一种基于热响应的桩基完整性检测方法与流程

1.本发明涉及桩基检测领域，尤其是涉及一种基于热响应的桩基完整性检测方法。


背景技术：

2.大直径桩基础是最常见的基础形式之一，位于地表以下的大直径桩多采用现浇工艺进行施工，在施工过程中由于环境或人为因素影响极易出现断桩、扩颈、缩径、离析、夹泥、沉渣、空洞等缺陷，极大的影响了桩基的受力性能。目前地下桩基检测常用的方法有声波透射法、静载实验法、取芯法以及低应变法等。
3.声波透射法是通过人工向桩基内发射出声波，通过接收声波的传播速度、幅值等声学参数判断桩基内部缺陷及其所产生的位置；但是声波在传递过程中遇到不同介质界面(钢筋混凝土桩中大量存在的粗骨料-水泥和水泥-钢筋界面)时容易发生反射和折射影响检测结果。如2022年12月13日授权的中国专利《多管道超声无损检测及三维建模定位坏点的自动检测系统及方法》通过多根超声探头循环发射和接收声波信号，并根据多次循环结果综合判定桩基缺陷位置及形态，但是该方法仍然未能解决声波在桩基内部传递过程中因不同介质界面反射或折射声波引起的有效声波信号提取困难的问题；
4.静载实验法需要在桩基顶部施加荷载，根据桩基在实验荷载下的变形能否满足要求判断桩的质量，如2021年10月29日授权的中国专利《一种桩基用检测装置》通过龙门架在桩顶施加反力，检测桩基质量，该方法在桩顶施加荷载的实验装置体型大，安装困难，且桩基检测不合格时无法给出桩基缺陷位置。
5.取芯法通过在桩内钻孔取芯来判断桩基质量，桩基内部钻孔容易破坏桩基内部结构，对桩基本身的质量产生难以修复的负面影响。
6.低应变法通过在桩顶激振来产生应力波，当遇到桩底或不连续界面时会产生反射波，采用单根速度传感器接收反射波信号，检测分析反射波的特性来判断桩基完整性，该方法需要在桩基顶部安装设备，不适用于有上部结构的桩基。


技术实现要素：

7.为克服现有技术不足，本发明提出了一种基于热响应的桩基完整性检测方法，利用桩身材料与桩身缺陷位置热传导系数的差异，准确测量桩基缺陷位置。
8.本发明的目的是这样实现的，本发明提供了一种基于热响应的桩基完整性检测方法，所述桩基在浇筑时即预埋了一组检测构件，所述检测构件包括一根热源管、n根相同的测温管和n+1个堵头；所述热源管沿着桩基的轴线方向预埋在桩基的轴心处，n根所述测温管与热源管平行并按照均匀分布方式预埋在桩基内，所述堵头预埋在热源管和每一根测温管的底部位置，且该位置与桩基的底部相平齐，所述热源管、n根测温管的顶部均与桩基的顶部相平齐，桩基的顶部略高于地表面；
9.所述检测方法包括以下步骤：
10.步骤1，检测准备
11.检测准备包括检测装置的准备，所述检测装置包括一个热源头、n+1个温度传感器、一个加热控制柜和一个温度采集器；
12.检测时，所述热源头和一个温度传感器放置在热源管中，另外n个温度传感器分别放置在n根测温管中，所述加热控制柜通过电线与热源头连接，对热源头以恒定功率供热，所述采集器通过数据线与n+1个温度传感器连接，用于持续记录每个温度传感器的温度数据，并自动生成需要的时间-温度曲线；
13.步骤2，参数设定
14.设定沿着桩基的轴线方向共进行m个位置的检测，将其中任意一个检测位置记为位置wm，m为位置序号，m＝1，2，...，m；其中，在位置w1的检测中，热源头和n+1个温度传感器距离桩基顶面的垂直距离均为h；位置wm的检测中，热源头和n+1个温度传感器距离桩基顶面的垂直距离均为m
×
h；在位置wm的检测中，热源头和n+1个温度传感器位于桩基的底部，且该底部距离桩基顶面的垂直距离均为m
×
h；
15.设定对于m个位置的每一个位置均进行了p轮检测，设定每一轮检测的加热时长相同，并记为时长t；
16.设定检测从位置w1开始，按照位置序号m的顺序进行；
