灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法

摘要

本发明公开了灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，包括(1)在岩溶区大直径灌注桩桩基施工期间，在灌注桩桩孔完成后、混凝土灌注之前，在桩孔内壁沿桩孔轴向布置多条探测断面；(2)采用声波测井仪器；(3)待发射探头和接收探头稳定后开始进行探测，探测结果采用时间剖面波形图进行保存；(4)对步骤(3)获得的时间剖面波形图进行分析，划分完整岩体与土层、岩溶；(5)待全部探测断面探测完成后计算整个桩孔壁的完整岩壁面积，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算提供依据。该探测方法快速、准确，能够大大缩短工期，减少人力和物力，降低桩基施工难度和施工风险。

权利要求

1.灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于，该探测方法包括如下步骤：(1)在岩溶区大直径灌注桩桩基施工期间，在灌注桩桩孔完成后、混凝土灌注之前，在桩孔内壁沿桩孔轴向布置多条探测断面，多条探测断面均垂直地表，且多条探测断面等间距均匀设置；

(2)采用声波测井仪器，将声波测井仪器的发射探头和接收探头加挂重物后从桩孔中心沉放至桩孔孔底，再缓慢向所需的探测断面位置移动至贴近桩孔孔壁，发射探头位于接收探头的正下方，两者具有高度差；

(3)待发射探头和接收探头稳定后开始进行探测，探测的深度范围为桩孔孔底至超前钻探及桩孔施工中发现的最浅岩面以上2m处，按固定的测点间隔，自底部向上逐点进行探测，每个测点探测时，由发射探头发射一个瞬间振动，瞬间振动到达桩孔孔壁后转换成斯通利波，斯通利波在桩孔孔壁附近传播，由接收探头接收斯通利波信号，由声波测井仪器记录斯通利波波形，形成时间剖面波形图，对多条探测断面进行逐个探测；

(4)对步骤(3)获得的时间剖面波形图进行分析，在时间剖面波形图中，寻找波幅突变点作为分层点，波幅大的孔壁为完整岩体，波幅小的孔壁为土层或岩溶，以此来详细、准确划分完整岩体与土层、岩溶；

(5)待全部探测断面探测完成后，计算整个桩孔壁的完整岩壁面积，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算提供依据，计算完整岩壁面积的具体过程如下：探测完成后，将全部探测断面中完整岩体的厚度累加，得到完整岩体的总厚度Hr；将全部探测断面的探测段高度累加，得到探测段总厚度H；将完整岩体的总厚度Hr除以探测段总厚度H，得到完整岩体占比R：R＝100％×Hr/H

探测段的孔壁总面积乘完整岩体占比R，得到所探测的桩孔中，孔壁为完整岩体的完整岩壁面积Sr，Sr＝2π·r·H·R/n

其中，r为桩孔半径，n为探测断面的条数。

2.根据权利要求1所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：所述大直径是指桩孔直径在1m以上。

3.根据权利要求1所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：所述的探测断面为多条，断面之间距离小于0.5m。

4.根据权利要求1所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，发射探头和接收探头之间的高度差在0.2m～

0.3m范围内。

5.根据权利要求1所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，相邻探测点之间的间隔在0.1m～0.2m范围内。

6.根据权利要求1所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，瞬间振动的谐振频率为20kHz。

7.根据权利要求1至6任一项所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：该探测法还包括步骤(6)：以获得的完整岩壁面积为计算依据来计算灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力，如果桩基抗拔力、桩侧摩阻力的计算结果不满足建筑设计要求，灌注桩的桩孔继续加深，然后再按照上述步骤(1)至步骤(5)重复进行探测，直至桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算结果满足建筑设计要求为止。

8.根据权利要求7所述的灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于：灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力采用的计算标准和计算结果判断标准为国家、行业和地方的规范、规程所规定的现行技术标准。

说明书

灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整

性探测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建筑工程中灌注桩孔壁岩体的探测方法，具体是指灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法。

背景技术

[0002] 桩周完整基岩的面积是大直径崁岩灌注桩抗拔力及桩侧摩阻力计算的必要依据之一，桩周完整基岩的面积等于桩进入完整基岩的长度与桩周长的乘积。

[0003] 目前大直径灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力主要依据超前钻探成果进行估算。由于超前钻探孔数有限、钻孔垂直度不足、岩溶发育等原因，无法计算完整基岩的真实面积。无法定量描述孔壁基岩的完整性。

