一种建筑工程基桩检测系统及方法与流程

1.本发明涉及基桩检测技术领域，具体为一种建筑工程基桩检测系统及方法。


背景技术：

2.桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法和声波透射法，静载试验法是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现，基准桩的问题有时会被检测人员所忽视，容易出现基准桩打入深度不足，试验过程产生位移的问题，静载实验可以分为：堆载实验、锚桩法，钻芯法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广，一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用xy－1型工程钻机，采用硬质合金单管钻具，用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法，结果采芯率不到70％，芯样完整性极差，大多呈碎块；后来改用scz－1型液压钻机，采用金刚石单动双管钻具，采芯率达99％，声波透射法由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会造成影响。近几年涌现的多通道超声波检测仪，使得检测效率成倍的提高。该检测方法是获得一组(剖面)声学数据后，对数据进行分析，剔除异常值后计算平均值(声速和波幅)，然后再将每个测点的数据与平均值进行比较，超过一定范围(如波幅下降6db)即认为该点存在缺陷。该检测方法同样可应用于地下连续墙、水利坝体的检测，其中声波透射法目前应用较为常见。
3.目前的声波透射法检测精度较低，无法精确的判断缺陷位置情况，不能实现将波速参数和振幅参数相互结合进行综合分析判断，来进行精确的判断桩内缺陷位置，无法达到既快速又方便的对基桩进行检测的目的，不能实现通过对检测声波的多参数分析，来大大降低检测误差，从而给人们的使用带来极大的不便。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种建筑工程基桩检测系统及方法，解决了现有的声波透射法检测精度较低，无法精确的判断缺陷位置情况，不能实现将波速参数和振幅参数相互结合进行综合分析判断，来进行精确的判断桩内缺陷位置，无法达到既快速又方便的对基桩进行检测的目的，不能实现通过对检测声波的多参数分析，来大大降低检测误差的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种建筑工程基桩检测系统，包括中央处理模块，所述中央处理模块分别与声波换能模块和人机交互终端实现双向电性连接，且中央处理模块的输出端与初读数标定模块的输入端电性连接，所述中央处理模块分别与波速换算单元、振幅换算单元和基桩缺陷判断单元实现双向电性连接，且声波换能模块的输出端与初读数标定模块的输入端电性连接，所述波速换算单元和振幅换算单
元的输出端均与基桩缺陷判断单元的输入端电性连接。
8.优选的，所述波速换算单元包括管内边缘间距采集模块、声传时间计时模块和波速计算模块。
9.优选的，所述管内边缘间距采集模块的输出端与声传时间计时模块的输入端电性连接，且声传时间计时模块的输出端与波速计算模块的输入端电性连接。
10.优选的，所述振幅换算单元包括测点振幅测定模块、平均振幅计算模块和异常振幅凸显模块。
11.优选的，所述测点振幅测定模块的输出端与平均振幅计算模块的输入端电性连接，且平均振幅计算模块的输出端与异常振幅凸显模块的输入端电性连接。
12.优选的，所述基桩缺陷判断单元包括波速概率论分析模块、振幅数据分析模块、缺陷范围大小确定模块和缺陷综合判定模块，所述波速概率论分析模块的输出端与振幅数据分析模块的输入端电性连接。
13.优选的，所述振幅数据分析模块的输出端与缺陷范围大小确定模块的输入端电性连接，且缺陷范围大小确定模块的输出端与缺陷综合判定模块的输入端电性连接。
14.本发明还提供了一种建筑工程基桩的检测方法，具体包括以下步骤：
15.s1、检测前准备：在检测管中注满清水，将径向换能器放入管中，从上至下逐段检测，检测间距为20-50cm，每两根声测管组成一对检测面，测定参数为声时和振幅，在声测管中使用径向换能器检测时，通过初读数标定模块进行标定；
16.s2、波速计算：通过中央处理模块控制声波换能模块在检测管内启动减小超声检测，检测过程中中央处理模块控制波速换算单元内的管内边缘间距采集模块对二根声测管内边缘间的距离进行采集，再通过声传时间计时模块对测点处的声传播时间进行计时处理，然后通过波速计算模块计算出采集的波速；
17.s3、振幅计算：中央处理模块控制振幅换算单元内的测点振幅测定模块检测检测管内各个待测点的回波振幅数值，再通过平均振幅计算模块对检测的各个待测点的振幅数值进行求平均值，得到平均振幅值，然后通过异常振幅凸显模块对某些待测点检测的振幅数据与平均振幅值差距较大的振幅检测点从检测对象中凸显出来，并标记为异常检测点；
18.s4、缺陷判定：中央处理模块控制基桩缺陷判断单元内的波速概率波分析模块以波速值进行概率法判断，结合psd值的大小，找出可能是缺陷的部位，再通过振幅数据分析模块分析振幅大小的变化，把那些波速低于临界值且波幅又明显偏低的测区定为有缺陷部位，然后通过缺陷范围带下确定模块根据细测和斜测资料，确定缺陷的范围和大小，之后通过缺陷综合判定模块根据缺陷在桩上的位置、成桩工艺和施工情况综合判定缺陷的性质。
