專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)樁基溶洞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑施工中的工程地質(zhì)勘測(cè)方法，尤其涉及到一種用地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)樁基溶洞的方法。
背景技術(shù)：
樁基是支撐建筑物的基礎(chǔ)，如果其底部一定深度存在溶洞，會(huì)導(dǎo)致樁基支持力減弱，甚至?xí)＜敖ㄖ锏陌踩?。因而，在施工中，勘測(cè)在樁基下是否存在溶洞是必須進(jìn)行的
工序。 傳統(tǒng)樁基溶洞的勘測(cè)方法為釬探法，S卩，在傳統(tǒng)的樁基施工中，一般先進(jìn)行樁孔的開(kāi)挖，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，采用鉆機(jī)對(duì)樁孔底部進(jìn)行一定深度的釬探，一般釬探的深度是5米到10米，以確定樁孔底部是否有溶洞。如果有溶洞，則需要進(jìn)行必要的處理。傳統(tǒng)的勘測(cè)方法要投入大量的鉆探設(shè)備和人工，投入大，工期長(zhǎng)。且勘測(cè)結(jié)果往往也不夠直觀和準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)樁基溶洞勘測(cè)中釬探法投入大，效率低，結(jié)果不直觀的問(wèn)題，提出了一種使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行樁基溶洞勘測(cè)的方法，該方法包括如下步驟:清理樁孔的底部；將所述地質(zhì)雷達(dá)的發(fā)射探頭布置在所述樁孔底部的起始發(fā)射測(cè)試點(diǎn)上，將所述地質(zhì)雷達(dá)的接收探頭布置在所述樁孔底部的起始接收測(cè)試點(diǎn)上；通過(guò)所述發(fā)射探頭將高頻電磁波以寬頻短脈沖形式發(fā)送到所述樁孔底部的巖石中，用所述接收探頭接收反射回的電磁波，并記錄下反射電磁波的時(shí)間、振幅、相位以及強(qiáng)度等數(shù)據(jù)；改變所述地質(zhì)雷達(dá)發(fā)射探頭和接收探頭的布置，對(duì)所述樁孔底部所有由發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和接收測(cè)試點(diǎn)組成的測(cè)試點(diǎn)對(duì)依次執(zhí)行上述步驟，獲得所有測(cè)試點(diǎn)對(duì)的反射電磁波數(shù)據(jù)；用計(jì)算機(jī)處理上述步驟中獲得的反射電磁波數(shù)據(jù)，形成勘測(cè)圖像；分析上述勘測(cè)圖像，判斷所述樁基下是否有溶洞，以及溶洞的形狀、大小和以及深度。優(yōu)選地，所述方法中，所述測(cè)試點(diǎn)按下面的方式選取:所述發(fā)射測(cè)試點(diǎn)均勻地分布在所述樁孔底部邊緣的圓周上；每個(gè)所述發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的接收測(cè)試點(diǎn)關(guān)于所述樁孔底部圓心成中心對(duì)稱(chēng)。所述方法中，當(dāng)溶洞位于所述樁孔底部之下一定深度之內(nèi)時(shí)，必需打穿與溶洞間的基巖，進(jìn)行溶洞處理。采用上述方法進(jìn)行樁基溶洞勘測(cè)，由于無(wú)需鉆探，設(shè)備的投入少，效率高。并且由于在該方法中形成有勘測(cè)圖像，結(jié)果更直觀。


根據(jù)下述參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例的樁基溶洞勘測(cè)方法中的設(shè)備布置示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例的樁基溶洞勘測(cè)方法中的測(cè)試點(diǎn)布置的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例勘測(cè)到的反射電磁波強(qiáng)度的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖描述本發(fā)明。應(yīng)該明白的是，本文所說(shuō)明發(fā)明可以用多種多樣形式具體實(shí)現(xiàn)，并且在本文中公開(kāi)的任何具體結(jié)構(gòu)、功能或兩者僅僅是代表性的?；诒疚牡恼f(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，本文所公開(kāi)的一個(gè)方面可以獨(dú)立于任何其它方面實(shí)現(xiàn)，并且這些方面中的兩個(gè)或多個(gè)方面可以按照各種方式組合。同時(shí)，本文附圖中各部分的尺寸與實(shí)際并不完全一致，而會(huì)因?yàn)榉奖愫颓逦鹨?jiàn)做放大或縮小。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例的樁基溶洞勘測(cè)方法中的設(shè)備布置示意圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例的樁基溶洞勘測(cè)方法包括如下步驟，首先，對(duì)已經(jīng)開(kāi)挖完成的樁孔I的底部進(jìn)行清理；接著，將地質(zhì)雷達(dá)2的發(fā)射探頭3和接收探頭4分別布置到孔底的發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和與之對(duì)應(yīng)的接收測(cè)試點(diǎn)；

然后，以發(fā)射探頭3向樁孔下的巖石發(fā)射寬帶高頻電磁波脈沖，并以接收探頭4接收反射回的電磁波。當(dāng)發(fā)射出的電磁波波遇到溶洞6和巖石的交界面時(shí)，由于介電性質(zhì)的突變，會(huì)引起較強(qiáng)的反射，同時(shí)反射電磁波的相位通常也會(huì)有較大偏移；并且，利用電磁波發(fā)射和接收到反射電磁波的時(shí)間差以及電磁波在該巖石層的傳播速度，即可計(jì)算出發(fā)生反射處的深度。這樣，通過(guò)記錄接收探頭4上的反射電磁波的幅度、相位和時(shí)間就可以計(jì)算出樁基底部下面巖層的部分信息。之后，在樁孔I的底部合理地選取多組測(cè)試點(diǎn)，其中每組包括一個(gè)發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和一個(gè)接收測(cè)試點(diǎn)，并稱(chēng)之為一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)。