基于数字钻进振冲碎石桩密实度检测试验研究

作     者：曹瑞琅 王玉杰 王猛 赵宇飞 肖浩汉 

作者机构：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室 北京建筑大学土木与交通工程学院 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52079150) 

主　　题：数字钻进 振冲碎石桩 密实度 检测 特定钻速 

摘      要：振冲碎石桩作为典型的隐蔽性工程，随深度加大质量检测愈加困难，阻碍了其推广应用，为此提出了基于数字钻进振冲碎石桩密实度检测的新设备和新方法。研制地质钻机数字钻进监测系统并开展预设密实度碎石体的室内检测试验，在剖析钻进过程曲线变化获得钻进响应数据特征后，定义了特定钻速新指标。通过探讨和滤除检测深度对特定钻速的影响，建立了特定钻速与密实度的映射关系，并采用工程应用验证了方法的合理性。结果表明，碎石体挤密水平决定钻头切削难易程度，特定钻速对碎石体密实度具有高度的敏感性，能将桩体分为很密实、密实、较密实和松散四种状态，所以可发展为直接评价振冲碎石桩质量的新指标；试验揭示了影响特定钻速的关键因素，提出了数字钻进检测深度修正系数，因而能实现20 m深度以下桩体的定量评价；数字钻进克服传统重型动力触探单点检测缺陷，实现连续检测，且数据处理、状态判别和检测报告能够实现自动化，可减少人工繁冗工作，保障检测的客观性。数字钻进有望能为深部振冲碎石桩密实度评价提供的解决思路，形成新型检测设备和方法。