19.(三)有益效果
20.本发明提供了一种建筑工程基桩检测系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该建筑工程基桩检测系统及方法，包括中央处理模块，中央处理模块分别与声波换能模块和人机交互终端实现双向电性连接，且中央处理模块的输出端与初读数标定模块的输入端电性连接，中央处理模块分别与波速换算单元、振幅换算单元和基桩缺陷判断单元实现双向电性连接，且声波换能模块的输出端与初读数标定模块的输入端电性连接，波速换算单元和振幅换算单元的输出端均与基桩缺陷判断单元的输入端电性连接，可实现将波速参数和振幅参数相互结合进行综合分析判断，来进行精确的判断桩内缺陷位置，很好的达
到了既快速又方便的对基桩进行检测的目的，实现了通过对检测声波的多参数分析，来大大降低检测误差，检测精度高，能够精确的判断缺陷位置情况，从而大大方便了人们的使用。
附图说明
21.图1为本发明检测系统的结构原理框图；
22.图2为本发明基桩缺陷判断单元的结构原理框图；
23.图3为本发明检测方法的流程图。
24.图中，1中央处理模块、2声波换能模块、3人机交互终端、4初读数标定模块、5波速换算单元、51管内边缘间距采集模块、52声传时间计时模块、53波速计算模块、6振幅换算单元、61测点振幅测定模块、62平均振幅计算模块、63异常振幅凸显模块、7基桩缺陷判断单元、71波速概率论分析模块、72振幅数据分析模块、73缺陷范围大小确定模块、74缺陷综合判定模块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种建筑工程基桩检测系统，包括中央处理模块1，中央处理模块1分别与声波换能模块2和人机交互终端3实现双向电性连接，且中央处理模块1的输出端与初读数标定模块4的输入端电性连接，中央处理模块1分别与波速换算单元5、振幅换算单元6和基桩缺陷判断单元7实现双向电性连接，且声波换能模块2的输出端与初读数标定模块4的输入端电性连接，波速换算单元5和振幅换算单元6的输出端均与基桩缺陷判断单元7的输入端电性连接。
27.本发明实施例中，波速换算单元5包括管内边缘间距采集模块51、声传时间计时模块52和波速计算模块53，管内边缘间距采集模块51的输出端与声传时间计时模块52的输入端电性连接，且声传时间计时模块52的输出端与波速计算模块53的输入端电性连接。
28.本发明实施例中，振幅换算单元6包括测点振幅测定模块61、平均振幅计算模块62和异常振幅凸显模块63，测点振幅测定模块61的输出端与平均振幅计算模块62的输入端电性连接，且平均振幅计算模块62的输出端与异常振幅凸显模块63的输入端电性连接。
29.本发明实施例中，基桩缺陷判断单元7包括波速概率论分析模块71、振幅数据分析模块72、缺陷范围大小确定模块73和缺陷综合判定模块74，波速概率论分析模块71的输出端与振幅数据分析模块72的输入端电性连接，振幅数据分析模块72的输出端与缺陷范围大小确定模块73的输入端电性连接，且缺陷范围大小确定模块73的输出端与缺陷综合判定模块74的输入端电性连接。
30.本发明实施例还提供了一种建筑工程基桩的检测方法，具体包括以下步骤：
31.s1、检测前准备：在检测管中注满清水，将径向换能器放入管中，从上至下逐段检测，检测间距为20-50cm，每两根声测管组成一对检测面，测定参数为声时和振幅，在声测管
中使用径向换能器检测时，通过初读数标定模块4进行标定；
32.s2、波速计算：通过中央处理模块1控制声波换能模块2在检测管内启动减小超声检测，检测过程中中央处理模块1控制波速换算单元5内的管内边缘间距采集模块51对二根声测管内边缘间的距离进行采集，再通过声传时间计时模块52对测点处的声传播时间进行计时处理，然后通过波速计算模块53计算出采集的波速；
33.s3、振幅计算：中央处理模块1控制振幅换算单元6内的测点振幅测定模块61检测检测管内各个待测点的回波振幅数值，再通过平均振幅计算模块62对检测的各个待测点的振幅数值进行求平均值，得到平均振幅值，然后通过异常振幅凸显模块63对某些待测点检测的振幅数据与平均振幅值差距较大的振幅检测点从检测对象中凸显出来，并标记为异常检测点；
34.s4、缺陷判定：中央处理模块1控制基桩缺陷判断单元7内的波速概率波分析模块71以波速值进行概率法判断，结合psd值的大小，找出可能是缺陷的部位，再通过振幅数据分析模块72分析振幅大小的变化，把那些波速低于临界值且波幅又明显偏低的测区定为有缺陷部位，然后通过缺陷范围带下确定模块73根据细测和斜测资料，确定缺陷的范围和大小，之后通过缺陷综合判定模块74根据缺陷在桩上的位置、成桩工艺和施工情况综合判定缺陷的性质。
35.综上，本发明可实现将波速参数和振幅参数相互结合进行综合分析判断，来进行精确的判断桩内缺陷位置，很好的达到了既快速又方便的对基桩进行检测的目的，实现了通过对检测声波的多参数分析，来大大降低检测误差，检测精度高，能够精确的判断缺陷位置情况，从而大大方便了人们的使用。
36.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。