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原文传递旋喷桩施工过程动态监测方法

专利名称：	旋喷桩施工过程动态监测方法
摘要：	本发明公开了旋喷桩施工过程动态监测方法，属于桩基监测技术领域，所述方法采用如下步骤：对旋喷区域进行钻孔作业；按照一定布置方式布设微震传感器；开展微震传感器标定试验；通过微震传感器与震动位置对P波波速进行分析；判断P波波速的定位误差与旋喷桩直径的比值是否小于2%，若不满足，则重复标定，若满足，取3次P波波速的平均值为有效P波波速；在目标钻孔周边布设至少5个微震传感器；对桩径进行实时监测，并对微震事件的模型进行构建；完成旋喷桩施工作业，并构建整个旋喷桩体的模型示意图。本发明通过在施工过程中对旋喷桩的直径进行实时监测，既能避免桩径不足导致的潜在安全隐患，又能控制旋喷桩径过大而造成的材料浪费。
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;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：	CN201910681536.7
公开号：	CN110331748A
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	100043 北京市海淀区翠微路12号6层1单元602
主权项：	1.旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，基于微震传感器对旋喷桩施工过程中桩径大小进行动态监测的方法采用如下步骤：步骤1：对旋喷区域进行钻孔作业，钻孔直径50mm-800mm，钻孔间距为旋喷桩径设计值的0.5-5倍；步骤2：钻孔结束后，在目标钻孔周边按照空间阵列结构布设至少5个微震传感器，微震传感器距离钻孔中心的水平距离不小于2倍旋喷桩径；步骤3：开展微震传感器标定试验，在钻孔指定位置处，采用设定压力的浆液进行旋喷施工，当至少5个微震传感器获得有效微震信号后，持续进行旋喷作业并保持一段时间，然后采用直接开挖的方法测量旋喷桩径大小；步骤4：根据微震传感器监测的震动信号结果以及旋喷桩、微震传感器的空间位置关系，对震动信号的波形、频率、周期等频谱特征参数进行分析，通过设定旋喷切削土体产生的P波波速对震动位置进行反演分析；步骤5：重复步骤3、步骤4，当3次设定的P波波速使得定位误差与旋喷桩直径的比值小于2%时，取3次P波波速的平均值为有效P波波速；步骤6：正式开展旋喷桩施工过程动态监测，在目标钻孔周边按照空间阵列结构布设至少5个微震传感器；步骤7：按照旋喷桩设计要求开展旋喷施工作业，当至少5个微震传感器获得有效微震信号后，由微震传感器的微震信号频谱特征参数，结合有效P波波速对微震事件的模型进行构建，进而可实时动态确定高压浆液切削土体的位置，即旋喷桩的实时桩径大小；步骤8：完成旋喷桩施工作业，并根据不同时间、不同位置处微震事件模型构建整个旋喷桩体的模型示意图。 2.根据权利要求1所述的旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，所述微震传感器选用加速度传感器，其可监测的频率范围为50Hz-10000Hz，灵敏度应小于0.8V/g。 3.根据权利要求1所述的旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，所述按照空间阵列结构布设微震传感器，其布置方式应满足以下条件：（1）约2/3数量的微震传感器分布于目标钻孔左右两侧的钻孔中，目标钻孔左右两侧的钻孔中的传感器数量相同，放置微震传感器的钻孔中心与目标钻孔中心的水平距离不小于旋喷桩径设计值的2倍；（2）同一钻孔中的微震传感器不得布置于同一垂直线上，其在水平面上的投影应均匀分布在钻孔轮廓线上，不同钻孔中的微震传感器不得布置于同一水平面上，不同钻孔中的震传感器在同一垂直线上的投影应均匀分布；（3）约1/3数量的微震传感器分布于目标钻孔周边的水平地面处，水平地面处的微震传感器以目标钻孔为中心，沿正方形轮廓分布于4个角点及边线处，其正方形边长应不小于2倍桩径，如水平地面处的微震传感器数量少于或等于4个，则优先沿角点分布；（4）为确保微震传感器能够稳定监测微震事件，应保证微震传感器可靠置入稳定土层中，其入土深度应大于20cm，且每个位置微震传感器的入土深度均不同，各微震传感器入土深度之间差值不小于5cm。 4.根据权利要求1所述的旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，所述采用一定压力的浆液进行旋喷施工，其旋喷浆液的压力应不小于30MPa，其旋喷浆液喷射时的粘度应小于18mPa•s，其旋喷浆液的流量应不小于100L/min。 5.根据权利要求1所述的旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，所述开展旋喷施工作业过程中，除旋喷钻机外，以目标钻孔为圆心半径20m范围内不得有其他机械开展施工作业或产生震动。 6.根据权利要求1所述的旋喷桩施工过程动态监测方法，其特征在于，所述步骤2和步骤6中，为保证监测效果及精度的最大化，应在目标钻孔周边至少获得8个有效微震信号，微震传感器的数量及有效微震信号数量应满足以下条件：（1）当旋喷钻孔深度小于或等于10m时，目标钻孔左右两侧的单个钻孔中至少布置3个微震传感器，目标钻孔周边的水平地面处至少布置4个微震传感器，旋喷过程中至少获取8有效微震信号；（2）当旋喷钻孔深度大于10m且小于或等于20m时，目标钻孔左右两侧的单个钻孔中至少布置5个微震传感器，目标钻孔周边的水平地面处至少布置4个微震传感器，旋喷过程中至少获取10有效微震信号；（3）当旋喷钻孔深度大于20m且小于或等于30m时，目标钻孔左右两侧的单个钻孔中至少布置6个微震传感器，目标钻孔周边的水平地面处至少布置6个微震传感器，旋喷过程中至少获取12有效微震信号；（4）当旋喷钻孔深度大于30m时，目标钻孔左右两侧的单个钻孔中至少布置8个微震传感器，目标钻孔周边的水平地面处至少布置8个微震传感器，旋喷过程中至少获取16有效微震信号。
所属类别：	发明专利