17.步骤3，位置w1的检测
18.在热源管内放入热源头和一个温度传感器，同步在n根测温管内分别放入n个温度传感器，且保持在整个位置w1的检测中，热源头和n+1个温度传感器距离桩基顶面的垂直距离均为h；
19.步骤3.1，首轮检测
20.打开加热控制柜，并以恒定功率对热源头加热，采集器同步记录n+1个温度传感器在加热过程中的时间和温度数据；
21.到达加热时长t后，关闭加热控制柜，并向热源管内通风换气，直至n+1个温度传感器的温度均恢复至加热前的数值，采集器同步记录n+1个温度传感器在冷却过程中的时间和温度数据；
22.冷却结束后，对于每一根测温管内的温度传感器，采集器输出一条时间-温度曲线，即位置w1的首轮检测共得到n条时间-温度曲线，该时间-温度曲线的起点与一个平面坐标系的原点重合，所述坐标系的纵轴为温度，横轴为时间；
23.步骤3.2，p轮重复步骤3.1，得到位置w1的p
×
n条时间-温度曲线，即对每一个测温管内的温度传感器，通过检测得到p条时间-温度曲线；
24.将每一个测温管内的温度传感器称为有效传感器，并将在位置w1检测得到的每一个有效传感器对应的p条曲线记为一个曲线族，即通过步骤3.2得到n个有效传感器的n个曲线族；
25.步骤3.3，对n个曲线族分别进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线；
26.即经过误差分析、离散拟合，在位置w1的检测中，共得到n个有效传感器的n条拟合时间-温度曲线；
27.步骤4，位置wm的检测
28.按照m＝1，2，...，m的顺序，将热源头和n+1个温度传感器每次向下移动h，当到达
位置wm时，按照步骤3.1-步骤3.3的方法进行一次检测及处理，即得到一个位置wm的n条拟合时间-温度曲线；
29.当m个位置均完成后，共得到m
×
n条拟合时间-温度曲线，将其中的任意一条记为拟合曲线q
mn
，其中，n为测温管的编号，记为测温管序号，n＝1，2，...，n；
30.所述位置序号m和测温管序号n的组合界定了桩基上每一个检测点的位置；
31.步骤5，数据分析和处理
32.步骤5.1，将步骤4得到的m
×
n条拟合曲线q
mn
按照测温管的径向位置分成z组，并将z组中的任意一组记为第z组，z为组的序号，z＝1，2，...，z；
33.步骤5.2，将第z组中的每一条拟合曲线q
mn
逐条与一个第z组对应的标准时间-温度曲线范围进行对比，并将未完全落入该标准时间-温度曲线范围的拟合曲线q
mn
记录为最终异常曲线；
34.步骤5.3，按照步骤5.2的方式对z组中的每一条曲线进行判断，得到m
×
n条拟合曲线q
mn
中的所有最终异常曲线：
35.通过最终异常曲线对应的位置序号m和测温管序号n确定检测点的位置，并将其认定为桩基缺陷的位置。
36.优选地，所述位置w1检测前对热源管和测温管进行管道清理，确保无杂质。
37.优选地，步骤3.3所述对n个曲线族进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线的实现过程如下：
38.首先对步骤3.2得到的每个曲线族中的p条时间-温度曲线的数据点拟合，得到一条待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线，再分别将每个曲线族中的p条时间-温度曲线与该曲线族的待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线进行比较，并将其中曲线相关系数小于预设的曲线相关系数标准值r的时间-温度曲线认定为误差曲线；