[0004] 同时，桩基施工过程也可能导致部分基岩截断或移位，改变桩侧地质情况。最终导致灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力无法计算，只能估算。

[0005] 由于探测结果不够准确，并且计算灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力时只能采取估算的方式，灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算结果的可靠性十分值得怀疑。因此，为保险起见，业界在灌注桩桩基施工时只好采用过长的桩基，导致施工难度大、进度慢、风险大、造价高。

[0006] 因此十分需要一种快速、准确探明大直径灌注桩孔壁岩体完整性的探测方法。但是，目前并没有在灌注桩桩基施工期间对大直径灌注桩孔壁岩体的完整性进行同步探测的方法。

[0007] 申请号为201310107116.0的中国专利公开了一种随钻声波测井装置和方法，该方法用于确定井旁地质界面的距离和方位。本发明与该专利有很大差异，具体表现在：

[0008] 1、探测的目的不同。本发明用于探测灌注桩桩基施工期间人工形成的大直径灌注桩桩孔壁岩体的完整性，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力计算提供依据。而申请号为201310107116.0的中国专利用于确定井轴到井旁地质界面的距离和方位；

[0009] 2、探测的环境不同。本发明探测的环境为桩基施工过程形成的大直径桩孔，直径较大(直径大于1.0m)，探测点周围一边为孔内泥浆等孔液，另一边为岩体，是一个半边封闭、半边开放的空间。而申请号为201310107116.0的中国专利探测的环境是四周全封闭的钻孔，直径一般小于0.2m。

[0010] 申请号为201510675262.2的中国专利公开了应用声波测井系统检测桩基后压浆质量的方法。本发明与该专利有很大差异，具体表现在：

[0011] 1、探测的目的不同。本发明是一种地球物理勘察方法，用于探测灌注桩桩基施工期间人工形成的大直径灌注桩桩孔壁岩体的完整性，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力计算提供依据。而申请号为201510675262.2的中国专利是一种产品质量检测方法，用于检测、评价已经浇注并养护好的混凝土的质量；

[0012] 2、探测的环境不同。本发明探测的环境为桩基施工过程形成的大直径桩孔，直径较大(直径大于1.0m)，探测点周围一边为孔内泥浆等孔液，另一边为岩体，是一个半边封闭、半边开放的空间。而申请号为201510675262.2的中国专利探测的环境是预留的检测管，直径一般小于0.1m；

[0013] 3、探测应用的弹性波类型不同。本发明应用斯通利波，而申请号为201510675262.2的中国专利主要应用纵波(压缩波)；

[0014] 4、用于判断、解释的弹性波参量不同。本发明主要应用斯通利波的波幅。而申请号为201510675262.2的中国专利主要应用纵波(压缩波)的波速。

[0015] 2006年，本发明的发明人之一的李学文曾经利用斯通利波的特性进行探测，获得发明专利ZL200310112325.0管波探测法，现在已经在钻探孔中广泛应用于桩位岩溶勘察。本发明也利用斯通利波的特性，但本发明与该专利有很大差异，具体表现在：

[0016] 1、探测的目的不同。本发明用于探测灌注桩桩基施工期间人工形成的大直径灌注桩桩孔壁岩体的完整性，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力计算提供依据。而申请号为ZL200310112325.0的中国专利仅用于确定钻探孔旁岩土的性状；

[0017] 2、探测的环境不同。本发明探测的环境为桩基施工过程形成的大直径桩孔，直径较大(直径大于1.0m)，探测点周围一边为孔内泥浆等孔液，另一边为岩体，是一个半边封闭、半边开放的空间。而申请号为ZL200310112325.0的中国专利探测的环境是一个四周全封闭的勘察钻孔，直径一般小于0.1m。

[0018] 3、探测的时机不同。本发明在桩基施工期间与桩基施工同步实施。而申请号为ZL200310112325.0的中国专利在勘探阶段实施。

发明内容

[0019] 本发明的目的是提供灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，该探测方法可以在灌注桩桩基施工期间，在灌注桩桩孔完成后、混凝土灌注之前同步对灌注桩孔壁岩体的完整性进行快速、准确的探测，可直接省去了灌注桩桩孔施工前的超前钻探工序，能够大大缩短工期，减少人力和物力，节约投资成本，同时，应用该探测方法的成果，可以缩短桩长，从而降低桩基施工难度和施工风险、节约投资。

