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孔內攝像技術在樁基礎檢測中的應用

來源:本站原創日期: 2016-06-21

  一、前言

  自從20世紀50年代第一臺鉆孔照相設備誕生以來,鉆孔攝像技術的發展經歷了3個階段:(1)鉆孔照相(BPC),這種設備使用感光膠片拍攝鉆孔孔壁的靜態照片;(2)20世紀60年代中期研制成功的鉆孔攝像設備(BVC),具備現場實時探測和記錄的能力;(3)20世紀80年代末,首臺基于全景圖像和數字技術的數字光學成像系統誕生,數字光學成像(DBOT)是當今鉆孔攝像技術發展過程中的一個里程碑。全景圖像覆蓋了360°的鉆孔孔壁,而數字技術則提供了強有力的形成、顯示和處理這些全景圖像的能力。所有這些圖像不僅可以用于定性地揭示鉆孔內的情況,而且還可定量地獲得相關的信息。

  鉆孔攝像技術首先應用于石油工業,為油氣勘探、儲量評估和產量增加提供資料。隨后其應用價值逐步地被認識,并廣泛地應用于工程地質、水文地質、冰川研究、采礦工程、巖土工程等領域。在大多數的實際應用中,這種技術通過對鉆孔孔壁的觀察彌補了勘探和場地調查的不足,可以被用于:(1)識別、估計和測量地質特征;(2)區分巖性;(3)評估孔隙性;(4)探察水的流動、入口以及水垢的堆積;(5)輔助打撈作業和穿孔控制;(6)超前勘探等。

  鉆孔攝像技術在樁基礎檢測中的應用則是最近幾年的事。廣東省地方標準《錘擊式預應力混凝土管樁基礎技術規程》(DBJ/T15-22-2008)規定:“封口型管樁收錘后,應用低壓燈泡吊放入管樁內腔或用孔內攝像進行管壁質量的檢查”。湖北省地方標準《預應力混凝土管樁基礎技術規程》(DB42/486-2008)規定:“所有工程樁應逐根對樁孔內壁進行燈光照射目測或孔內攝影檢查,觀察孔內是否進土、滲水,有無明顯破損、錯位、撓曲現象,并作出詳細記錄,注明發現缺陷的位置以及進土、進水的深度”。2009年6月,中國工程建設協會標準《基樁孔內攝像檢測技術規程》(CECS 253:2009)正式頒布,對促進鉆孔攝像技術在基樁質量檢測中的應用起到了積極的作用。不過該標準未提出樁身完整性分類標準,這勢必增加實際應用中的主觀隨意性,且不能很好地和現行行業標準《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)以及廣東省地方標準《建筑地基基礎檢測規范》(DBJ 15-60-2008)中關于基樁完整性分類的規定銜接起來。建立一套評判方法和標準,從而根據鉆孔攝像得到的圖像特征劃分樁身完整性類別以及評價樁端持力層工程地質性狀則是當前急需開展的一項研究工作。廣州市建筑科學研究院有限公司于2011年啟動了這方面的研究工作,取得了一些成果,提出了管樁孔內攝像法樁身完整性評判標準。

  在灌注樁的鉆芯孔中或預應力管樁中采用孔內攝像技術進行基樁質量檢測具有以下優點:

  (1)基樁孔內攝像檢測技術檢測直觀、可精確檢測缺陷位置;

  (2)可進行缺陷的準確定量分析;

  (3)可對多重缺陷進行檢測;

  (4)可對豎向缺陷進行檢測;

  (5)可對采用管樁快速機械螺紋接頭施工的PHC樁進行檢測;

  (6)可對超長樁的樁長進行檢測;

  (7)可準確測量樁底沉渣的厚度;

  (8)在對樁底持力層工程地質性狀的評價方面,鉆孔攝像技術能有效克服鉆孔取芯法的不足,鉆孔攝像數據中包含了更加豐富和精確的信息,可以清晰地揭示鉆孔中地層巖性、破碎帶、層面、解理面、構造面等地質現象,這些測試結果對巖體完整性評價具有重要價值。

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