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摘要:在当下建筑工程施工管理工作中,桩基检测最为重要,其检测的精准性能够直接影响到工程的施工质量和施工安全,因此,必须对该检测工作给予相应的重视。本文也会通过实际案例,对建筑桩基检测工作中所采用的电磁波CT技术进行着重的分析,进以通过对该技术工作原理及应用要点的全面阐述,提出一些相应的优化建议,以便为进一步推动建筑工程的顺利开展提供可靠的参考依据。
关键词:建筑桩基检测工作;电磁波CT技术;应用分析
众所周知,既有建筑在长期运营使用时,会出现一些沉降、变形等情况,若是对这些问题不进行有效的处理,则必定会影响建筑物的安全性,降低其居住应用价值。因此,为了改善这种现状,就要对建筑基础和地基结构进行全面的检测,以便看其各项性能指标是否能够满足整体建筑的承载力要求。而为了确保检测的精确性,必须结合实际,采取电磁波CT技术来进行桩基检测工作,这样才能提高桩的承载力和基础稳定性,从而为建筑的长期使用提供可靠的保障。
1.电磁波CT技术的工作原理分析
电磁波CT技术也被称为钻孔CT技术,主要是由CT技术与地下电磁波所组成,在实际运用时,一般是利用无线电波来对钻孔和坑道中的各项信息进行获取和传递,进以根据各接收信号的强度以及电磁波在地下有耗介质中的传播规律和各种理论关系来对剖面上的物理参数分布情况进行全面的体现,并形成清晰的图像,以便相关检测人员的分析。一般情况下,电磁波在地下有耗空间中,无论是对空间的辐射,还是对信号的传播和接收,其工作原理都是按照相关电磁场理论和天线理论来进行的,具体如图一所示。
图一
在桩基工程中,由于其施工材料主要以钢筋混凝土为主,所以这些材料与表层土和基岩相比,对电磁波的吸收程度也要高于表层土和基岩很多倍。究其原因,主要是因为钢筋具有较强的电磁波吸收作用所致,据相关数据显示,在同样间距和同样电波频率的条件下,钢筋材料对电磁波的吸收系数可以高于岩土体五至八倍左右。此外,表层土层与基岩对同一频率的电磁波吸收系数也是存有较大的差异,所以在开展桩基检测工作时,相关工作人员完全可以根据桩、土、岩对电磁波吸收所产生的差异性来确定桩长和桩进入持力层的深度。
2.工程案例
某建筑工程为三层的备用厂房,其室内地坪标高为319.90m,整体结构为钢筋混凝土框架结构,桩基础的设计荷载为2500kN/桩,共90根桩,桩与桩的间距为8.0m、桩径在1300-1900mm之间。据该工程现场地质勘察报告所测,该厂房所建区域的填土层厚度约在10-20m之间,且覆土基本以原生粉质粘土为主,土层厚度为27.8m、堆龄时间约1年半。为了避免厂房在长期使用时,不出现变形或严重的沉降情况,相关施工单位预计采用钻孔电磁波CT技术,对厂房的基础和处理层进行全面的检测,进以确保其基桩的桩长以及基桩进入持力层的深度是否能够达到相应的规范标准。
3.电磁波CT技术的应用要点分析
3.1在对桩基放孔位置和孔距进行测量时,为了确保测量结果,应积极采用专门的测量仪器来进行确定。
3.2按照设计图纸的要求,钻探成孔的倾斜度要尽量<1%、终孔孔径要>90mm、孔壁厚度要<20mm。另外,要严格控制薄弱部位的下导管,确保孔内畅通、无沉渣,并采用优质的塑料材料作为套管来使用。
3.3在运用电磁波CT技术进行数据采集时,起始点应从钻孔
孔底开始,而发射点间距和接收点间距设计也要保持在0.50-1.0m之间。整个数据采集步骤如下:首先,要对电磁波CT技术做最佳激发、接收条件试验,确保其波列、波形都能达到清晰、明显,必要时,还要合理调整发射点与接收点间距;其次,要根据反演的吸收系数图来确定发射点与接收点间距大小,以便使技术的测量精度能够满足快速数据采集要求。
