本發(fā)明屬于巖土工程測(cè)試領(lǐng)域，涉及水平受荷樁、基坑圍護(hù)與隧道支護(hù)設(shè)計(jì)的土體側(cè)向基床反力系數(shù)確定問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)是一種坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

樁基作為主要的建筑地基基礎(chǔ)形式已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別在抵抗建筑物水平荷載、地震荷載及開(kāi)挖附加水平荷載情況下具有顯著的承載優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于樁基水平承載力的確定還存在諸多問(wèn)題，傳統(tǒng)的樁基水平承載檢測(cè)多采用地面試樁，與工程樁的實(shí)際荷載作用標(biāo)高不相符。

工程樁多采用機(jī)械打樁或鉆孔灌注的形式在基坑開(kāi)挖之前預(yù)先打入地面以下指定標(biāo)高，然后再開(kāi)挖土層，最后在基坑開(kāi)挖階段將樁頭破掉。對(duì)于樁基檢測(cè)單位往往實(shí)行地面試樁，即要求試驗(yàn)樁基要接長(zhǎng)到地面，然后靠千斤頂施加樁頂水平力進(jìn)行試樁檢測(cè)。這顯然與樁基實(shí)際作用情況不相符合，受地下室的開(kāi)挖影響，建筑物荷載實(shí)際的作用樁頂標(biāo)高應(yīng)為地下室底板標(biāo)高，而非自由地面標(biāo)高。從樁基水平承載的力學(xué)機(jī)制而言，上部土層開(kāi)挖后，控制樁基水平承載的土層發(fā)生變化，同時(shí)涵蓋上部土層損失效應(yīng)和卸荷引起的坑底土體回彈效應(yīng)。前者直接關(guān)乎工程樁水平承載的控制土層標(biāo)高，后者是土體豎向應(yīng)力損失引起的土體縱向變形?；娱_(kāi)挖后，對(duì)于單一土層，對(duì)樁基水平承載力起主要控制作用的上部土層削除，土層標(biāo)高降低；對(duì)于復(fù)雜的非線性土層，上部土層削除又同時(shí)反映了不同標(biāo)高、不同類(lèi)型土層對(duì)樁基水平承載的側(cè)向約束能力，土層類(lèi)型不同，其水平土抗力的發(fā)揮程度不同，樁基的水平臨界承載力和極限承載力不同。

基坑開(kāi)挖后坑底土體變?yōu)槌探Y(jié)狀態(tài)，其應(yīng)力歷史發(fā)生改變，嚴(yán)格意義上講，開(kāi)挖后的土體變形，是一個(gè)先期壓縮變形，后又卸荷回彈的變形過(guò)程。土體開(kāi)挖卸荷回彈后，其物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，對(duì)樁基水平承載起決定性作用的土體水平抗力也發(fā)生改變。

綜上而言，依靠傳統(tǒng)地面試樁檢測(cè)確定樁基水平承載力設(shè)計(jì)值存在缺陷，而基坑開(kāi)挖后的坑底樁基水平承載檢測(cè)(坑底試樁)則更接近真實(shí)的樁基水平承載服役狀態(tài)，其樁-土相互作用也更符合真實(shí)情況。但坑底試樁往往需要考慮傳感器導(dǎo)線的引出問(wèn)題，具體是指布設(shè)在樁身的鋼筋計(jì)和土壓力盒導(dǎo)線需要從樁頂引出與測(cè)試儀器相連完成測(cè)試工作。大量工程實(shí)踐表明，后期基坑開(kāi)挖破樁頭的時(shí)候極易造成傳感器導(dǎo)線的破壞，進(jìn)而致使傳感器失效。目前坑底試樁傳感器導(dǎo)線的保護(hù)工作仍是一項(xiàng)技術(shù)難題，也是工程人員需要亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)的難題，從工程實(shí)用角度出發(fā)，提出一種坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置及方法。從而利于實(shí)現(xiàn)坑底試樁的快速、高效檢測(cè)目標(biāo)，也有利于保證樁基水平承載力設(shè)計(jì)取值的可靠性和嚴(yán)謹(jǐn)性

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置，包括鋼套管和密封螺帽，傳感器導(dǎo)線在鋼套管內(nèi)采用“N”型繞線的方式進(jìn)行預(yù)留并從螺帽上孔引出。

具體地，所述鋼套管直徑為3～4倍的傳感器導(dǎo)線直徑，鋼套管長(zhǎng)度為70～90cm。

具體地，所述鋼套管兩端具有第一螺紋，所述螺帽的邊沿具有與第一螺紋匹配的第二螺紋。螺帽旋入鋼套管內(nèi)起到屏蔽泥漿進(jìn)入鋼套管內(nèi)部腔體的作用。

具體地，所述螺帽上具有貫通的螺孔，所述螺孔用于穿過(guò)一根傳感器導(dǎo)線。以正好穿過(guò)一根傳感器導(dǎo)線為宜。

具體地，在鋼套管內(nèi)靠近螺帽處的傳感器導(dǎo)線上安裝有編號(hào)標(biāo)簽。

具體地，鋼套管繞鋼筋籠綁扎一圈，固定標(biāo)高處，所述鋼套管可選擇直焊圓管。

本發(fā)明同時(shí)提出坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置的施工方法，包括以下步驟：

步驟1，將傳感器導(dǎo)線及其編號(hào)標(biāo)簽封閉進(jìn)鋼套管內(nèi)，所述傳感器導(dǎo)線采用“N”型繞線的方式預(yù)留進(jìn)鋼套管腔體內(nèi)，然后從上下兩個(gè)螺帽的螺孔中穿出；

