【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于嵌岩深度探测，具体为一种基于一发双收换能器的基桩嵌岩深度检测方法。
技术介绍
1、建筑物基桩是决定建筑物稳定性和安全性的重要因素，当地下水位较高且地下室尺寸较大时，水浮力可能会大于建筑物自重和压重之和，建筑物结构稳定性会受到影响。地层包括土体层和岩体层，岩体层位于土体层的下方，岩体层比土体层更坚硬。建筑物基桩嵌入地层后，包围建筑物基桩的地层成为围岩。为了提高建筑物的稳固性，需要将建筑物的基桩嵌入坚硬的岩体层中。基桩抗拔承载能力主要由土体提供的抗拔力和嵌岩端岩体提供的抗拔力以及自身自重这三部分组成，其中岩体提供的抗拔力是影响基桩抗拔承载能力的主要因素。对于基桩抗拔力的检测主要通过抗拔静载试验、自平衡试验等方式进行检测，费时费力，设备成本高，不易操作。而衡量嵌岩端岩体抗拔力的重要参数是基桩嵌入岩体层的深度，即嵌岩深度。目前对混凝土灌注桩的质量检测方法，如低应变法、钻芯法、高应变法和静载法等所检测指标均不能检测嵌岩深度。
2、已公开的专利基于声波法的基桩嵌岩深度检测方法(公开号：cn 114000548 b)提供了一种声波检测法，可以检测基桩嵌岩深度。声波从发射端发射，到达基桩和围岩之间的界面，然后被基桩和围岩之间的界面反射，形成界面回波，界面回波到达接收端，即所述界面回波为基桩和围岩之间的界面反射的声波。声波从发射到被界面反射回接收端走过的距离除以声波传播速度得到界面回波从发射到反射回换能器耗费的时间。根据基桩尺寸和声波在基桩中的传播速度计算反射波位置，从而确定界面回波区域。上述专利截取界面回波，对界面回波
3、然而，上述方法只截取了界面回波区域进行分析，相当于只对基桩和围岩的界面处周围很小的区域进行了分析，分析范围较小，导致可能存在的一些偶然因素使结果有偏差，例如基桩和围岩的界面处某些地方偶然存在的干扰物导致的结果偏差。另外，分析范围较小还会导致分析结果不是很明显，例如上述专利中回波能量和深度图中的拐点，不是很凸出和容易辨别。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于一发双收换能器的基桩嵌岩深度检测方法，为建筑基桩抗拔力评价提供重要参考指标，检测方法简单易操作，检测成本低、效率高、准确率高，对整个波形图进行了分析，而不是只截取波形图中的一部分，分析范围广、结果精确和明显，能更容易和精准的判断处嵌岩面的位置。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于一发双收换能器的基桩嵌岩深度检测方法，包括如下步骤：
4、步骤s1：在基桩的探测孔内沿着基桩的长度方向选取多个检测点；
5、步骤s2：利用一发双收换能器对探测孔内多个检测点进行探测，每个探测点获得两组声波数据；
6、步骤s3：计算每个探测点的两组声波数据的相关系数；
7、步骤s4：以探测孔的深度为纵坐标、相关系数的值为横坐标作图；
8、步骤s5：根据步骤s4得到的图判断嵌岩面位置：曲线中相关系数最小的点对应的深度值即为嵌岩面的深度，所述嵌岩深度为基桩的长度减去嵌岩面的深度。
9、作为上述技术方案的进一步改进：
10、相关系数的计算公式如下：
11、
12、其中，r为相关系数，n为每组声波数据上的点的个数，z1i为一个探测点的第一组波形的第i个数据点的标准化的值，z2i为一个探测点的第二组波形的第i个数据点的标准化的值。
13、z1i为一个探测点的第一组波形的第i个数据点的值与第一组波形所有数据点的平均值的差；z2i为一个探测点的第二组波形的第i个数据点的值与第二组波形所有数据点的平均值的差。
14、所述一发双收换能器包括一个发射端和两个接收端，一个发射端和两个接收端间隔布置在一条直线上，发射端位于两个接收端的上方。
15、发射端和与其相邻的接收端之间以及两个接收端之间都设有隔声管。
16、相邻检测点在基桩长度方向上的距离为50～200mm。
17、所述探测孔和基桩共中心线。
18、所述探测孔的深度不小于所述基桩的深度。
19、对已经进行钻芯法检测的基桩，可将进行钻芯法时钻取的钻芯孔作为所述探测孔，对于未有钻芯孔的基桩，需在所述基桩上钻一个探测孔。
20、本专利技术的有益效果是：
21、(1)利用超声反射法检测混凝土灌注桩嵌岩深度，为建筑基桩抗拔力评价提供重要参考指标；检测方法简单易操作，检测成本低、效率高、准确率高。
22、(2)可以利用钻芯法钻取的钻芯孔作为超声法检测的探测孔，无需另外钻取探测孔。
23、(3)所述方法对整个波形图进行了分析，而不是只截取波形图中的一部分，分析范围广、结果精确和明显，根据分析数据能更容易和精准的判断嵌岩面的位置。
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1.一种基于一发双收换能器的基桩嵌岩深度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：相关系数的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于：Z1i为一个探测点的第一组波形的第i个数据点的值与第一组波形所有数据点的平均值的差；Z2i为一个探测点的第二组波形的第i个数据点的值与第二组波形所有数据点的平均值的差。
4.根据权利要求1～3任一所述的检测方法，其特征在于：所述一发双收换能器包括一个发射端和两个接收端，一个发射端和两个接收端间隔布置在一条直线上，发射端位于两个接收端的上方。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：发射端和与其相邻的接收端之间以及两个接收端之间都设有隔声管。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：相邻检测点在基桩长度方向上的距离为50～200mm。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述探测孔和基桩共中心线。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述探测孔的深度不小于所述基桩的深度。p>
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：对已经进行钻芯法检测的基桩，可将进行钻芯法时钻取的钻芯孔作为所述探测孔，对于未有钻芯孔的基桩，需在所述基桩上钻一个探测孔。
...【技术特征摘要】
1.一种基于一发双收换能器的基桩嵌岩深度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：相关系数的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于：z1i为一个探测点的第一组波形的第i个数据点的值与第一组波形所有数据点的平均值的差；z2i为一个探测点的第二组波形的第i个数据点的值与第二组波形所有数据点的平均值的差。
4.根据权利要求1～3任一所述的检测方法，其特征在于：所述一发双收换能器包括一个发射端和两个接收端，一个发射端和两个接收端间隔布置在一条直线上，发射端位于两个接收端的上方。
【专利技术属性】
技术研发人员：唐露新，汪理，陈俊杰，吕雯倩，
申请(专利权)人：广州理工学院，
类型：发明
国别省市：
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