[发明专利]一种岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法

说明书

本发明涉及土木工程施工监测领域，具体涉及一种岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法，包括如下步骤，利用BIM建模方法，基于岩溶区施工现场中钢护筒的直径构建冲击成孔灌注桩的BIM模型；通过无人机倾斜摄影构建岩溶区施工现场的三维实景模型；基于同一坐标系，将BIM模型与三维实景模型融合，得到融合模型，并在融合模型中量取冲击成孔灌注桩模型与钢护筒模型之间的水平距离；通过冲击成孔灌注桩模型与钢护筒模型之间的水平距离监测岩溶区冲击成孔灌注桩偏位距离。采用本发明的方案，可以随时监测岩溶区冲击成孔灌注桩位置的偏移程度，且监测过程方便，不影响冲击成孔灌注桩的正常施工。

技术领域

本发明涉及土木工程施工监测领域，具体涉及一种岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法。

背景技术

钢筋混凝土灌注桩是桥梁工程中最常用的基础。规范对桩位有着严格的规定，要求排架桩偏位不大于50mm，极限偏位不大于100mm；承台桩的偏位不大于100mm。在岩溶地区，钢筋混凝土灌注桩基础施工方法最常用的是冲击成孔法。该方法设备简单，造价低廉，适用于各种覆盖层，结合回填片石和黏土能方便有效地处治溶洞、裂隙、半边岩和岩面不平等岩溶现象，在技术和经济方面具有明显的优越性。但在岩溶发育区桩基础施工时，经常遇到洪水、暴雨等极端天气，工作环境恶劣。岩层上面往往有覆盖层，冲击成孔灌注桩在入岩和到达溶洞底时，由于桩孔底面软硬不一导致钻机偏向较软的一边，需要反复回填片石，予以纠正，此时吊着钻机的钢丝绳也偏向一侧，钢丝绳的拉力给钻机机架一个水平力，当支撑钻机机架的覆盖层软弱时，机架和护筒容易发生水平偏位，从而导致冲孔灌注桩偏位。冲孔灌注桩的偏位超出规范允许值虽不常发生，但一旦出现，处治麻烦，增加工期和成本。

例如某高速公路桥梁采用排架墩，每一个排架墩下设有一个冲击成孔灌注桩基础，其中有一个冲击成孔灌注桩基础在成桩后的检测过程中，发现横桥向偏出15cm，顺桥向偏出18cm，而规范允许值是5cm，偏移值远远超出规范允许值，最终重新冲击成孔，影响工期2.5个月。再例如某市桥梁的桥墩采用承台桩基础，每个承台下面顺桥向设置3排冲击成孔灌注桩基础，横桥向设置4排冲击成孔灌注桩基础，该桥基岩面起伏剧烈，岩溶发育强烈，基岩上覆盖红黏土。开挖基坑检测桩基时，多数冲击成孔灌注桩基础偏位超出规范允许值，其中最大偏位55cm，远超规范允许值10cm，最终将承台尺寸向外扩大60cm，增加了工程造价。

综上，在冲击成孔灌注桩成孔施工过程中难以检测和发现桩基的偏位，在冲击成孔灌注桩施工完成后桩基检测过程中发现后往往处治复杂，影响工期，尤其影响整座桥的工期，增加造价。

岩溶发育区冲击成孔灌注桩偏位最方便的处治方法是在施工过程中，监测冲击成孔灌注桩成孔位置的偏位，当发现冲击成孔灌注桩成孔位置偏位超出规范允许值时，立即重新回填片石和混凝土，重新埋设钢护筒，重新成孔。但桥梁冲击成孔灌注桩施工环境恶劣，采用人工在冲击成孔灌注桩成孔过程中测量桩基偏位量，只能检测钢护筒的直径，监测工作量大，误差大，影响施工，操作难度大。鉴于此，有必要提供一种新的岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法，以克服现有技术的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法，可以随时监测岩溶区冲击成孔灌注桩位置的偏移程度，且监测过程方便，不影响冲击成孔灌注桩的正常施工。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种岩溶区冲击成孔灌注桩偏位监测方法，包括以下步骤，

步骤1，利用BIM建模方法，基于岩溶区施工现场中钢护筒的直径构建冲击成孔灌注桩的BIM模型；

步骤2，通过无人机倾斜摄影构建岩溶区施工现场的三维实景模型；

步骤3，基于同一坐标系，将所述BIM模型与所述三维实景模型融合，得到融合模型，并在所述融合模型中量取冲击成孔灌注桩模型与钢护筒模型之间的水平距离；

步骤4，通过所述冲击成孔灌注桩模型与所述钢护筒模型之间的水平距离监测岩溶区冲击成孔灌注桩偏位距离。