[发明专利]一种基于钻-震-磁一体化的岩溶区桩基综合探测方法

说明书

本发明公开了一种基于钻‑震‑磁一体化的岩溶区桩基综合探测方法，通过设置随钻接收杆，并将其通过无磁钻杆与常规钻杆同轴连接，预设处于钻孔的不同深度的多个位置点，然后开始钻孔时随钻接收杆随着钻头的钻进进入钻孔内，并在每个位置点通过地面发射阶跃脉冲磁场，八通道接收线圈对反馈的电磁数据进行接收，从而完成该位置周围的异常体探测，如此重复能完成各个位置点的异常体探测，并在钻孔达到孔底时旋转控制器控制三分量检波器与第一空心杆贴合，通过地面激发的各个震源，随钻接收杆内的三分量检波器及地面上各个检波器均接收反馈的地震波信号，并将所有数据进行汇总，最终进行反演和联合解释，从而得出岩溶区的位置及范围。

技术领域

本发明涉及桩基技术领域，具体是一种基于钻-震-磁一体化的岩溶区桩基综合探测方法。

背景技术

近年来，随着我国的高铁、轨道交通、工民建等领域的快速发展，传统的工程勘探方法已无法满足日益增长的需求。据相关资料显示，我国近1/3的国土面积为岩溶区，岩溶这种不良地质现象会对后续的地质施工时造成较大安全隐患，其严重阻碍了桩基技术领域的发展；因此需要在

基于上述原因，因此需要在地质施工之前进行桩基探测，从而确定岩溶区的位置及范围，然而目前市面上已存在的桩基探测方法还是存在诸多问题。其中钻探探测受限于“一孔之见”，导致每次钻设后探测范围较小，而大规模的钻孔已然不符合工程勘探经济性的要求；跨孔CT技术虽然探测范围较广，但是其容易受到外界环境干扰导致探测结果精准度不高，且遇到塌孔等情况时会影响探测效果；管波探测技术虽然探测范围广抗干扰也较强，但是由于其探测到的异常不具备方向性，每次探测仅能确定在其周围一定范围内，所以需要多次重复探测，从而严重影响探测效率。因此如何提供一种探测方法，在具有较大的探测范围及较好的精准度的前提下，还能提高探测效率，是本行业的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于钻-震-磁一体化的岩溶区桩基综合探测方法，在具有较大的探测范围及较好的精准度的前提下，还能提高探测效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于钻-震-磁一体化的岩溶区桩基综合探测方法，具体步骤为：

A、确定探测钻孔位置：根据地质施工所需的区域，在该区域的地面选择一处确定为探测钻孔布设位置；探测钻孔的位置距离桩基最终成桩位置小于等于15m，这样能保证探测的效果；

B、组装钻测一体装置：将第一无磁钻杆的一端与钻头连接，第二无磁钻杆的一端与常规钻杆一端连接，常规钻杆另一端与钻机连接，在第一无磁钻杆和第二无磁钻杆之间安装随钻接收杆，随钻接收杆的两端分别与第一无磁钻杆另一端和第二无磁钻杆另一端同轴连接；所述随钻接收杆包括第一空心杆、第二空心杆、三分量检波器、旋转控制器、自存储接收系统、三维罗盘和八通道接收线圈，第一空心杆一端和第二空心杆一端同轴固定连接，第一空心杆另一端和第二空心杆另一端均通过连接头分别与第一无磁钻杆的另一端和第二无磁钻杆另一端连接，三维罗盘和八通道接收线圈固定在第二空心杆内，三分量检波器、旋转控制器和自存储接收系统放置在第一空心杆内，三维罗盘、八通道接收线圈、三分量检波器和旋转控制器均通过数据线与自存储接收系统连接，旋转控制器通过连杆与三分量检波器连接，旋转控制器能控制连杆旋转，使三分量检波器与第一空心杆的内壁贴合或分离；三分量检波器用于接收地震波信号，三维罗盘用于记录钻孔轨迹和接收杆倾角，八通道接收线圈用于感应涡流场、接收异常体的瞬变电磁响应数据；自存储接收系统用于存储三分量检波器、三维罗盘、八通道接收线圈的信号数据；完成钻测一体装置组装；

C、地面布设激发点、检波点及发射线圈：将发射线圈放置在地面上，且使预钻设的探测钻孔处于发射线圈的中心；在地面布设至少两排地震监测组合，每排地震监测组合由多个激发点和多个检波点交替等间隔布设组成；并在每个检波点上均放置检波器，每个激发点上均放置震源；然后将主机与各个检波器、发射线圈、各个震源和钻机连接，用于接收各个检波器接收的地震信号、控制发射线圈激发激励电流、控制各个震源激发地震波和采集钻机的钻进数据；