[0020] 本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法，其特征在于，该探测方法包括如下步骤：

[0021] (1)在岩溶区大直径灌注桩桩基施工期间，在灌注桩桩孔完成后、混凝土灌注之前，在桩孔内壁沿桩孔轴向布置多条探测断面，多条探测断面均垂直地表，且多条探测断面等间距均匀设置；

[0022] (2)采用声波测井仪器，将声波测井仪器的发射探头和接收探头加挂重物后从桩孔中心沉放至桩孔孔底，再缓慢向所需的探测断面位置移动至贴近桩孔孔壁，发射探头位于接收探头的正下方，两者具有固定的高度差；

[0023] (3)待发射探头和接收探头稳定后开始进行探测，探测的深度范围为桩孔孔底至超前钻探及桩孔施工中发现的最浅岩面以上2m处，按固定的测点间隔，自底部向上逐点进行探测，每个测点探测时，由发射探头发射一个瞬间振动，瞬间振动到达桩孔孔壁后转换成斯通利波，斯通利波在桩孔孔壁附近传播，由接收探头接收斯通利波信号，由声波测井仪器记录斯通利波波形，形成时间剖面波形图，对多条探测断面进行逐个探测；

[0024] (4)对步骤(3)获得的时间剖面波形图进行分析，在时间剖面波形图中，寻找波幅突变点作为分层点，波幅大的孔壁为完整岩体，波幅小的孔壁为土层或岩溶，以此来详细、准确划分完整岩体与土层、岩溶；

[0025] (5)待全部探测断面探测完成后，计算整个桩孔壁的完整岩壁面积，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算提供依据。

[0026] 现有的其它探测方法均需要先进行钻探，再进行灌注桩桩孔施工。即在灌注桩桩孔施工之前要先进行超前钻探，然后根据超前钻探成果对灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力进行估算，且估算结果可靠性差。

[0027] 而本发明的探测方法直接省去了灌注桩桩孔施工前的超前钻探工序，省去了超前钻探所需的人力物力，本发明的探测方法直接在灌注桩桩孔完成后、混凝土灌注之前同步对灌注桩孔壁岩体的完整性进行探测，能够准确获得灌注桩孔壁岩体的完整性，为灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算提供准确的数据，避免了目前由于计算结果不准确导致的桩基长度的无谓延长，能够显著降低施工难度、加快施工进度、降低施工风险和造价，具有良好的经济效益和社会效益，因而在同类工程中具有良好的应用前景，值得大面积推广。

[0028] 本发明中，所述大直径是指桩孔直径在1m以上。

[0029] 本发明中，所述的探测断面为多条，断面之间距离小于0.5m，以保证有足够的空间采样率。

[0030] 本发明中，所述步骤(2)中，发射探头和接收探头之间的高度差在0.2m～0.3m范围内。

[0031] 本发明中，所述步骤(3)中，相邻探测点之间的间隔在0.1m～0.2m范围内。

[0032] 本发明中，所述步骤(3)中，瞬间振动的谐振频率为20kHz。

[0033] (3)数据分析与地质解释

[0034] 本发明在步骤(4)中对步骤(3)获得的时间剖面波形图进行分析，根据探测原理对探测数据进行分析与地质解释，包括两个步骤：

[0035] 1)确定分层点：在时间剖面波形图中，寻找波幅突变点，作为分层点。

[0036] 2)分层判断：同一垂直断面相邻两个分层点之间的区段，波幅大的孔壁为完整岩体，一般同时伴随波至时间短、频率低的现象。波幅小的孔壁为土层或岩溶，一般同时伴随波至时间长、频率低的现象。

[0037] 本发明中，所述步骤(5)中，计算完整岩壁面积的具体过程如下：

[0038] 探测完成后，将全部探测断面中完整岩体的厚度累加，得到完整岩体的总厚度Hr；将全部探测断面的探测段高度累加，得到探测段总厚度H；将完整岩体的总厚度Hr除以探测段总厚度H，得到完整岩体占比R：

[0039] R＝100％×Hr/H

[0040] 探测段的孔壁总面积乘完整岩体占比R，得到所探测的桩孔中，孔壁为完整岩体的完整岩壁面积Sr：

[0041] Sr＝2π·r·H·R/n

[0042] 其中，r为桩孔半径，n为探测断面的条数。

[0043] 本发明中，该探测法还包括步骤(6)：以获得的完整岩壁面积为计算依据来计算灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力，如果桩基抗拔力、桩侧摩阻力的计算结果不满足建筑设计要求，灌注桩的桩孔继续加深，然后再按照上述步骤(1)至步骤(5)重复进行探测，直至桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算结果满足建筑设计要求为止。

