磁測(cè)法_電測(cè)法檢測(cè)灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度的探索與應(yīng)用

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1、第8期廣東土木與建筑No．82008年8月GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGAUG2008磁測(cè)法、電測(cè)法檢測(cè)灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度的探索與應(yīng)用楊雄（廣東天信電力工程檢測(cè)有限公司廣州510600）摘要：在磁法和電法勘探原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究與實(shí)踐，提出對(duì)灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度的兩種無(wú)損檢測(cè)方法，即磁測(cè)法和電測(cè)法，并在實(shí)際工程中加以應(yīng)用。關(guān)鍵詞：鋼筋籠長(zhǎng)度；磁測(cè)法；電測(cè)法1前言磁場(chǎng)深度（mG）樁外測(cè)試用鉆孔地磁的磁力線鋼筋籠灌注樁作為一種基礎(chǔ)承載結(jié)構(gòu)和地基支撐的構(gòu)鋼筋對(duì)接密集區(qū)磁化后的磁力線和地磁磁力線反向局部磁場(chǎng)強(qiáng)度降低造物，其應(yīng)

2、用已十分普遍，樁中的鋼筋籠長(zhǎng)度是根據(jù)鋼筋磁化后的磁力線磁化后磁力線和地磁磁力線同向水平荷載、彎矩、樁周土情況、抗震設(shè)防烈度以及是局部磁場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)否屬于抗拔樁和嵌巖端承樁等加以確定。若配筋不遠(yuǎn)離鋼筋籠底端處磁場(chǎng)強(qiáng)度基本不受鋼筋籠感應(yīng)磁場(chǎng)影響足或鋼筋籠長(zhǎng)度不滿足設(shè)計(jì)要求，將可能?chē)?yán)重影響深度（m）地磁南極區(qū)域地磁場(chǎng)強(qiáng)度地磁北極灌注樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和抗震性能，造成建筑物的安地球全隱患，鋼筋籠長(zhǎng)度不滿足要求應(yīng)視為樁身完整性缺陷，因此灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度探測(cè)方法的理論研究圖1鋼筋籠周?chē)艌?chǎng)分布示意圖和推廣應(yīng)用已勢(shì)在必行。灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度檢測(cè)應(yīng)采用無(wú)損檢測(cè)手段，鋼筋籠設(shè)置前該處

3、的地磁場(chǎng)為正常場(chǎng)（背景場(chǎng)），國(guó)內(nèi)外已有一批專(zhuān)家學(xué)者嘗試探索灌注樁中鋼筋籠由于鋼筋籠的存在而產(chǎn)生的局部磁異常為異常場(chǎng)。鋼長(zhǎng)度的檢測(cè)方法。考慮到鋼筋籠和混凝土之間，以及筋籠底部是鐵磁性物質(zhì)（鋼筋籠）與無(wú)磁或弱磁性物鋼筋籠和樁周巖土之間存在明顯的磁性、電性差異，質(zhì)（素混凝土或巖土層）的界面，實(shí)測(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)筆者在磁法、電法勘探原理的基礎(chǔ)上作了深入研究有較大變化，超過(guò)界面向下逐漸變?yōu)榉€(wěn)定的背景場(chǎng)。和實(shí)踐，提出灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度的兩種無(wú)損檢測(cè)方假設(shè)鋼筋籠主筋為無(wú)限長(zhǎng)線狀體，在與其平行方法，即磁測(cè)法和電測(cè)法，并在實(shí)際工程中加以應(yīng)用。向上，可推導(dǎo)出一根主筋的磁感應(yīng)強(qiáng)度Z公式

4、為：2Z=B┴·k·S（2p·L）⑴2磁測(cè)法式中：B┴為垂直方向地磁場(chǎng)強(qiáng)度；k為主筋的磁化率；S為主筋橫截面積；L為測(cè)點(diǎn)與主筋的垂直距離。2.1鋼筋籠周?chē)艌?chǎng)分布的理論分析假設(shè)有效磁化傾角為△ZZ磁測(cè)法是以磁性體磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，通90°。對(duì)于有限長(zhǎng)鋼筋籠過(guò)研究磁性體周?chē)艌?chǎng)變化的空間分布特征和分布中的主筋，可以用有限元規(guī)律，對(duì)磁性物體空間分布作出解釋。積分近似計(jì)算其磁感應(yīng)鋼筋籠屬鐵磁性物質(zhì)，磁化率很大且磁性很強(qiáng)，強(qiáng)度，如圖2。在鋼筋籠相反混凝土、樁周巖土則屬于無(wú)磁性或弱磁性物質(zhì)，端部，隨著與鋼筋籠的遠(yuǎn)磁化率很小且磁性很弱，因此鋼筋籠和混凝土之間，離，磁

