應(yīng)用超聲波ct技術(shù)檢測(cè)樁基后壓漿質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用超聲波CT技術(shù)檢測(cè)粧基后壓漿質(zhì)量的方法，屬于橋梁粧基檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基后壓漿技術(shù)是指在灌注粧成粧并達(dá)到一定強(qiáng)度后，通過(guò)預(yù)先埋置在粧周或粧身內(nèi)的壓漿管，使用高壓注漿栗將能夠起到膠結(jié)固化作用的漿液壓入粧端土層和粧周土體中，從而粧底沉渣、粧端持力層和粧周泥皮利用漿液的滲透、填充、壓密、劈裂和固結(jié)等作用，改變?cè)馏w的物理性質(zhì)和力學(xué)狀態(tài)，使粧端土和粧側(cè)土的強(qiáng)度得到提髙，在不同程度上提高粧端阻力和粧側(cè)摩擦力，進(jìn)而減小粧的沉降量，提高粧的承載力?；捇髩簼{技術(shù)通過(guò)向粧端和粧側(cè)的土體注入能夠起到膠結(jié)固化作用的漿液，加強(qiáng)、固化粧端和粧側(cè)的土體，可有效減少粧長(zhǎng)，提高灌注粧承載力，減少粧身沉降量，縮短工期、降低灌注粧的工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，粧基后壓漿技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用前景好，近些年在交通、建筑、水利等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]然而由于粧基屬于隱蔽工程，粧基后壓漿施工質(zhì)量好壞難以判斷，地質(zhì)條件多變復(fù)雜，注漿過(guò)程中預(yù)先設(shè)定的漿液配方、注漿壓力、壓漿量在壓漿工序?qū)嵤┖?，其具體壓漿效果的評(píng)定難度很大，到目前主要是通過(guò)測(cè)量單粧極限承載力來(lái)評(píng)定粧是否滿足設(shè)計(jì)要求，該方法只能隨機(jī)抽取一部分進(jìn)行代表性檢測(cè)，無(wú)法適用于大量粧基后壓漿質(zhì)量檢測(cè)的工程應(yīng)用，且無(wú)法直接對(duì)壓漿效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，只能間接的反映壓漿效果。在現(xiàn)有檢測(cè)手段中，針對(duì)粧身底部和粧周土體中漿液的加固效果，目前尚未有較好的質(zhì)量檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有粧基后壓漿施工質(zhì)量檢測(cè)方法存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種可對(duì)粧基后壓漿技術(shù)的壓漿效果、漿液在土體中的分布情況進(jìn)行檢測(cè)，從而為評(píng)價(jià)粧基后壓漿的效果提供檢測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用超聲波CT技術(shù)檢測(cè)粧基后壓漿質(zhì)量的方法。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]應(yīng)用超聲波CT技術(shù)檢測(cè)粧基后壓漿質(zhì)量的方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0007](1)、漿液配置、確定注漿壓力、注漿速度以及注漿量:配置好的漿液需要滿足灌漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度；
[0008](2)、注漿前:將超聲波CT檢測(cè)裝置的發(fā)射探頭和接收探頭分別放置在相鄰粧基中預(yù)留的測(cè)試孔中，測(cè)試孔的預(yù)留深度均等于或大于灌注粧高度；所述的測(cè)試孔為檢測(cè)管或鉆孔；
[0009](3)、注漿前檢測(cè):先將發(fā)射探頭固定在檢測(cè)管或鉆孔中的某個(gè)位置，然后按照要求間距即一個(gè)側(cè)孔深度移動(dòng)接收探頭，接收探頭接收發(fā)射探頭發(fā)射的信號(hào)并將信號(hào)傳輸給地表儀器；當(dāng)接收探頭完成一個(gè)測(cè)孔深度的移動(dòng)后，再將發(fā)射探頭下移到另一個(gè)位置并重復(fù)前一個(gè)位置的操作步驟，直到發(fā)射探頭完成整個(gè)檢測(cè)管或鉆孔的移動(dòng)；通過(guò)發(fā)射探頭和接收探頭的移動(dòng)配合得到若干條射線，每條射線記錄了整個(gè)側(cè)孔深度的參數(shù)特性，得到的參數(shù)特性能反映沿射線方向介質(zhì)的參數(shù)情況，當(dāng)測(cè)量區(qū)域中某點(diǎn)附近有數(shù)條射線通過(guò)時(shí)，即可通過(guò)層析成像算法求得該點(diǎn)的物性參數(shù)，將結(jié)果進(jìn)行層析化處理得到參數(shù)的等值線圖，通過(guò)等值線圖可以分析剖面的地質(zhì)情況；
[0010](4)、注漿前檢測(cè)結(jié)束后，進(jìn)行注漿:在壓力作用下注漿栗將漿液通過(guò)預(yù)埋在粧身和粧周中的注漿管壓入粧端土層和粧周土體中；
