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浅析成孔质量检测仪的检测原理与检测方法

 发布时间:2022-10-28 点击量:34
  成孔质量检测包括孔径、孔深、垂直度、成渣厚度等,利用成孔质量检测仪进行灌注桩孔径、孔深、孔壁垂直度检测。成孔质量检测仪由主机、超声探头、深度测量装置和提升机构组成。
  一.检测原理
  利用成孔质量检测仪进行灌注桩孔径、垂直度检测。超声探头在设备的控制下,由孔口匀速降低,深度检测设备测取探头放入的深度并传至主机。因为泥浆声阻抗低于土层和岩石结构的声阻抗,超声波基本由孔壁形成全反射,反射波通过泥浆传递后让换能器采集,反射波抵达的时间就是超声波在孔洞泥浆内的传递时间t,即声时。检测探头上安装4组换能器,4组探头呈正交十字检测钻孔两个角度的孔壁剖面。检测探头两个角度相反的换能器到孔壁的间距是l1、l2,测得声波在路径l1、l2上的往返传播时间分别为t1、t2,假如泥浆的声波速度为c(c可通过实测得到那么有l1=ct1/2、l2=ct2/2,桩孔于该断面检测的孔径就是D=l1+l2+d,其中,d是两角度相反换能器的接收面路程。则基于所检查的桩孔壁剖面图能了解桩孔垂直性。
  二.检测方法
  1.检测前准备
  测量泥浆比重,泥浆指标不符合技术要求会使检测截面模糊或者检测不到反射界面。井口平行安装两个带槽钢轨,把线架顺着导轨推入井口顶部,调节线架令头处在井口中心,并保证线架水平可靠放置;检测绞车机架应稳定,成孔质量检测仪尽量对中,检测前务必检查线架各个滑轮和部件是否灵活运转,尤其是探头上方大动滑轮;检查电缆线是否有脱落,确保仪器各部件处于良好状态;用干抹布或纸巾擦干净探头的8个传感器表面,使其光滑明亮,再给8个传感器表面均匀涂抹薄薄一层真空硅脂,增强信号接收效果。
  2.泥浆波速及比重的测定
  井径、垂直性测试中的关键内容是检测泥浆波速:波速检测通常是在所查孔的端口处理,按照端口所检查的声时值及丈量的孔井径,就能获得泥浆波速值。桩孔施工中,机械不可避免地碰撞孔壁。若地层松散,极易出现塌孔,导致泥浆内悬浮物质增加,泥浆比重很大,加之机械设施旋转而形成的气泡,将对超声波能量产生巨大的散射与衰减。回波信号较弱而无法接收到,不能显示孔壁图形。但泥浆比重也不得过低,随着钻孔深度加大,周边土体应力会再次调整,如果最高主压应力与较低主压应力和垂直主应力达到某个比例时,即超出土体的抗剪强度则极易出现塌孔。大量现场检测显示,泥浆比重维持在1.12~1.18kg/L之间较佳。
  3.孔径、垂直度计算
  成孔质量检测仪检查孔径、垂直度,基于声学参数计算法判定检测结论。声学参数计算借助测量获得的声学参数值,经计算获得桩孔深度上所有检测位置的孔径、垂直度,该方法精确度很高。
  4.应用中的注意事项
  测试的孔壁附近不会十分干净,尤其是孔底沉渣、泥浆比重比较大,泥浆悬浮颗粒反射的超声波会影响判读的准确性。现阶段的成孔质量检测仪还是比较笨重,特别要注意仪器的架设,保证人身安全。