步驟2，鋼套管在鋼筋籠下放階段并排點(diǎn)焊到主筋上預(yù)期破樁位置的上下附近處，并隨鋼筋籠一同下放到鉆孔內(nèi)；

步驟3，后期基坑開(kāi)挖破樁頭階段，破到鋼套管后停止，并從鋼套管內(nèi)將預(yù)留的測(cè)試導(dǎo)線拉出，找到導(dǎo)線對(duì)應(yīng)編號(hào)進(jìn)行測(cè)試工作。

使用時(shí)，本發(fā)明提供的坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置，鋼套管通過(guò)點(diǎn)焊的方式固定在鋼筋籠主筋上。由于傳感器是沿加載方向?qū)ΨQ布置在樁體不同深度上，其導(dǎo)線則一根根向上延伸布置。為利于破樁過(guò)程中整體發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線保護(hù)裝置的位置，所述鋼套管須安裝在預(yù)期破樁位置的上下附近處，并均勻點(diǎn)焊在鋼筋籠的周?chē)?。后期基坑開(kāi)挖破樁頭階段，破到鋼套管后即可停止，并從鋼套管內(nèi)將預(yù)留的測(cè)試導(dǎo)線拉出，找到導(dǎo)線對(duì)應(yīng)編號(hào)進(jìn)行測(cè)試工作。

具體地，所述傳感器導(dǎo)線在鋼筋籠下放之前就從下往上依次綁扎到鋼筋籠上。傳感器導(dǎo)線經(jīng)過(guò)鋼套管固定位置時(shí)，從下螺帽的螺孔中穿進(jìn)，然后預(yù)留特定長(zhǎng)度的導(dǎo)線在鋼套管內(nèi)腔后，從上螺帽的螺孔中穿出，并繼續(xù)向上延伸一段。鋼筋籠吊裝完成后，即可將傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置與鋼筋籠一起下放到鉆孔中。

有益效果：本發(fā)明所提出的坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置及方法，具有以下顯著的進(jìn)步：解決了長(zhǎng)期存在的基坑開(kāi)挖卸荷后坑底工程樁水平承載力難檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題。該裝置靠鋼套管對(duì)預(yù)留導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)，靠螺帽進(jìn)行泥漿屏蔽，通過(guò)與鋼筋籠主筋綁扎實(shí)現(xiàn)后期的樁基水平檢測(cè)工作。所提保護(hù)裝置及方法具有操作方便、易于掌握、保護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)。

除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置及方法所能解決的其他技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置的整體示意圖；

圖2為導(dǎo)線保護(hù)裝置鋼套管布設(shè)俯視圖；

圖3為導(dǎo)線保護(hù)裝置鋼套管布設(shè)主視圖。

圖中：1-鋼套管、2-螺帽、3-螺紋、4-螺孔、5-傳感器導(dǎo)線、6-編號(hào)標(biāo)簽；7-灌注樁、8-主筋。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

如圖1-圖3所示，本實(shí)施例的坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置及方法，具體指灌注樁振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)和振弦式土壓力盒兩類(lèi)傳感器的導(dǎo)線保護(hù)裝置及其裝置安裝方法。導(dǎo)線保護(hù)裝置由鋼套管1和上、下兩個(gè)封口螺帽2構(gòu)成。鋼套管1為具有一定壁厚的金屬管，鋼套管1直徑為(3～4)倍的傳感器導(dǎo)線5直徑，長(zhǎng)度為(70～90)cm。螺帽2刻有螺紋3，旋入鋼套管1內(nèi)起到屏蔽泥漿進(jìn)入鋼套管1內(nèi)部腔體的作用。螺帽2中間開(kāi)有螺孔4，螺孔4大小以正好穿過(guò)一根傳感器導(dǎo)線5為宜。傳感器導(dǎo)線5及其編號(hào)標(biāo)簽6封閉進(jìn)鋼套管1內(nèi)，傳感器導(dǎo)線5是采用“N”型繞線的方式進(jìn)行預(yù)留的，然后從上下兩個(gè)螺帽2的螺孔4中穿出。

坑底樁基水平承載檢測(cè)傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置及方法的具體實(shí)施過(guò)程如下：

將鋼套管1通過(guò)點(diǎn)焊的方式固定在灌注樁7的鋼筋籠主筋8上，鋼套管1與主筋8進(jìn)行側(cè)面并排焊接，盡量不造成整個(gè)鋼筋籠直徑的增加。鋼套管1的安裝位置應(yīng)選在預(yù)期破樁位置的上下附近處，并均勻環(huán)繞在灌注樁7的鋼筋籠周?chē)?。傳感器?dǎo)線5在鋼筋籠下放之前就從下往上依次綁扎到鋼筋籠上。傳感器導(dǎo)線5經(jīng)過(guò)鋼套管1固定位置時(shí)，將傳感器導(dǎo)線5從下方螺帽2的螺孔4中穿進(jìn)，然后預(yù)留特定長(zhǎng)度的導(dǎo)線在鋼套管1內(nèi)腔后，從上方螺帽2的螺孔4中穿出，并繼續(xù)向上延伸一段。待鋼筋籠吊裝完成后，傳感器導(dǎo)線保護(hù)裝置便可與鋼筋籠一起下放到鉆孔中。后期基坑開(kāi)挖破樁頭階段，破到鋼套管1后即可停止，并從鋼套管1內(nèi)將預(yù)留的傳感器導(dǎo)線5拉出，找到導(dǎo)線對(duì)應(yīng)編號(hào)標(biāo)簽6后即可開(kāi)展測(cè)試工作。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。