[0044] 灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力采用的计算标准和计算结果判断标准为国家、行业和地方的规范、规程所规定的现行技术标准。

[0045] 本发明采用声波测井仪器以及斯通利波进行探测的理论依据如下：

[0046] 根据弹性波理论，在弹性介质中传播的振动，按传播空间可分为体波和界面波。体波在无限空间中传播，包括纵波(也称为压缩波)和横波(也称为剪切波)。界面波在波阻抗差异界面附近传播，包括瑞利波、斯通莱波、勒夫波等。

[0047] 当相互接触的两种介质一种是液体另一种是固体时，液体中的振动(纵波)会在液体与固体之间分界面(简称：液固界面)处发生波的转换，产生广义的瑞利波(Rayleigh waves)。广义的瑞利波中包括斯通利波(Stoneley wave)，在液固界面及其附近传播，传播的方向平行于液固界面。并在界面两侧介质中呈指数衰减。液体的任何振动，几乎都能产生斯通利波，斯通利波的初始频率和波源的频率相同。实测资料表明，转换后的斯通利波能量集中在低频段。

[0048] 在大直径灌注桩的桩孔内，均有孔液，孔液为泥浆或水，孔液纵波波速约1500m/s。在岩溶区，完整岩体横波波速高于孔液纵波波速，称为“高速固态介质”。土层的横波波速低于孔液纵波波速，称为“低速固态介质”。溶洞全充填、半充填或无充填固态充填物，固态充填物的横波波速低于孔液纵波波速，无固态充填物时，则全充填孔液。

[0049] 前人理论研究表明，斯通利波的能量远大于纵波、横波等体波的能量。斯通利波在高速固态介质与液体之间界面附近传播时，波幅大、波速高，其波速约等于孔液纵波波速(1500m/s)的0.9倍，即约为1350m/s；斯通利波在低速固态介质与液体之间界面附近传播时，波幅小、波速低，其波速小于低速固态介质的横波波速。在无液固界面时，不存在斯通利波，只有体波。

[0050] 实测资料表明，在大直径灌注桩桩孔的孔壁这个特定的界面附近，斯通利波在传播过程中，受孔壁岩土层的物理力学性质的影响，波幅、波速、频率等声学参数发生改变。孔壁为完整岩体时，斯通利波波幅大、波速高、频率低，其波幅远大于孔壁不为完整岩体时的波幅，波速约等于1350m/s。孔壁为土层时，波幅小、波速低、频率高，其波幅远小于孔壁为完整岩体时的波幅，波速小于土层横波波速，在300m/s以下。孔壁为岩溶时，均出现波幅小、波速低、频率高。实测的资料为时间剖面，波速高以波至时间短的形式表现，波速低则以波至时间长的形式表现。

[0051] 根据上述理论研究和实测成果的验证，分析接收到的斯通利波信号的波幅、波至时间、频率，即可判定孔壁完整情况，划分完整岩体与土层、岩溶。实际的工作中，只用波幅进行即可准确判断，波幅大的区段必定为完整岩体，且波至时间短、频率低，波幅小的区段必定为土层或岩溶，且波至时间长、频率高。

[0052] 根据试验结果，采用工程勘察常用的声波测井仪器、配以单发单收探头，即可进行探测，但发射探头的谐振频率宜为20kHz左右。

[0053] 与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

[0054] (1)本发明的探测方法可快速、彻底查明桩孔孔壁性状，准确区分完整岩体与土层、岩溶，为桩基抗拔力及桩侧摩阻力计算提供依据，特别适合岩溶区大直径灌注桩。

[0055] (2)本发明的探测方法实施，可在保证桩基质量的前提下，缩短桩基的长度，从而显著减小施工难度、加快施工进度、降低施工风险与工程造价。

[0056] (3)本发明的探测方法直接省去了灌注桩桩孔施工前的超前钻探工序，省去了超前钻探所需的人力物力，该探测方法在桩基施工期间同步进行实施，快速、无损，对桩基施工影响很小。

