專(zhuān)利名稱(chēng)：地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程地質(zhì)勘探方法及裝置，特別是一種利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法及裝置，適用于城市建設(shè)、住戶(hù)建設(shè)、水利水電、公路鐵路和廠礦冶金等行業(yè)的基樁施工質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作。
背景技術(shù)：
基樁是建筑物的基礎(chǔ)，在建筑基樁施工中，一般先進(jìn)行樁孔開(kāi)挖，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，一般采用鉆機(jī)(空壓機(jī)或其他鉆機(jī))對(duì)樁孔底部進(jìn)行一定深度(一般是5米 10米)的釬探，以確認(rèn)樁孔底部無(wú)溶洞，這種規(guī)定是建筑質(zhì)檢部門(mén)為保證基樁安全而進(jìn)行的行業(yè)規(guī)定，但基樁孔一般開(kāi)挖較深、直徑小，采用釬探的方法存在現(xiàn)場(chǎng)操作困難，并且釬探通常有一線施工工人操作，完全憑手感確定溶洞的存在，因此其準(zhǔn)確性較差，受人的主觀意識(shí)影響較大，存在一定的局限。因此，現(xiàn)有的檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法和裝置還是不理想?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法及裝置，使檢測(cè)準(zhǔn)確性較高，檢測(cè)結(jié)果更加客觀，且應(yīng)用更為廣泛。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法，其中，該方法包括以下步驟
1)選擇具有16次以上疊加點(diǎn)掃描和連續(xù)掃描功能的地質(zhì)雷達(dá)儀，配置尺寸不大于50cm、屏蔽、防水密封的頻率為270Mhz雷達(dá)天線，二者用雷達(dá)天線連接電纜連接；
2)確認(rèn)基樁孔底直徑是否滿(mǎn)足要求，測(cè)量樁孔開(kāi)挖深度，確認(rèn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度，察看樁底是否積水、泥土，并清除至滿(mǎn)足要求，同時(shí)保持樁孔底部積水深5 IOcm ；
3)在基樁孔底按照樁壁一樁底一樁壁的“U”型線路布置兩條相互交叉的南北、東西雷達(dá)掃描測(cè)線；
4)設(shè)置地質(zhì)雷達(dá)儀的參數(shù)，將雷達(dá)天線通過(guò)滑輪和天線提升繩下放至基樁孔底測(cè)量部
位；
5)打開(kāi)地質(zhì)雷達(dá)儀進(jìn)入點(diǎn)測(cè)量狀態(tài)，沿著預(yù)定的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線進(jìn)行雷達(dá)掃描，掃描過(guò)程保持測(cè)量點(diǎn)距準(zhǔn)確和雷達(dá)信號(hào)疊加次數(shù)，保持樁孔底部淺水層與雷達(dá)天線耦合良好；
6)將獲取的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線的數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
7)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果確認(rèn)雷達(dá)波反射能量分布、有無(wú)反射波信息，如有反射波信息則計(jì)算反射波深度、范圍，繪制樁底溶洞地質(zhì)解釋圖。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的裝置，包括地質(zhì)雷達(dá)儀，其中，該裝置設(shè)有頻率為270Mhz雷達(dá)天線，雷達(dá)天線通過(guò)雷達(dá)天線連接電纜與所述地質(zhì)雷達(dá)儀連接，并設(shè)有天線提升繩和滑輪用于雷達(dá)天線的收放。進(jìn)一步的，所述雷達(dá)天線在樁孔內(nèi)雷達(dá)掃描測(cè)線為南北、東西交叉的“U”型測(cè)線。
本發(fā)明的檢測(cè)方法的最小檢測(cè)樁孔尺寸不小于100cm，孔深不限?？蓮V泛應(yīng)用于市政、住建、交通、水利水電等建設(shè)領(lǐng)域的建筑基樁驗(yàn)收工作，尤其是西南巖溶地區(qū)。本發(fā)明所用儀器設(shè)備為常規(guī)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口地質(zhì)雷達(dá)，所用天線為屏蔽、防水型單體270Mhz雷達(dá)天線，掃描設(shè)備輕巧、尺寸符合孔樁大小，現(xiàn)場(chǎng)易于操作、溶洞異常識(shí)別直觀、工作效率高，適用范圍廣；設(shè)計(jì)的樁孔雷達(dá)掃描測(cè)線為南北、東西交叉的“U”型測(cè)線，范圍覆蓋了樁孔底部及入巖四周，保證不遺漏溶洞等地質(zhì)缺陷；設(shè)計(jì)的15 25cm雷達(dá)掃描點(diǎn)距、樁孔底部注水5 10cm，大大改善了雷達(dá)天線與樁底的耦合條件，使探測(cè)范圍和深度更大、雷達(dá)信號(hào)更強(qiáng)，保證了探測(cè)精度和深度范圍；采用識(shí)別雷達(dá)反射波和測(cè)量雷達(dá)反射信 號(hào)的技術(shù)來(lái)判定溶洞、確定溶洞深度位置和范圍的方法科學(xué)合理、穩(wěn)定可靠。