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原文传递一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法

专利名称：	一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法
摘要：	本发明公开了一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，属于地基处理领域中旋喷桩施工质量监测技术方面，所述方法采用如下步骤：确定旋喷测试方案；仪器准备；预测试准备；开展预测试；开展旋喷测试；测试结果分析；结果推广应用。本发明通过采用瞬变电磁法，将深层隐蔽工程进行可视化施工，达到实时监测，动态控制的目的，且监测仪器轻便容易携带、操作简单省时、监测结果清楚直观，并且具有精度高，步骤简单，灵活、快捷、投入低且无损的特点，适于推广应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京中岩大地科技股份有限公司
发明人：	宋伟杰;李建平;朱庆凯;刘光磊;武思宇;吴梦龙;侯恩品
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910681332.3
公开号：	CN110331747A
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	100000 北京市海淀区翠微路12号6层1单元602
主权项：	1.一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，其特征在于，基于瞬变电磁仪对旋喷桩施工过程中桩径质量及大小进行实时监测的方法采用如下步骤：步骤1：确定旋喷测试方案，旋喷桩设计桩径d为0.2-3.0m，桩长L为1-50m，旋喷浆液为水泥浆，水泥浆水灰比为1-2，并且按实际预测试结果在水泥浆中掺入适量添加剂；步骤2：仪器准备，根据旋喷桩径设计值d，选择配套的瞬变电磁仪采集器及其主机；步骤3：预测试准备，将水灰比为1-2的水泥浆放入直径为0.2-3.0m，高度为0.5-2m的无磁性材料制成的圆柱形桶体中，同样地，将测试场地土体放入与放置水泥浆相同规格的圆柱形桶体中，并在放置场地土体的圆柱形桶体的垂直中轴线处设置一个与圆柱形桶体高度相同，直径为5-20cm的圆柱形空洞，其中圆柱形桶体中的场地土体与原状土的密实度、含水率保持一致；步骤4：开展预测试，将瞬变电磁仪采集器分别垂直放置在装有水泥浆和场地土体圆柱形桶体的垂直中轴线上，使其自桩体上部垂直向下移动至底部并限制其在水平方向上发生旋转，根据瞬变电磁仪的检测结果，如果水泥浆的平均感应电动势比场地土体高20%及以上，并且计算出的平均视电阻率比场地土体高20%及以上，则采用该水泥浆使用方案；若不满足上述条件时，在浆液中掺入适量的添加剂，添加剂为微米级金属粉末，在每立方水泥浆液中掺入1kg微米级金属粉末，再次采用瞬变电磁仪采集器进行检测；若满足上述平均感应电动势、平均视电阻率条件时，则采用当前水泥浆及添加剂使用方案；若不满足上述平均感应电动势、平均视电阻率条件时，则在每立方水泥浆液中继续掺入1kg微米级金属粉末，直至满足上述平均感应电动势、平均视电阻率条件时为止，则确定采用此时的水泥浆及添加剂使用方案为旋喷浆液配置方案，在整个预测试过程中应保证微米级金属粉末在水泥浆中均匀分布；步骤5：开展旋喷测试，按照旋喷测试方案形成旋喷桩后，将瞬变电磁仪采集器垂直放置在桩体的垂直中轴线上，使其自桩体上部垂直向下移动至底部并限制其在水平方向上发生旋转，瞬变电磁仪采集器实时获取旋喷桩体及其周边不同位置处的感应电动势、感应电流、频率等参数，并根据瞬变电磁仪采集器实时获取的参数计算视电阻率模型；步骤6：测试结果分析，根据旋喷测试结果，统计不同水灰比条件下桩径为0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，依次递增0.1m，直至桩径为3m，共计29种情况旋喷桩体的感应电动势及视电阻率规律，以旋喷桩径D为自变量，感应电动势V为因变量1，视电阻率R为因变量2，分别拟合出旋喷桩径D与感应电动势V、视电阻率R之间的数学关系表达式V=f(D)、R=f(D)；步骤7：结果推广应用，在实际旋喷工程中，以步骤2条件为旋喷方案，采用瞬变电磁仪采集器按照步骤5要求对任意一旋喷桩体进行检测，可获得整个旋喷桩体在不同深度、不同水平位置处的感应电动势Vx及视电阻率Rx，已知旋喷浆液水灰比、设计桩径值，则可获得该旋喷桩体在理想条件下的标准感应电动势V0、视电阻率R0，将V0、R0与整个旋喷桩检测结果进行对比，若Vx大于或等于V0，则表明该位置旋喷桩桩径满足设计要求，否则旋喷桩桩径不满足设计要求；若Rx大于或等于R0，则表明该位置旋喷桩水泥浆含量满足设计要求，即表征旋喷桩质量满足设计要求，否则旋喷桩质量不满足设计要求。 2.根据权利要求1所述的一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，其特征在于，所述微纳米金属粉末其粒径范围为1-200微米。 3.根据权利要求1所述的一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，其特征在于，所述瞬变电磁仪采集器表面应设置厚度为0.01-2mm的防水层，并且防水层应采用无磁性、不透水材料。 4.根据权利要求1所述的一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，其特征在于，所述数学关系表达式V=f(D)、R=f(D)的拟合优度应同时大于或等于0.9。 5.根据权利要求1所述的一种用于旋喷作业的瞬变电磁仪标定方法，其特征在于，所述瞬变电磁仪采集器在检测过程中上下移动速度范围为1-100cm/min，并且整个检测过程中水泥浆液粘度不应超过50mPa·s。
所属类别：	发明专利