依次對(duì)樁孔I的底部的每個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)做測(cè)試，重復(fù)上述步驟，記錄所有測(cè)試點(diǎn)對(duì)的數(shù)據(jù)。最后，利用計(jì)算機(jī)5處理上述數(shù)據(jù)，即可得到樁基下巖層的勘測(cè)圖像；通過(guò)對(duì)該圖像的分析，可以得到溶洞的大小、形狀、深度和位置等信息。依據(jù)相關(guān)的施工規(guī)范，利用上述信息即可確定溶洞的處理方案:如當(dāng)溶洞在孔底5米之內(nèi)時(shí)，必需打穿孔底與溶洞間的基巖，進(jìn)行溶洞處理。圖2是本發(fā)明的一個(gè)施例的樁基溶洞勘測(cè)方法中的測(cè)試點(diǎn)布置的示意圖。參考圖2，所有的發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和接收測(cè)試點(diǎn)都位于樁孔底部邊緣的圓周上，空心點(diǎn)代表發(fā)射測(cè)試點(diǎn)，例如Si和s2 ;實(shí)心點(diǎn)表示接收測(cè)試點(diǎn)，例如dl和d2。其中，每個(gè)發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和與之成中心對(duì)稱(chēng)的接收測(cè)試點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)，即在同一次測(cè)試中安裝發(fā)射探頭的發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和安裝接收探頭的接收測(cè)試點(diǎn)位于一條直徑的兩端。例如圖2中的Si與dl組成一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)，s2與d2組成一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)。在勘測(cè)過(guò)程中，從Si與dl組成一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)開(kāi)始，沿順時(shí)針?lè)较蛲七M(jìn)測(cè)試。即，首先勘測(cè)的是Si與dl組成的點(diǎn)對(duì)，接著是s2與d2組成的點(diǎn)對(duì)……直到所有的測(cè)試點(diǎn)對(duì)完成勘測(cè)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)施例勘測(cè)到的反射電磁波幅度的示意圖。參考圖3，圖中繪出了如上述方式布置的7對(duì)測(cè)試點(diǎn)記錄下的反射電磁波的強(qiáng)度，
其中縱向坐標(biāo)表不深度，橫向坐標(biāo)I ，2 ，......，7 分別表不第I測(cè)試點(diǎn)對(duì)、第2測(cè)試
點(diǎn)對(duì)、……、第7測(cè)試點(diǎn)對(duì)記錄下的數(shù)據(jù)。通過(guò)該勘測(cè)圖，即可直觀地分析出在樁孔底部深度1.5m到2.5m處存在一個(gè)溶洞。雖然參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了如上描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)上述發(fā)明所提出的實(shí)施例，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求
1.一種用地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)樁基溶洞的方法，包括如下步驟 清理樁孔的底部； 將所述地質(zhì)雷達(dá)的發(fā)射探頭布置在所述樁孔底部的起始發(fā)射測(cè)試點(diǎn)上，將所述地質(zhì)雷達(dá)的接收探頭布置在所述樁孔底部的起始接收測(cè)試點(diǎn)上； 通過(guò)所述發(fā)射探頭將高頻電磁波以寬頻短脈沖形式發(fā)送到所述樁孔底部的巖石中，用所述接收探頭接收反射回的電磁波，并記錄下反射電磁波的時(shí)間、振幅、相位以及強(qiáng)度等數(shù)據(jù)； 改變所述發(fā)射探頭和所述接收探頭的位置，對(duì)所述樁孔底部所有由發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和接收測(cè)試點(diǎn)組成的測(cè)試點(diǎn)對(duì)依次執(zhí)行上述步驟，獲得所有測(cè)試點(diǎn)對(duì)的反射電磁波數(shù)據(jù)； 用計(jì)算機(jī)處理上述步驟中獲得的反射電磁波數(shù)據(jù)，形成勘測(cè)圖像； 分析上述勘測(cè)圖像，判斷所述樁基下是否有溶洞，以及溶洞的形狀、大小和以及深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述測(cè)試點(diǎn)按下面的方式選取 所述發(fā)射測(cè)試點(diǎn)均勻地分布在所述樁孔底部邊緣的圓周上； 每個(gè)所述發(fā)射測(cè)試點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的接收測(cè)試點(diǎn)關(guān)于所述樁孔底部圓心成中心對(duì)稱(chēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 當(dāng)溶洞位于所述樁孔底部之下一定深度之內(nèi)時(shí)，必需打穿與溶洞間的基巖，進(jìn)行溶洞處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)樁基溶洞的方法，該方法包括如下步驟清理樁孔的底部；將地質(zhì)雷達(dá)的兩個(gè)探頭布置在孔底的測(cè)試點(diǎn)上；通過(guò)一個(gè)探頭將高頻電磁波以寬頻短脈沖形式發(fā)送到孔底巖石中，用另外一個(gè)探頭接收反射回的電磁波；對(duì)所有測(cè)試點(diǎn)執(zhí)行上述勘測(cè)，并將上述反射電磁波數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到勘測(cè)圖像；利用勘測(cè)圖像判斷孔底是否有溶洞，以及溶洞的形狀、大小和深度。本發(fā)明提供的方法具有高效和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D1/00GK103255756SQ20131017647
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者劉思謀 申請(qǐng)人:中冶交通工程技術(shù)有限公司