本發(fā)明采用先進(jìn)的地質(zhì)雷達(dá)溶洞探測(cè)技術(shù)，充分利用基樁孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能檢測(cè)樁孔底部及樁周10米范圍內(nèi)的溶洞，檢測(cè)范圍大、現(xiàn)場(chǎng)工作效率高、探測(cè)溶洞直觀，避免了機(jī)械或人工打孔工作，可全方位地檢測(cè)樁底及樁孔入巖深度范圍內(nèi)溶洞的存在、埋深及范圍，為工程基樁樁孔驗(yàn)收提供了一種有效、快速的新方法。


圖I是本發(fā)明的雷達(dá)掃描檢測(cè)原理圖(東西方向)；
圖2是本發(fā)明的裝置連接 圖3是本發(fā)明的雷達(dá)掃描測(cè)線示意 圖4是本發(fā)明的雷達(dá)掃描圖像示意圖。附圖中的標(biāo)記為1_地質(zhì)雷達(dá)儀，2-天線，3-雷達(dá)天線連接電纜，4-天線提升繩，5-孔底東西方向掃描測(cè)線，6-孔底南北方向掃描測(cè)線，7-基樁孔壁，8-滑輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。先看圖1，圖I展示的是本發(fā)明的東西方向雷達(dá)掃描的檢測(cè)原理圖，本發(fā)明的南北方向雷達(dá)掃描的檢測(cè)原理圖與東西方向雷達(dá)掃描的檢測(cè)原理圖類(lèi)似?？磮DI、圖2，本發(fā)明采用了一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的裝置，該裝置設(shè)有頻率為270Mhz雷達(dá)天線2，雷達(dá)天線2通過(guò)雷達(dá)天線連接電纜3與所述地質(zhì)雷達(dá)儀I連接，并設(shè)有天線提升繩4和滑輪8用于雷達(dá)天線2的收放?？磮DI、圖3，圖I所展示的本發(fā)明的孔底東西方向掃描測(cè)線5，該測(cè)線是從樁壁——樁底——樁壁的順序布置形成的“U”型測(cè)線，其中樁壁部分測(cè)線高度為I 3m，樁底部分測(cè)線寬度等于基樁孔底的直徑R。看圖3，孔底東西方向掃描測(cè)線5和孔底南北方向掃描測(cè)線6為兩條相互交叉的測(cè)線，且兩條測(cè)線均經(jīng)過(guò)基樁孔底中心點(diǎn)。兩條測(cè)線兩端到達(dá)基樁孔壁7后沿基樁孔壁7向上延伸各自形成“U”型的測(cè)線，檢測(cè)的時(shí)
候從一側(cè)樁壁開(kāi)始掃描，然后掃描樁底，最后掃描另一側(cè)的樁壁，形成樁壁-樁底-樁
壁的掃描路線。本發(fā)明實(shí)施時(shí)，先進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)儀I及雷達(dá)天線2配置，現(xiàn)場(chǎng)確定樁孔條件，然后按照樁孔“U”型測(cè)線進(jìn)行雷達(dá)掃描，掃描完成后將得到的雷達(dá)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行雷達(dá)掃描圖像處理，最后繪制樁孔溶洞地質(zhì)成果圖。具體的步驟如下
I)選擇具有16次以上疊加點(diǎn)掃描和連續(xù)掃描功能的地質(zhì)雷達(dá)儀1，配置尺寸不大于50cm、屏蔽、防水密封的頻率為270Mhz雷達(dá)天線2，二者用雷達(dá)天線連接電纜3連接；
2)確認(rèn)基樁孔底直徑是否滿(mǎn)足要求，測(cè)量樁孔開(kāi)挖深度，確認(rèn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度，察看樁底是否積水、泥土，并清除至滿(mǎn)足要求，同時(shí)保持樁孔底部積水深5 IOcm ；
3)在基樁孔底按照樁壁一樁底一樁壁的“U”型線路布置兩條相互交叉的南北、東西雷達(dá)掃描測(cè)線；
4)設(shè)置地質(zhì)雷達(dá)儀I的參數(shù)，將雷達(dá)天線2通過(guò)滑輪8和天線提升繩4下放至基樁孔底測(cè)量部位；
5)打開(kāi)地質(zhì)雷達(dá)儀I進(jìn)入點(diǎn)測(cè)量狀態(tài)，沿著預(yù)定的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線進(jìn)行雷達(dá)掃描，掃描過(guò)程保持測(cè)量點(diǎn)距為15 25cm，保持雷達(dá)信號(hào)疊加次數(shù)，保持樁孔底部淺水層與雷達(dá)天線2耦合良好； 6)將獲取的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線的數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