[0057] (4)本发明的探测方法能够显著降低桩基施工难度、加快施工进度、降低施工风险和造价，具有良好的经济效益和社会效益，因而在同类工程中具有良好的应用前景，值得大面积推广。

附图说明

[0058] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

[0059] 图1是本发明探测方法中探测断面布置的俯视图；

[0060] 图2是本发明探测方法中探测断面布置的立体示意图；

[0061] 图3是本发明探测方法中的探测示意图；

[0062] 图4是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为0°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0063] 图5是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为45°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0064] 图6是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为90°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0065] 图7是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为135°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0066] 图8是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为180°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0067] 图9是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为225°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0068] 图10是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为270°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0069] 图11是本发明探测方法对#C2-36桩孔中方位角为315°的探测断面进行探测时获得的时间剖面波形图；

[0070] 图4至图11中，下方的横坐标表示测点编号，上方的横坐标表示测点深度，单位为米，纵坐标表示时间，单位为毫秒；

[0071] 图12是本发明探测方法对#C2-36桩孔探测所获得的探测成果图。

具体实施方式

[0072] 本发明灌注桩桩基施工期间同步进行的大直径灌注桩孔壁岩体完整性探测方法曾经应用于广州白云国际机场某工程，该广州白云国际机场某工程交通中心基坑标段地处岩溶区，超前钻探发现，该区岩溶强烈发育。

[0073] 根据现行技术规范，终孔深度必须满足桩基全断面进入完整岩体不小于4m。据此，设计方给定了每个桩位的预计终孔深度，且普遍较深。部分桩位从20m左右接触基岩，需要深达80m方可满足全断面进入完整岩体不小于4m的规范要求。

[0074] 施工过程发现，存在多层溶洞，完整岩层累计厚度虽较大，但大多无法满足全断面进入完整岩不小于4m的要求；实际终孔深度往往超出预计深度。因此，施工难度巨大、施工进展缓慢、施工风险很高。

[0075] 业主组织专家会议决定，采用本发明的探测方法进行探测。探测前，先根据超前钻探资料预设桩孔深度，形成桩孔，成孔工艺包括冲击、旋挖等。成孔过程中，可根据入岩后成孔的速度调整桩孔深度，成孔速度快则加深，成孔速度慢则调浅。

[0076] 该施工工程中编号为#C2-36的灌注桩是抗拔桩，设计桩孔直径为1200mm，勘探时已经有两个钻孔，揭露岩溶十分发育，如按全断面进入完整岩不小于4m的要求，桩长必须大于43.6m(桩端高程-32.56m)。冲桩成孔至深度35.0m(高程-23.96m)的过程发现，施工难度很大、施工进展缓慢，随时有塌孔的风险。对#C2-36桩孔进行探测时，具体采用如下步骤：

[0077] (1)在岩溶区大直径灌注桩桩基施工期间，在直径为1200mm的#C2-36桩孔完成后、混凝土灌注之前，在桩孔内壁沿桩孔轴向布置八条探测断面，如图1所示。从空间上看，八条探测断面均垂直地表，紧贴桩孔内壁且八条探测断面等间距均匀设置，相邻探测断面之间的间距为0.47m，八条探测断面的具体设置位置如图2所示。八条探测断面的方位角分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°，探测的深度范围要求为从超前钻探及桩孔施工发现的最浅岩面以上2m至桩孔孔底，如图2所示；

[0078] (2)采用声波测井仪器，将声波测井仪器的发射探头和接收探头加挂重物后从桩孔中心沉放至桩孔孔底，再缓慢向所需的探测断面位置移动至贴近桩孔孔壁，发射探头位于接收探头的正下方，两者具有高度差，发射探头和接收探头之间的高度差为0.2m；

[0079] (3)待发射探头和接收探头稳定后开始进行探测，如图3所示。探测的深度范围为桩孔孔底至超前钻探及桩孔施工中发现的最浅岩面以上2m处，探测点间隔固定为0.1m，自底部向上逐点进行探测。每个测点探测时，由发射探头发射一个瞬间振动，瞬间振动的谐振频率为20kHz，瞬间振动到达桩孔孔壁后转换成斯通利波，斯通利波在桩孔孔壁附近传播，由接收探头接收斯通利波信号，由声波测井仪器记录斯通利波波形，形成时间剖面波形图。对方位角分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°的八条探测断面逐个进行探测，测得的八幅时间剖面波形图分别如图4至图11所示；