39.然后提取每个曲线族中剔除误差曲线后剩余的时间-温度曲线族中每一条加热温度-时间曲线的数据点，并对提取得到的所有数据点开展曲线拟合获得拟合时间-温度曲线。
40.优选地，所述标准时间-温度曲线范围的确定过程如下：
41.使用试验桩k次重复步骤3-步骤4，获得k
×m×
n条标准拟合时间-温度曲线，将该标准曲线族称为原始标准曲线族；
42.将原始标准曲线族按照测温管的径向位置分成z组，并将其中的任意一个曲线族记为与第z组对应的标准曲线族，第z组对应的标准曲线族的上包络线和下包络线所包围的范围记为与第z组对应的标准时间-温度曲线范围；
43.所述试验桩为参照桩基的信息制作的无缺陷桩基，所述桩基的信息包括桩基的材料，桩基的长度及直径，热源管、测温管的材料、尺寸及空间位置信息。
44.优选地，所述桩基为直径不小于1.5m的圆形现浇钢筋混凝土桩。
45.与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
46.(1)本发明利用桩身材料与桩身缺陷位置热传导系数的差异，通过对比被检测桩基不同位置的热传导效率与试验桩的标准热传导效率确定被检测桩基缺陷位置，精确度高；
47.(2)可根据检测结果评估桩基缺陷尺寸大小，缺陷沿桩基轴向尺寸可根据检测结
果中沿桩基轴向连续桩基缺陷位置确定，缺陷沿桩基径向尺寸可根据沿桩基径向布设的测温管中在相近水平位置连续出现的桩基缺陷位置确定；
48.(3)本检测方法主要采用热响应的方式检测桩基缺陷，属于无损检测，不会对桩身造成负面影响；
49.(4)本检测方法通过温度-时间曲线的对比可直接判定被检测桩基在该位置是否有缺陷，简便直观。
附图说明
50.图1为本发明实施例1中检测构件和检测装置的工作示意图；
51.图2为本发明实施例1中测温管布设图；
52.图3为本发明实施例2中测温管布设图；
53.图4为本实施例1中异常曲线和拟合时间-温度曲线的示意图；
54.图5为本实施例1中标准时间-温度曲线范围确定示意图；
55.图6为本发明实施例2中检测构件和检测装置的工作示意图。
56.图中，1.热源管；2.测温管；3.短管；4.桩基；5.加热控制柜；6.采集器；7.温度传感器；8.热源头；9.堵头；10.数据线；11.电线；12.细线；13.钢筋笼。
具体实施方式
57.下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
58.实施例1。
59.图1为本发明实施例1中检测构件和检测装置的工作示意图，由图1可见，本发明提供了一种基于热响应的桩基完整性检测方法，所述桩基4在浇筑时即预埋了一组检测构件，所述检测构件包括一根热源管1、n根相同的测温管2和n+1个堵头9；所述热源管1沿着桩基4的轴线方向预埋在桩基4的轴心处，n根所述测温管2与热源管1平行并按照均匀分布方式预埋在桩基4内，所述堵头9预埋在热源管1和每一根测温管2的底部位置，且该位置与桩基4的底部相平齐，所述热源管1、n根测温管2的顶部均与桩基4的顶部相平齐，桩基4的顶部略高于地表面。
60.在本实施例中，所述热源管1、测温管2的材质均为金属。
61.在本实施例中，所述桩基4为直径不小于1.5m的圆形现浇钢筋混凝土桩。另外由图1可见，桩基4的顶部无封闭结构，即热源管1和测温管2均为空心直管，桩基4、热源管1和测温管2的顶部均直接与大气相通。
62.所述检测方法包括以下步骤：
63.步骤1，检测准备
64.检测准备包括检测装置的准备，所述检测装置包括一个热源头8、n+1个温度传感器7、一个加热控制柜5和一个温度采集器6；