3.4对于野外工作所获取的原始波形,必须对其进行及时的对比和分析,若是发现存有不合格数据,应及时的进行清除以及重新采集。
3.5当钻孔距离达到上限后,要根据实际需求,合理选择天线,确保其电磁波的吸收强度,以便能够获取到清晰的波形和起跳明显的波列,同时,还要满足异常探测精度的要求。
3.6从本工程桩基检测情况来看,按照相应的试验要求,电磁波的发射点与接收点间距之间要大于15m、工作频率为8MHz、野外工作时应采用定发装置。此外,为了保证场地回填土和基岩的吸收系数,还要采用大间距探测设备来获取岩土层吸收系数,并在桩的一侧钻取两个间距为3m的钻孔,这样才能提高现场试验工作效率。
4.检测结论以及优化建议分析
4.1桩基持力层的深入程度检测
在桩基检测过程中,选取62号桩和82号桩作为电磁波CT技术的检测目标,从相关成果图上看,某部分桩段吸收了约9.5-15.2的电磁波系数;而填土、粘土和砂岩段则吸收了约1.0-2.6的电磁波系数;钢筋混凝土对电磁波的吸收最大可高于岩土体吸收系数的8倍左右;相较而言,由于素填土属性为周围岩土体,成分比较复杂,所以对于电磁波的吸收也是极为不均;而原生粘土厚度的电磁波吸收系数基本与素填土一致;基岩的电磁波吸收系数最差。基于上述检测数据,可以得知,采用电磁波吸收系数来确定基桩长度和基岩的埋深,十分可行。在实际探测过程中,电磁波CT技术应对施工现场的地质条件进行取样,然后通过认真的观察和试验来推断入埋深度。同时,还要对照整个检测过程进行详细记录,以便为同类检测工作提供可靠参考。
4.2桩基沉降检测
在运用电磁波CT技术对桩基沉降进行检测时,主要选取了最大沉降区域的8根基桩作为试桩,从相关成果图来看,发现60号桩在实际施工时,出现了倾斜、不垂直的情况;而74号桩则存有一定的倾斜情况,且这两根桩的桩长基本都小于基岩的埋深。由此可以推断,其沉降原因主要是因为现场填土层厚度较大、填土时间较短所致,若不及时对沉降情况进行处理,则必定会加大桩基的负摩擦力,再加上基桩未进入到岩层埋深中,所以产生了严重的桩沉降现象。因此,必须积极运用电测波CT技术来确定具体桩基沉降原因,这样才能及时的采取措施进行补修,达到理想的桩基施工效果。
4.3优化建议
4.3.1由于该工程中的基桩部分为钢筋混凝土材料,所以会使得对电磁波的吸收与周围岩土体之间产生一定的差异,因此,可以充分利用这种电磁波吸收系数是差异来确定基桩桩长。
4.3.2要不断加强电磁波CT技术的探测功能,以便使其能够准确的对钻孔的地质情况以及基桩进入持力层的深度和周围岩土情况等进行清晰的描述,从而根据所探测的桩长数据来制定相应的施工方案。
4.3.3要保证电磁波CT技术所探测的桩长数据达到一定的精准性,且两个探测孔也要始终保持平行,并与基桩处在同一水平面上,这样才能保证探测结果,为后续工程的开展提供可靠的参考依据。
结束语
通过对案例工程所进行的电磁波CT检测工作的阐述,可以得知,电磁波CT技术在建筑工程桩基检测中占有着很重要的地位和作用,相关工作人员必须对其工作原理以及应用要点进行全面的掌握,这样才能获取到精准的探测数据,保证整个建筑工程的建设质量。但由于该工程主要采取的是同钻孔间距的试验工作,并未对场地的混凝土、钢筋以及岩土体等材料的电磁波吸收系数进行详细测试。所以,为了使电磁波CT探测技术在既有建筑基础探测中能够得到进一步的推广和应用,还要在长期实践中在这方面进行相应的加强。
参考文献:
[1]王洪勋.电磁波CT技术在建筑桩基检测工作中的应用分析[J].建筑技术开发,2018(12):24-25.
[2]肖长安,吴宗宇.电磁波CT技术在桩基础岩溶探测上的应用研究[J]中国水力.2018(05)36-37.