5、感應(yīng)強(qiáng)度迅速衰減以及鋼筋籠和樁周巖土之間存在明顯的磁性差異直至背景地磁場(chǎng)大小。Z0（達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)），鋼筋籠被磁化在其周?chē)鷷?huì)形成很由式⑴還可看出，主H強(qiáng)的局部磁異常，如圖1所示。筋磁感應(yīng)強(qiáng)度與測(cè)點(diǎn)到圖2Z－H、ΔZ-H理論曲線632008年8月第8期楊雄：磁測(cè)法、電測(cè)法檢測(cè)灌注樁鋼筋籠長(zhǎng)度的探索與應(yīng)用AUG2008No．8主筋垂直距離的平方成反比，與主筋面積成正比。在鋼筋籠主筋平行方向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為定值，因此其3電測(cè)法梯度為零。當(dāng)垂直分量Z值明顯低于或高于背景值Z0時(shí)，可判定有鋼筋籠存在。3.1鋼筋籠周?chē)潆婋妶?chǎng)分布的理論分析根據(jù)關(guān)系式可計(jì)算出基樁鋼筋籠旁側(cè)

6、磁感應(yīng)強(qiáng)鋼筋的電阻率小于10-6Ω·m，混凝土的電阻率一度Z、磁梯度ΔZ隨深度H的理論變化曲線，其形態(tài)般大于106-12Ω·m，樁周土一般為10~10Ω·m，地下潛如圖2所示。Z－H變化曲線的拐點(diǎn)或梯度曲線極小水一般小于1023Ω·m，圍巖一般為10~10Ω·m，因此值的位置對(duì)應(yīng)的深度應(yīng)為鋼筋籠底端埋深，因此可相對(duì)于鋼筋籠周?chē)幕炷梁蜆吨芡粱驇r石而言，確定鋼筋籠的長(zhǎng)度。鋼筋籠無(wú)疑是理想導(dǎo)體。鋼筋籠底部是兩種導(dǎo)電性2.2磁測(cè)鋼筋籠長(zhǎng)度現(xiàn)場(chǎng)工作方法有顯著差異介質(zhì)的界面，測(cè)量鋼筋籠長(zhǎng)度的實(shí)質(zhì)就試驗(yàn)前先在樁中或距樁邊1m內(nèi)（一般為0.5m）是確定鋼筋籠底部界面位置

7、。的樁側(cè)部位鉆取平行于灌注樁的鉆孔1個(gè)或數(shù)個(gè)，根據(jù)鋼筋籠的圓柱形特征，可把鋼筋籠等效成鉆孔深度宜比設(shè)計(jì)鋼筋籠長(zhǎng)度增大3~5m，孔徑不直立圓柱體，根據(jù)其充電場(chǎng)分布特征，如果對(duì)灌注樁得小于76mm。把探頭極放在樁中或樁周土鉆孔中中的鋼筋籠充電，則在鋼筋籠的外側(cè)周?chē)鷮⑿纬傻葟纳系较拢ɑ驈南碌缴希┌匆欢ǖ狞c(diǎn)距逐點(diǎn)采樣，測(cè)位線簇（如圖4中的虛線），在平行于鋼筋籠的剖面量并實(shí)時(shí)記錄沿鉆孔不同深度磁參數(shù)的變化。計(jì)算上將出現(xiàn)寬緩的高電位值和電位梯度零值段；在鋼并繪制鉆孔內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的垂直分量沿深度的變化曲筋籠的底邊緣附近，電位曲線急劇下降，出現(xiàn)明顯拐線，以及磁梯度值隨深度的變

8、化曲線，依據(jù)曲線特征點(diǎn)，梯度曲線相應(yīng)出現(xiàn)極小值；在鋼