65.检测时，所述热源头8和一个温度传感器7放置在热源管1中，另外n个温度传感器7分别放置在n根测温管2中，所述加热控制柜5通过电线10与热源头8连接，对热源头8以恒定功率供热，所述采集器6通过数据线与n+1个温度传感器7连接，用于持续记录每个温度传感器7的温度数据，并自动生成需要的时间-温度曲线。
66.步骤2，参数设定
67.设定沿着桩基4的轴线方向共进行m个位置的检测，将其中任意一个检测位置记为位置wm，m为位置序号，m＝1，2，...，m；其中，在位置w1的检测中，热源头8和n+1个温度传感器7距离桩基4顶面的垂直距离均为h；位置wm的检测中，热源头8和n+1个温度传感器7距离桩基4顶面的垂直距离均为m
×
h；在位置wm的检测中，热源头8和n+1个温度传感器7位于桩基4的底部，且该底部距离桩基4顶面的垂直距离均为m
×
h；
68.设定对于m个位置的每一个位置均进行了p轮检测，设定每一轮检测的加热时长相同，并记为时长t；
69.设定检测从位置w1开始，按照位置序号m的顺序进行。
70.在本实施例中，n+1根温度传感器7和热源头8分别绑扎在n+2根带有刻度的细线12的下端，即通过吊放的方式将温度传感器7和热源头8放置到加热管1和测温管2中的指定位置，然后将细线12的上端固定于稳定的结构物上，以保持在每个位置的检测中温度传感器7和热源头8距离顶部的高度不变。
71.步骤3，位置w1的检测
72.在热源管1内放入热源头8和一个温度传感器7，同步在n根测温管2内分别放入n个温度传感器7，且保持在整个位置w1的检测中，热源头8和n+1个温度传感器7距离桩基4顶面的垂直距离均为h。
73.步骤3.1，首轮检测
74.打开加热控制柜5，并以恒定功率对热源头8加热，采集器6同步记录n+1个温度传感器7在加热过程中的时间和温度数据；
75.到达加热时长t后，关闭加热控制柜5，并向热源管1内通风换气，直至n+1个温度传感器7的温度均恢复至加热前的数值，采集器6同步记录n+1个温度传感器7在冷却过程中的时间和温度数据；
76.冷却结束后，对于每一根测温管2内的温度传感器7，采集器6输出一条时间-温度曲线，即位置w1的首轮检测共得到n条时间-温度曲线，该时间-温度曲线的起点与一个平面坐标系的原点重合，所述坐标系的纵轴为温度，横轴为时间。
77.在本实施例中，所述位置w1检测前对热源管1和测温管2进行管道清理，确保无杂质。
78.步骤3.2，p轮重复步骤3.1，得到位置w1的p
×
n条时间-温度曲线，即对每一个测温管2内的温度传感器7，通过检测得到p条时间-温度曲线；
79.将每一个测温管2内的温度传感器7称为有效传感器，并将在位置w1检测得到的每一个有效传感器对应的p条曲线记为一个曲线族，即通过步骤3.2得到n个有效传感器的n个曲线族。
80.步骤3.3，对n个曲线族分别进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线；
81.即经过误差分析、离散拟合，在位置w1的检测中，共得到n个有效传感器的n条拟合时间-温度曲线。
82.在本实施例中，所述对n个曲线族进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线的实现过程如下：
83.首先对步骤3.2得到的每个曲线族中的p条时间-温度曲线的数据点拟合，得到一条待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线，再分别将每个曲线族中的p条时间-温度曲线与该曲线族的待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线进行比较，并将其中曲线相关系数小于预设的曲线相关系数标准值r的时间-温度曲线认定为误差曲线；
