一种基于热响应的桩基桩长检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于热响应的粧基粧长检测方法，尤其是一种在重复冲击作用下混凝土损伤演变规律的定量描述方法，主要适用于建筑粧基础和粧基工程检测领域，属于粧基检测技术领域。
【背景技术】
[0002]粧基作为一种传统的基础形式有着悠久的发展史，由于粧基属于隐蔽工程，无法通过观察和直接测量来检测其质量，其在施工时又存在诸多弊端会造成粧身存在质量问题，包括:断粧、缩颈、夹泥、离析、短粧等现象。尤其是断粧、短粧等现象对基粧的承载力或是抗击横向冲击的能力都产生直接的影响，甚至影响整个结构的稳定性、安全性。因此粧基的长度(埋深)检查显得尤为重要。目前国内外相关规范对粧长的检测手段主要为施工及监理记录，低应变检测和开挖检测。
[0003]在本发明之前，中国发明专利“一种超声波旁孔检测法检测粧长度的方法”(专利号:CN101929167 A)公开了超声波旁孔检测法检测粧长度的方法，该发明利用粧身材料与土体介质阻抗相差较大，超声波在传递过程中，在粧土界面会发生阻抗突变的反射；该发明相比传统方法不用开挖且可适用于不同长度的粧基础，但该方法也存在不足:在粧的一侧钻孔，则只能测试该侧一小区域的粧土接触面超声波反射，如果成粧质量出现问题，在某个位置一侧的形成狭长的成粧区域，相同水平位置其它区域未成粧，则测试结果有较大误差；利用粧土界面超声波的反射是阻抗不同的结果，当土体中有砂石等介质时，对于发射就会造成干扰，造成测试结果的不准确性。
[0004]目前国内外相关规范对粧长的检测手段主要为施工及监理记录，低应变反射波法、粧内埋管超声波法、钻孔取芯法、现场开挖法等。低应变发射波法只能应用于长度较短的被测试粧及钢管粧，且需要开挖粧头在粧头敲击进行测试；粧内埋管超声波法需要在粧内预埋管，在实际已经完成工程中选取检测粧检测不方便，如既有高速公路检测成粧粧长则不能应用；钻孔取芯法适用于灌注粧，且易出现钻孔偏出粧外的情况，且该方法会对粧造成损伤，属于有损检测；而现场开挖法准确性高，但需要开挖至粧深位置，所需要的经济代价较大。因此，开发一种技术合理、经济高效的无损检测基粧粧长的方法显得尤为必要。
【发明内容】
[0005]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于热响应粧基粧长检测方法，利用粧身材料与粧周土不同的热物性，热在通过不同介质后，到达相同位置温度会有差异，这种差异就可以分析粧身所在区域长度；在测试粧两侧及周边一处钻孔，分别为热源孔、测温孔、测温孔；热源孔距离两测温孔距离相等；热源孔设置热源(传热管)，在测温孔不同深度测温并对比分析。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)定位:根据粧基施工设计情况确定被测试粧的具体位置，并由被测试粧位置确定各钻孔的位置，进行定位；
(2)钻孔:在上部结构适合钻孔情况下，将上部结构平整干净后，将钻机对准钻孔位置进行钻孔操作，开始钻进时适当控制速度，使成孔圆顺，防止坍塌，并采用泥浆护壁，从上部结构钻孔直至设计深度；完成钻孔的施工；钻孔包括一个热源孔和两个测温孔；
(3)装置安放:在钻孔完成后，首先将传热管绑扎在钢筋上，插入被测试粧一侧的热源孔，传热管与上部的集水器及栗机相连接；在两个测温孔中沿被测试粧深度方向等间距放入测温探头，测温探头由线与信息采集系统相连；
(4)测试前检测:先在传热管中通液体检测其完整性，并采集测温探头的温度信息判断各测温探头是否正常工作；
(5)测试工作:在检测工作完成后，停止通液体12小时以上，让复合地基温度恢复正常；然后测试，传热管中通传热液体并循环，测温探头采集不同深度的温度信息，分析测温孔温度发生变化的大致区域；然后调整测温探头在区域的间距，使之更加密集，与另一测温孔对比根据温度发生变化点可以得到粧底位置及可得知被测试粧粧长；
(6)重复测试工作:重复步骤(5)工作，排除偶然操作误差，确定粧长；
(7)测试工作完成后，回填各钻孔，恢复原上部结构。
[0007]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:所述被测试粧，为现浇混凝土灌注粧或预应力混凝土管粧，其粧身直径或外径、内径为实际设计施工方案确定。
[0008]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:钻孔包括一个热源孔和第一测温孔、第二测温孔，钻孔直径为100?200mm，深度比被测试粧长度大2?3m，热源孔和第一测温孔分别位于被测试粧的两侧且三者中心位于同一直线，热源孔距离被测试粧侧面200?300mm，第一测温孔距被测试粧另一侧面200?300mm，第二测温孔与热源孔之间的连线垂直于热源孔与第一测温孔连线，第一测温孔、第二测温孔距热源孔间距相等。
[0009]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:所述传热管，外径为20?40 _，壁厚为5?8 _，长度根据设计需要确定，埋入热源孔形式为U型。
[0010]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:所述传热液体为水或油，传热液体的流速为0.5?2m/s。
[0011]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:所述测温探头沿被测试粧深度方向布置，在被测试粧上段和中部间隔200?500mm等间距布置，在被测试粧接近底段区域间隔50?10mm等间距布置。
[0012]所述的基于热响应的粧基粧长检测方法，其特征在于:所述的钢筋为两根，钢筋直径为10?20mm，长度根据设计钻孔需要确定。
[0013]有益效果:本发明提供的一种基于热响应粧基粧长检测方法，利用粧身材料与粧周土不同的热物性，热在通过不同介质后，到达相同位置温度会有差异，这种差异就可以分析粧身所在区域长度；且粧侧钻孔，克服了传统现场开挖工程量大，钻孔取芯破坏粧体结构，低应变检测精度低等问题；并且无需开挖粧头，对粧身不会造成破坏，属于无损检测；本发明适用于各种深度及粧径的被测试粧，且成本造价低。
【附图说明】
[0014]图1a和图1b为钻孔位置竖向、平面示意图；
图2a和图2b为本发明装置不意图及原理图；
图3为两个测温孔不同深度的温度曲线图。
[0015]图中:1为上部结构，2为被测试粧，3为热源孔，4测温孔(4 a为第一测温孔、4b为第二测温孔)，5为传热管，6为测温探头，7为集水器及栗机，8为信息采集系统，