[发明专利]一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法

说明书

本发明公开了一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法，属于旋喷桩施工技术领域，基于短波红外光谱仪及旋喷模型试验箱对旋喷桩径质量及大小进行实时监测的方法采用如下步骤：制造旋喷模型试验箱，选择配套的短波红外光谱仪；模型施工准备；现场标定；对目标区域进行引孔作业后，旋喷设备就位；正式旋喷施工；评价有效旋喷区域及旋喷效果稳定性；根据数据反馈调整施工参数；完成旋喷桩模型试验。本发明通过采用短波红外光谱仪，对旋喷桩模型试验的成桩效果进行评估，并通过数据反馈对施工参数进行实时调整，最终寻找出不同土质情况下的施工参数，用于指导施工。

技术领域

本发明涉及旋喷桩施工技术领域，特别涉及到一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展和进步，红外光谱仪已经具有较高的检测水平，红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统组成，红外光谱仪不仅能鉴定化合物又能准确测定化合物含量，可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。

旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。

目前，旋喷桩施工工程中常采用的检查手段有很多种，钻孔取芯是最为直接，也是应用最为广泛的检测方法，但需要对选喷体进行破坏，且属于后验方法，其问题在于即使发现桩径偏小，也很难采取补救方法；若发现桩径偏大，也无法弥补材料的浪费。基于此，本发明提出一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法，克服了现有技术的不足。通过采用短波红外光谱仪，对旋喷桩模型试验的成桩效果进行评估，并通过数据反馈对施工参数进行实时调整，最终寻找出不同土质情况下的施工参数，用于指导施工。

一种对旋喷效果进行动态监测的模型试验方法，其特征在于，基于短波红外光谱仪及旋喷模型试验箱对旋喷桩径质量及大小进行实时监测的方法采用如下步骤：

步骤1：根据旋喷桩径设计值d，设计并制造配套的旋喷模型试验箱，旋喷模型试验箱为圆筒形结构，其内径与旋喷桩径设计值相同，旋喷模型试验箱上部桶体为高强钢化玻璃；选择配套的短波红外光谱仪，短波红外波段覆盖范围为1000-2500nm，光谱分辨率范围为6nm-10nm；

步骤2：在旋喷模型试验箱内置入设定高度、设定种类的土体，土体各项性质参数应与原始地层保持一致；旋喷浆液中掺入设定掺量的矿物岩石粉末，矿物岩石粉末为含有氢氧根离子、碳酸根离子两种官能团之一的矿物岩石磨制而成；

步骤3：现场标定；将选好的短波红外光谱仪置入旋喷模型试验箱外侧，短波红外光谱仪随旋喷轨迹按螺旋路径自下而上移动；短波红外光谱仪按设定频率对目标图像及光谱数据进行采集并对其进行解译，提取特定光谱参数的特征吸收峰进行分析；提取矿物岩石粉末特征吸收峰的波长位置范围；

步骤4：对目标区域进行引孔作业后，旋喷设备就位；