84.然后提取每个曲线族中剔除误差曲线后剩余的时间-温度曲线族中每一条加热温度-时间曲线的数据点，并对提取得到的所有数据点开展曲线拟合获得拟合时间-温度曲线。
85.具体误差曲线和拟合时间-温度曲线的状态见图4。
86.步骤4，位置wm的检测
87.按照m＝1，2，...，m的顺序，将热源头8和n+1个温度传感器7每次向下移动h，当到达位置wm时，按照步骤3.1-步骤3.3的方法进行一次检测及处理，即得到一个位置wm的n条拟合时间-温度曲线；
88.当m个位置均完成后，共得到m
×
n条拟合时间-温度曲线，将其中的任意一条记为拟合曲线q
mn
，其中，n为测温管2的编号，记为测温管序号，n＝1，2，...，n。
89.所述位置序号m和测温管序号n的组合界定了桩基4上每一个检测点的位置。
90.步骤5，数据分析和处理
91.步骤5.1，将步骤4得到的m
×
n条拟合曲线q
mn
按照测温管2的径向位置分成z组，并将z组中的任意一组记为第z组，z为组的序号，z＝1，2，...，z；
92.步骤5.2，将第z组中的每一条拟合曲线q
mn
逐条与一个第z组对应的标准时间-温度曲线范围进行对比，并将未完全落入该标准时间-温度曲线范围的拟合曲线q
mn
记录为最终异常曲线；
93.步骤5.3，按照步骤5.2的方式对z组中的每一条曲线进行判断，得到m
×
n条拟合曲线q
mn
中的所有最终异常曲线：
94.通过最终异常曲线对应的位置序号m和测温管序号n确定检测点的位置，并将其认定为桩基缺陷的位置。
95.图5给出了本实施例中标准时间-温度曲线范围确定示意图，由图5可见，在本实施例中，所述标准时间-温度曲线范围的确定过程如下：
96.使用试验桩k次重复步骤3-步骤4，获得k
×m×
n条标准拟合时间-温度曲线，将该标准曲线族称为原始标准曲线族；
97.将原始标准曲线族按照测温管2的径向位置分成z组，并将其中的任意一个曲线族记为与第z组对应的标准曲线族，第z组对应的标准曲线族的上包络线和下包络线所包围的范围记为与第z组对应的标准时间-温度曲线范围；
98.所述试验桩为参照桩基4的信息制作的无缺陷桩基，所述桩基4的信息包括桩基4的材料，桩基4的长度及直径，热源管1、测温管2的材料、尺寸及空间位置信息。
99.图2给出了实施例1中测温管2的布设状态。由该图可见，在本实施例中，测温管2为12个，分成两组，即z＝2。
100.首先将第1组的6根测温管2均匀布设在桩基2边缘处的钢筋笼13上，然后在桩基4的任一横截面上，以该6根测温管2的位置为起点，向桩基4的轴线作6条射线，在每条射线上按照等间距d的方式布设了1个测温管2。
101.在具体施工中，d＝0.3-0.5m。
102.实施例2。
103.图3和图6为本发明实施例2中检测构件和检测装置的工作示意图。
104.由图3可见，本实施例中测温管2为18个，分成三组，即z＝3。首先将第1组的6根测温管2均匀布设在桩基2边缘处的钢筋笼13上，然后在桩基4的任一横截面上，以该6根测温管2的位置为起点，向桩基4的轴线作6条射线，在每条射线上按照等间距d的方式设置2个参考点，并在横截面内以横截面圆心为基点，在每条射线上的2个参考点分别顺时针旋转20
°
和40
°
的位置布设2个测温管2。
105.由图6可见，该桩基4的顶部有上部结构，所述检测构件中还包括n+1根短管3，该n+1根短管3的一端分别与热源管1、测温管2的顶部相通，另一端穿过桩基4的侧壁与大气相通，且短管3的位置位于地表以上、桩基4的顶面以下。

技术特征：
