高层建筑地基钻孔窥视防污措施研究.pdf

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1、匦■■●●-■■▲'t■●啊高层建筑地基钻孔窥视防污措施研究孙童王泽民长江大学山东科技大学摘要：根据实际工程中钻孔窥视所遇到的清晰度低而影响窥视效果这一问题展开研究，通过提出一种窥视仪防污装置并对窥视仪镜头进行加工处理从而避免了造成窥视清晰度低的主要原因，进而提高钻孔窥视的效果，提高工程质量。关键词：高层建筑地基；钻孔窥视；清晰度；防污1研究背景钻孔窥视是地下岩层勘探的一个重要环节，可用来观测围岩松动圈范围、围岩注浆加固效果、锚杆(翻锚固效果和围岩结构动态变化等，在富水地带还可用来观测围岩渗水裂隙带的厚度及涌水点位置等，其在高层建筑地基处理中起到了至关重要的作用。随着我国经济社会的发

2、展，高层建筑、隧道、地铁、水电硐室等修建越来越多，随之钻孔窥视仪的使用越来越广泛，其作用也日益明显。在使用钻孔窥视仪的过程中，窥视仪的清晰度直接影响设备的适用性。然而，在很多情况下，我们发现窥视仪的清晰度总是不能达到我们预期的目标。2现象分析由于高层建筑对地基的要求十分严格，甚至是重中之重，因此在整个工程开展之前首先应该使用钻孔窥视仪等设备勘探地下岩层。在我国沿海地区以及江河沿岸，地下土层均较软弱，部分位置遇水软化成泥状，使得钻孔内壁上有较多的泥状物质，在钻孔窥视仪进入孔道的过程中，泥状物质极有可能会附着在窥视仪前方的窥视镜上，从而造成钻孔窥视仪成像不清晰，严重妨碍勘探监测效果，甚至

3、不能进行钻孔窥视，给工程建设带来了很大困难。通过对窥视全过程的实验研究发现，泥状物质主要是在窥视仪进入钻孔的过程中附着上去的，大约占到总量的87％。而在窥视仪退出钻孔的过程中，附着上的泥状物质只占到13％。并且现行的窥视过程主要是在窥视仪进入钻孔时进行的。根据钻孔窥视仪的重要性以及使用过程中所存在的问题，目前亟待提出一种钻孔窥视仪防污装置，通过防止孔壁泥状物质附着在窥视镜上，使窥视仪成像更清晰。3解决思路根据之前的现象分析我们不难发现，对窥视仪清晰度的影响主要源自窥视仪进入钻孔过程中周围孔壁上的泥浆附着。因此我们可以在窥视仪进入钻孔的过程中对窥视仪镜头给予重要保护。根据分析得出窥视仪

4、退出过程中只会附着上部分泥状物质，因此我们选择在其退出钻孔过程中进行钻孔观测。4具体解决方案4．1窥视仪防污装置(见图1)由于窥视仪进入钻孔的过程中会附着大量泥状物质，因此在此过程中应进行主要保护。在此提出以下防污装置。钻孔窥视仪防污装置，包括防污帽和锚爪，二者是一个整体。防污帽直接套在钻孔窥视仪摄像头上，其外径略小于钻孔的直径，使防污帽可以自由进入钻孔。防污帽的上端为子弹头形，下端为圆柱形。锚爪共4个，均匀分布于防污嵋下端。防污帽与锚爪为硬树脂加工一体成型。4．2窥视仪退出钻孔过程实验分析，在窥视仪退出钻孔过程中只有少量的泥状物质附着在窥视仪上，但是为了达到最好的窥视效果，在这一退

5、出过程中也应该采取措施避免泥状物质附着在窥视仪上。由于这一过程中能够附着的泥状物质较少，因此在窥视仪生产过程中，可以在其上附着荷叶仿生氟树脂材料。从而使窥视仪具有自清洁功能，完全可以清洁推出过程中附着的少量泥状物质。4．3操作过程(1)3l辱防污帽套1在窥视仪镜头3上。(2)用传送杆4即将窥视仪镜头3送至孔底。(3)窥视仪到达孔底后，用传送杆4回抽窥视仪镜头3。此时由于锚爪2的作用，防污帽l及锚爪2与窥视仪分离并留在孔底。(4)在回抽过程中，使用窥视仪观测钻孔孔壁5。l窆l‘j．'～(a)图15研究成果的有益效果上述钻孔窥视仪防污装置以及窥视仪镜头改造方法的提出，可以防止钻孔内的物质

6、尤其是孔壁上的泥垢在窥视仪进入孔壁时附着在窥视仪镜头上，而窥视仪在抽出孔壁时，防污帽和锚爪会留在孔底，这一过程中泥状物质原本就不易附着在窥视仪上，又通过荷叶仿生膜的设置，进一步保证了窥视仪镜头的洁净，这样既不会影响钻孔窥视仪的正常观测，还会使观测图像更为清晰。该方案结构简单，成本低廉，便于拆装，实用性强，极大地扩大了目前现有钻孔窥视仪的应用条件限制范围能够大大提高窥视效果从而保证高层建筑地基、隧道等的建设质量。2016．09239