流体压力值P。

技术领域

本发明涉及冻土区桩基施工技术领域，尤其涉及一种泥炭冻土区微型桩混凝土强度检测方法及装置。

背景技术

冻土区，在地质学上是指年均温度长期处于负温条件下被冻结的土、石层和冻结的基岩的上部裂隙带。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰，冻土中有一定数量的未冻水存在。

冻土具有一定流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉，冻胀通常是指在土体冻胀中由水分迁移引起的分凝冻胀；而融沉是指冻结层温度上升，冻土发生融化，冻土中的冰晶融化成水，土体体积缩小，加上土体原有结构冻胀时形成的裂缝在融化时的闭合，产生融化沉降。

微型桩通常是由一个内径不超过300mm的永久性的铁套管、一个或一组位于孔中心的起承重作用的钢筋笼及填充其间孔隙的混凝土组成。在冻土区混凝土桩基现场施工之前，工程方大多关注的是冻结前期及开挖过程中的安全风险及质量控制，并通过相应监测设备基本完成同步监测，而由于冻土区的冻胀融沉变化具有一定的滞后性，加之相关人员对于冻土区融沉机制及其后果的认识不足，在实际现场施工过程中，尤其是土体融化固结阶段，往往出现更多问题。

对于构筑冻土区结构物而言，由于现场混凝土浇筑时产生的水化热会给地基注入外界热量，从而扰动原状多年冻土，因此会对冻土区的结构稳定性产生影响，微型桩能够提高基础有效承载能力以增强基础的稳定性，而在混凝土浇筑时，混凝土的实时胶结强度对于微型桩结构的强度性能及其对于冻土区的稳定作用具有重要影响，而由于现场施工的多种不变因素以及数据监测的相对滞后性，为此，现有技术提供了大量用于室内模拟测试混凝土胶结强度的检测装置及其方法。

但是，现有技术仍然普遍存在以下问题：无法实现对混凝土胶凝过程的可视化监测，即无法观察到混凝土在各凝结时期的微观变化，也无法基于混凝土在各凝结阶段的差异性得出其胶凝强度与时间相关的变化趋势，对于混凝土胶结强度只能得到最终评定结果，是不够全面及准确的；其次，由于无法直观监测到混凝土的微观状态变化，故混凝土抗地层流体的侵入能力也没有显著体现；此外，现有技术能够模拟的地层环境比较有限，尤其缺乏对原位地层不同深度下所对应的压力和温度状态的模拟，故其实验结果及数据通常不够可靠，缺乏一定说服力；更为重要的是，在根据这些实验模拟数据开展工程时，将无法为现场施工提供准确有效的数据支持，从而可能会增加预期外的施工成本，尤其是对于冻土区桩基施工而言，可能会额外造成一些难以预见的问题。

因此，现有技术仍然存在亟待解决的至少一个或多个技术问题。而本发明旨在提供一种具备可视化及高仿真效果的检测方法以及装置来实时测量冻土区微型桩混凝土在各凝结时期胶结强度的变化。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种泥炭冻土区微型桩混凝土强度模拟检测方法及装置，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。