1.一种基于热响应的桩基完整性检测方法，其特征在于，所述桩基(4)在浇筑时即预埋了一组检测构件，所述检测构件包括一根热源管(1)、n根相同的测温管(2)和n+1个堵头(9)；所述热源管(1)沿着桩基(4)的轴线方向预埋在桩基(4)的轴心处，n根所述测温管(2)与热源管(1)平行并按照均匀分布方式预埋在桩基(4)内，所述堵头(9)预埋在热源管(1)和每一根测温管(2)的底部位置，且该位置与桩基(4)的底部相平齐，所述热源管(1)、n根测温管(2)的顶部均与桩基(4)的顶部相平齐，桩基(4)的顶部略高于地表面；所述检测方法包括以下步骤：步骤1，检测准备检测准备包括检测装置的准备，所述检测装置包括一个热源头(8)、n+1个温度传感器(7)、一个加热控制柜(5)和一个温度采集器(6)；检测时，所述热源头(8)和一个温度传感器(7)放置在热源管(1)中，另外n个温度传感器(7)分别放置在n根测温管(2)中，所述加热控制柜(5)通过电线(10)与热源头(8)连接，对热源头(8)以恒定功率供热，所述采集器(6)通过数据线与n+1个温度传感器(7)连接，用于持续记录每个温度传感器(7)的温度数据，并自动生成需要的时间-温度曲线；步骤2，参数设定设定沿着桩基(4)的轴线方向共进行m个位置的检测，将其中任意一个检测位置记为位置w
m
，m为位置序号，m＝1，2，...，m；其中，在位置w1的检测中，热源头(8)和n+1个温度传感器(7)距离桩基(4)顶面的垂直距离均为h；位置w
m
的检测中，热源头(8)和n+1个温度传感器(7)距离桩基(4)顶面的垂直距离均为m
×
h；在位置w
m
的检测中，热源头(8)和n+1个温度传感器(7)位于桩基(4)的底部，且该底部距离桩基(4)顶面的垂直距离均为m
×
h；设定对于m个位置的每一个位置均进行了p轮检测，设定每一轮检测的加热时长相同，并记为时长t；设定检测从位置w1开始，按照位置序号m的顺序进行；步骤3，位置w1的检测在热源管(1)内放入热源头(8)和一个温度传感器(7)，同步在n根测温管(2)内分别放入n个温度传感器(7)，且保持在整个位置w1的检测中，热源头(8)和n+1个温度传感器(7)距离桩基(4)顶面的垂直距离均为h；步骤3.1，首轮检测打开加热控制柜(5)，并以恒定功率对热源头(8)加热，采集器(6)同步记录n+i个温度传感器(7)在加热过程中的时间和温度数据；到达加热时长t后，关闭加热控制柜(5)，并向热源管(1)内通风换气，直至n+1个温度传感器(7)的温度均恢复至加热前的数值，采集器(6)同步记录n+1个温度传感器(7)在冷却过程中的时间和温度数据；冷却结束后，对于每一根测温管(2)内的温度传感器(7)，采集器(6)输出一条时间-温度曲线，即位置w1的首轮检测共得到n条时间-温度曲线，该时间-温度曲线的起点与一个平面坐标系的原点重合，所述坐标系的纵轴为温度，横轴为时间；步骤3.2，p轮重复步骤3.1，得到位置w1的p
×
n条时间-温度曲线，即对每一个测温管(2)内的温度传感器(7)，通过检测得到p条时间-温度曲线；将每一个测温管(2)内的温度传感器(7)称为有效传感器，并将在位置w1检测得到的每
一个有效传感器对应的p条曲线记为一个曲线族，即通过步骤3.2得到n个有效传感器的n个曲线族；步骤3.3，对n个曲线族分别进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线；即经过误差分析、离散拟合，在位置w1的检测中，共得到n个有效传感器的n条拟合时间-温度曲线；步骤4，位置w
m
的检测按照m＝1，2，...，m的顺序，将热源头(8)和n+1个温度传感器(7)每次向下移动h，当到达位置w
m
时，按照步骤3.1-步骤3.3的方法进行一次检测及处理，即得到一个位置w
m
的n条拟合时间-温度曲线；当m个位置均完成后，共得到m
×
n条拟合时间-温度曲线，将其中的任意一条记为拟合曲线q
mn