7)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果確認(rèn)雷達(dá)波反射能量分布、有無(wú)反射波信息，如有反射波信息則計(jì)算反射波深度、范圍，繪制樁底溶洞地質(zhì)解釋圖。本發(fā)明檢測(cè)中形成兩個(gè)交叉的“U”型雷達(dá)掃描圖像，通過(guò)識(shí)別“U”型雷達(dá)圖像的雷達(dá)反射波信號(hào)或測(cè)量雷達(dá)反射信號(hào)的強(qiáng)度，判定孔底和孔周是否存在溶洞、溶洞的埋藏深度和范圍。如圖4所示，圖4展示的是本發(fā)明的樁底雷達(dá)掃描圖像和兩個(gè)側(cè)壁的雷達(dá)掃描圖像，圖中左邊和右邊展示的是兩個(gè)側(cè)壁的雷達(dá)掃描圖像，下部展示的是樁底雷達(dá)掃描圖像，從圖中可以清晰看到樁底雷達(dá)掃描圖像中存在溶洞時(shí)的雷達(dá)發(fā)射效果，從而很快就能判定溶洞的位置、大小等情況。以上只是本發(fā)明的一個(gè)具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)選擇具有16次以上疊加點(diǎn)掃描和連續(xù)掃描功能的地質(zhì)雷達(dá)儀(1)，配置尺寸不大于 50cm、屏蔽、防水密封的頻率為270Mhz雷達(dá)天線(2)，二者用雷達(dá)天線連接電纜(3)連接；2)確認(rèn)基樁孔底直徑是否滿(mǎn)足要求，測(cè)量樁孔開(kāi)挖深度，確認(rèn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度，察看 樁底是否積水、泥土，并清除至滿(mǎn)足要求，同時(shí)保持樁孔底部積水深5 IOcm ；3)在基樁孔底按照樁壁一樁底一樁壁的“U”型線路布置兩條相互交叉的南北、東 西雷達(dá)掃描測(cè)線；4)設(shè)置地質(zhì)雷達(dá)儀(I)的參數(shù)，將雷達(dá)天線(2 )通過(guò)滑輪(8 )和天線提升繩(4 )下放至 基樁孔底測(cè)量部位；5)打開(kāi)地質(zhì)雷達(dá)儀(I)進(jìn)入點(diǎn)測(cè)量狀態(tài)，沿著預(yù)定的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線 進(jìn)行雷達(dá)掃描，掃描過(guò)程保持測(cè)量點(diǎn)距為15 25cm，保持雷達(dá)信號(hào)疊加次數(shù)，保持樁孔底 部淺水層與雷達(dá)天線(2)耦合良好；6)將獲取的兩條交叉的“U”型雷達(dá)掃描測(cè)線的數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；7)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果確認(rèn)雷達(dá)波反射能量分布、有無(wú)反射波信息，如有反射波信息則 計(jì)算反射波深度、范圍，繪制樁底溶洞地質(zhì)解釋圖。
2.一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的裝置，包括地質(zhì)雷達(dá)儀(1)，其特征在于該 裝置設(shè)有頻率為270Mhz雷達(dá)天線(2)，雷達(dá)天線(2)通過(guò)雷達(dá)天線連接電纜(3)與所述地 質(zhì)雷達(dá)儀(I)連接，并設(shè)有天線提升繩(4 )和滑輪(8 )用于雷達(dá)天線(2 )的收放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的裝置，其特征在于所述 雷達(dá)天線(2)在樁孔內(nèi)雷達(dá)掃描測(cè)線為南北、東西交叉的“U”型測(cè)線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基樁孔底地質(zhì)缺陷的方法及裝置，該裝置包括地質(zhì)雷達(dá)儀(1)并設(shè)有頻率為270Mhz雷達(dá)天線(2)，雷達(dá)天線(2)通過(guò)雷達(dá)天線連接電纜(3)與所述地質(zhì)雷達(dá)儀(1)連接，并設(shè)有天線提升繩(4)和滑輪(8)用于雷達(dá)天線(2)的收放。本發(fā)明采用先進(jìn)的地質(zhì)雷達(dá)溶洞探測(cè)技術(shù)，充分利用基樁孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能檢測(cè)樁孔底部及樁周10米范圍內(nèi)的溶洞，檢測(cè)范圍大、現(xiàn)場(chǎng)工作效率高、探測(cè)溶洞直觀，避免了機(jī)械或人工打孔工作，可全方位地檢測(cè)樁底及樁孔入巖深度范圍內(nèi)溶洞的存在、埋深及范圍，為工程基樁樁孔驗(yàn)收提供了一種有效、快速的新方法。
文檔編號(hào)E02D33/00GK102955174SQ20121038363
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者王波, 譚浩, 尹曜華 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院