[0011](5)、注漿結(jié)束經(jīng)養(yǎng)護(hù)加固后進(jìn)行注漿后檢測(cè)，注漿后檢測(cè)的檢測(cè)方式與上述步驟(3)的注漿前檢測(cè)的檢測(cè)方式相同；根據(jù)注漿前、后檢測(cè)得到的參數(shù)曲線的對(duì)比分析，通過(guò)差值變化情況來(lái)反映出檢測(cè)對(duì)象剖面的注漿效果，可以分辨出漿液對(duì)土體加固的范圍。
[0012]所述的步驟(5)中注漿結(jié)束后，在加固土體與未加固土體之間形成第一和第二界面；其中，第一界面為灌注粧與原狀土之間的界面，根據(jù)第一界面的高度可以得到漿液沿粧身的上返高度h;第二界面為原狀土與原狀土泥漿混合物之間的界面，根據(jù)第二界面的位置可以得到漿液在粧底擴(kuò)散深度Η以及漿液在粧周原狀土中的擴(kuò)散寬度d ;根據(jù)注漿前、后檢測(cè)得到的參數(shù)曲線的對(duì)比分析，通過(guò)差值變化情況來(lái)得到上返高度h、擴(kuò)散深度Η和擴(kuò)散寬度d，從而可以分析出漿液在沉渣、粧側(cè)和粧端土體中的分布狀態(tài)，從而可以評(píng)價(jià)注漿對(duì)粧側(cè)摩阻力的改善效果、對(duì)粧底沉渣的加固改善效果以及對(duì)粧端承載力的改善效果。
[0013]本發(fā)明中，計(jì)算機(jī)斷層掃描(簡(jiǎn)稱CT)是根據(jù)在物體外部的測(cè)量數(shù)據(jù)，依照一定的物理和數(shù)學(xué)關(guān)系反演物體內(nèi)部物理量的分布，最后由計(jì)算機(jī)以圖像形式展現(xiàn)。超聲波CT技術(shù)是在兩個(gè)鉆孔中分別發(fā)射和接收超聲波，檢測(cè)從發(fā)射源通過(guò)測(cè)試剖面到達(dá)接收點(diǎn)的物理參數(shù)，利用聲波波速、振幅進(jìn)行層析處理，用層析成像算法反演測(cè)試剖面上電磁波物性參數(shù)分布規(guī)律，再利用特定聲波物性參數(shù)與材料的相關(guān)性，得到檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像?；捇髩簼{在漿液注入后，粧端和粧周一定范圍內(nèi)的土體強(qiáng)度和密度必然會(huì)發(fā)生一定變化，因而可以利用聲學(xué)參數(shù)的差異來(lái)反映漿液的分布狀況。具體如下:
[0014]1、在粧基后壓楽過(guò)程中，粧端以上一定高度內(nèi)的泥皮土和泥皮土外圍的土體在一定寬度范圍內(nèi)得到加固，漿液固結(jié)后土體參與粧的承載，改善了粧-土界面條件，提高了粧側(cè)阻力，采用超聲波CT技術(shù)可以檢測(cè)漿液在粧周的分布范圍和上返高度，從而評(píng)價(jià)注漿對(duì)粧側(cè)摩阻力的改善效果；
[0015]2、在粧基后壓漿過(guò)程中，粧基壓漿注入的漿液與粧底的沉渣混合固化，凝結(jié)成一個(gè)強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定的結(jié)石體，采用超聲波CT技術(shù)可以檢測(cè)漿液在粧底沉渣的分布情況，從而評(píng)價(jià)注漿對(duì)粧底沉渣的加固改善效果；
[0016]3、粧基壓漿注入的漿液在粧端持力層中擴(kuò)散和滲透，使得粧端持力層的強(qiáng)度得到明顯提高，從而提高粧端阻力，采用超聲波CT技術(shù)可以檢測(cè)漿液在粧端持力層的分布范圍，從而評(píng)價(jià)注漿對(duì)粧端承載力的改善效果。
[0017]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0018]采用超聲波CT技術(shù)對(duì)粧基后壓漿質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)信號(hào)圖像重建可以得到物體的清晰均勻的高分辨率聲成像，能提供直觀的圖像，檢測(cè)范圍大，可以直接對(duì)粧身周?chē)馏w漿液擴(kuò)散寬度和漿液上返高度檢測(cè)、粧底沉渣區(qū)域加固與粧端原狀土層漿液分布檢測(cè)，從而可以評(píng)價(jià)注漿對(duì)粧側(cè)摩阻力的改善效果、對(duì)粧底沉渣的加固改善效果以及對(duì)粧端承載力的改善效果。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明超聲波CT技術(shù)實(shí)施示意圖一。
[0020]圖2為本發(fā)明超聲波CT技術(shù)實(shí)施示意圖二。
[0021]圖3為本發(fā)明超聲波CT技術(shù)實(shí)施示意圖三。
[0022]圖4為本發(fā)明超聲波CT技術(shù)實(shí)施示意圖四。
[0023]圖5為本發(fā)明超聲波CT技術(shù)實(shí)施局部俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照?qǐng)D1至圖5，應(yīng)用超聲波CT技術(shù)檢測(cè)粧基后壓漿質(zhì)量的方法，包括如下步驟:
[0025](1)、漿液配置、確定注漿壓力、注漿速度以及注漿量:配置好的漿液需要滿足灌漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度；
[0026](2)、注漿前:將超聲波CT檢測(cè)裝置的發(fā)射探頭11和接收探頭12分別放置在相鄰粧基中預(yù)