[0080] (4)对步骤(3)获得的时间剖面波形图进行分析，在时间剖面波形图中，寻找波幅突变点作为分层点，波幅大的孔壁为完整岩体，一般同时伴随波至时间短、频率低的现象，波幅小的孔壁为土层或岩溶，一般同时伴随波至时间长、频率低的现象，在时间剖面波形图中的波幅突变点非常明显，本领域技术人员可以直接从图中找出，通过波幅的变化就可以来详细、准确划分完整岩体与土层、岩溶，时间、频率作为辅助判断和复核手段。

[0081] 在探测结果中，比如其中位于东南角的即方位角为135°探测剖面获得的时间剖面波形图如图7所示，从图7可以看出，深度为18.0m～24.6m段的波幅小，为土层；深度为24.6m～26.2m段和27.0m～30.6m段波幅大，为完整岩体，具体为微风化灰岩；深度为26.2m～27.0m段和深度为30.6m～32.0m段的波幅小，为岩溶。其余方位角所对应的时间剖面波形图的分析和图7的分析方法相同；

[0082] (5)待全部探测断面探测完成后，计算整个桩孔壁的完整岩壁面积。计算完整岩壁面积的具体过程如下：

[0083] 探测完成后，将全部探测断面中完整岩体的厚度累加，得到完整岩体的总厚度Hr，将全部探测断面的探测段高度累加，得到探测段总厚度H，将完整岩体的总厚度Hr除以探测段总厚度H，得到完整岩体占比R，

[0084] R＝100％×Hr/H

[0085] 探测段的孔壁总面积乘完整岩体占比R，得到所探测的桩孔中，孔壁为完整岩体的完整岩壁面积Sr，

[0086] Sr＝2π·r·H·R/n

[0087] 其中，r为桩孔半径，n为探测断面条数。

[0088] 完整岩壁面积Sr即为灌注桩桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算依据。对全部探测断面的所有时间剖面波形图进行地质解释，绘制展开图如图12所示。

[0089] 编号#C2-36桩孔统计成果为，八个断面探测段总厚度H＝103.0m，测得完整岩体总厚度Hr＝53.6m，计算完整岩体占比R＝52％，孔壁为完整岩体的完整岩壁面积Sr＝25.2㎡，相当于将来浇注后的桩身已经全断面嵌入完整岩体6.7m，满足入完整岩体不小于4m的要求。

[0090] (6)以获得的完整岩壁面积Sr＝25.2㎡为计算依据，来计算灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力。灌注桩的桩基抗拔力及桩侧摩阻力采用的计算标准和计算结果判断标准为国家、行业和地方的规范、规程所规定的现行技术标准。桩基抗拔力、桩侧摩阻力的计算结果均满足建筑设计要求。于是在#C2-36桩桩孔内安装钢筋笼后，灌注混凝土。该桩成桩后进行的抗拔试验，桩基抗拔力、桩侧摩阻力均满足设计要求。

[0091] 当然，假如该桩桩基抗拔力、桩侧摩阻力的计算结果不满足要求，该桩孔需要加深，然后再按照上述步骤(1)至步骤(5)重复进行探测，直至桩基抗拔力及桩侧摩阻力的计算结构满足要求为止。

[0092] 按本发明进行探测后，该桩桩长35.0m即可满足要求，比按钻探资料确定的43.6m，节约桩长8.6m，节约投资约15000元，节约工期超过10天。

[0093] 作为本实施案例的变换，在桩孔内壁沿桩孔轴向布置的探测断面可以为多条，多条探测断面均垂直地表，且多条探测断面等间距均匀设置，间距不大于0.5m，以保证有足够的空间采样率。

[0094] 作为本实施例的变换，大直径是指桩孔直径大于1m。

[0095] 作为本实施例的变换，步骤(2)中的发射探头和接收探头之间的高度差可以在在0.2m～0.3m范围内取值，同时，步骤(3)中，相邻探测点之间的上下间隔可以在0.1m～0.2m范围内取值。

[0096] 本发明在广州白云国际机场某工程上述项目中共完成了39条抗拔桩的桩孔探测，桩基长度显著缩短，施工难度降低、施工进度加快、施工风险降低、造价降低。成桩后检测表明，桩身质量优良、桩基抗拔力、桩侧摩阻力满足设计要求。

[0097] 本发明取得了良好的经济效益和社会效益。在同类工程中具有良好的应用前景，值得大面积推广。

[0098] 本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。