，其中，n为测温管(2)的编号，记为测温管序号，n＝1，2，...，n；所述位置序号m和测温管序号n的组合界定了桩基(4)上每一个检测点的位置；步骤5，数据分析和处理步骤5.1，将步骤4得到的m
×
n条拟合曲线q
mn
按照测温管(2)的径向位置分成z组，并将z组中的任意一组记为第z组，z为组的序号，z＝1，2，...，z；步骤5.2，将第z组中的每一条拟合曲线q
mn
逐条与一个第z组对应的标准时间-温度曲线范围进行对比，并将未完全落入该标准时间-温度曲线范围的拟合曲线q
mn
记录为最终异常曲线；步骤5.3，按照步骤5.2的方式对z组中的每一条曲线进行判断，得到m
×
n条拟合曲线q
mn
中的所有最终异常曲线：通过最终异常曲线对应的位置序号m和测温管序号n确定检测点的位置，并将其认定为桩基缺陷的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于热响应的桩基完整性检测方法，其特征在于，所述位置w1检测前对热源管(1)和测温管(2)进行管道清理，确保无杂质。3.根据权利要求1所述的一种基于热响应的桩基完整性检测方法，其特征在于，步骤3.3所述对n个曲线族进行误差分析和离散拟合，得到每个有效传感器在位置w1的一条拟合时间-温度曲线的实现过程如下：首先对步骤3.2得到的每个曲线族中的p条时间-温度曲线的数据点拟合，得到一条待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线，再分别将每个曲线族中的p条时间-温度曲线与该曲线族的待剔除误差的拟合加热温度-时间曲线进行比较，并将其中曲线相关系数小于预设的曲线相关系数标准值r的时间-温度曲线认定为误差曲线；然后提取每个曲线族中剔除误差曲线后剩余的时间-温度曲线族中每一条加热温度-时间曲线的数据点，并对提取得到的所有数据点开展曲线拟合获得拟合时间-温度曲线。4.根据权利要求1所述的一种基于热响应的桩基完整性检测方法，其特征在于，所述标准时间-温度曲线范围的确定过程如下：使用试验桩k次重复步骤3-步骤4，获得k
×
m
×
n条标准拟合时间-温度曲线，将该标准曲线族称为原始标准曲线族；将原始标准曲线族按照测温管(2)的径向位置分成z组，并将其中的任意一个曲线族记
为与第z组对应的标准曲线族，第z组对应的标准曲线族的上包络线和下包络线所包围的范围记为与第z组对应的标准时间-温度曲线范围；所述试验桩为参照桩基(4)的信息制作的无缺陷桩基，所述桩基(4)的信息包括桩基(4)的材料，桩基(4)的长度及直径，热源管(1)、测温管(2)的材料、尺寸及空间位置信息。5.根据权利要求1所述的一种基于热响应的桩基完整性检测方法，其特征在于，所述桩基(4)为直径不小于1.5m的圆形现浇钢筋混凝土桩。

技术总结
本发明提供了一种基于热响应的桩基完整性检测方法，属于桩基检测领域。所述检测方法包括检测准备、参数设定、M个位置的检测和数据分析和处理，具体的，在预埋N根测温管中放入传感器，然后按照设定沿轴向进行多个位置的检测，并生成出每个测温管在每个位置的时间-温度曲线；对得到的时间-温度曲线进行分析和处理，得到最终异常曲线，其对应的测温管序号和位置序号确认桩基缺陷发生的位置。本发明利用桩身材料与桩身缺陷位置热传导系数的差异，通过对比被检测桩基不同位置的热传导效率与试验桩的标准热传导效率确定被检测桩基缺陷位置，精确度高，且简单直观，并对桩基不造成损害，属于无损检测。属于无损检测。属于无损检测。


技术研发人员：吴志刚 沈国栋 张志峰 李翻翻 陈修和 杨大海 郭城 温广军 朱方华
受保护的技术使用者：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/23