磁力探测在地基基础检测中的应用

　　磁力探测在地基基础检测中的应用　摘要：本文简要介绍了进行磁力探测必备的两个条件及其探测的基本原理，结合对地下连续墙钢筋探测及钻孔灌注桩钢筋笼探测的实例，来阐明该方法在地基基础质量检测中实用性。　　关键词：磁力探测、地基基础、磁梯度　　　　1.前言　　随着我国城市建设事业的蓬勃发展，钢筋混凝土基础已在高层建筑、桥梁、高架桥、港口码头等工程中大量采用，成为我国工程建设中最重要的一种基础形式。磁力探测是就是利用不同物质之间的磁性差异，通过研究探测对象周围磁场变化的空间分布特征及分布规律，再对其空间分布进行解释从而达到找寻目标的一种物探方法。钢筋作为一种铁磁性物体，其产生的磁场强度比周围的土层很强，为磁力探测提供了很好的物理前提。　　2.磁力探测方法原理 　　众所周知，地球具有磁场，它相当于一个位于地心的磁偶极子磁场，称之为地磁场。而在地面上观测所得到的地磁场是各种不同成分的磁场之总和。按研究地磁场的目的不同，可将地磁场分为正常地磁场（正常场，亦为背景值）和磁异常（异常场）两部分。钢筋笼、含有钢筋的建筑物以及铁磁性岩矿石等是铁磁性物质，在其周围均形成很强的磁异常，且随着磁探头与磁性物体间距的增大，磁异常信号则逐渐减弱直至消失。　　对地基基础的钢筋笼探测时，需在探测对象旁侧或中心部位先打一个平行钢筋笼竖直的钻孔，且成孔后应立即放置PVC进行保护，以方便磁梯度仪探头能覆盖需要探测钢筋笼等金属物的埋设深度范围，根据通道内桩身方向磁场的变化情况来判断灌注桩身内钢筋笼的存在与否及其长度。　　设探测对象的单极磁化量为m，深度为L，则在钢筋笼旁侧距离为d处钻孔中沿深度（z）方向上的磁场强度（Z）及磁梯度（△Z）的计算公式如下。　　　　式中：，　　由此可计算出探测对象旁侧磁梯度△Z随深度（z）的理论变化曲线。磁梯度仪就是利用桩体内钢筋所产生的磁异常与正常场的差异探测桩长。其形态见下图1所示。　　3.磁力探测的应用实例 　　上海市区某地块拟建高层建筑，实施地下连续墙进行周边围护。连续墙壁厚100cm，墙深不等（25m~32m）。业主质疑该连续墙的两个区域钢筋笼长度未达到设计长度，特指定两个点要求进行钢筋笼长度探测，具体位置见图2。　　　　图2磁力探测位置图　　在探测工作之前，先利用小型钻机在指定连续墙部位进行钻孔作业。1#钻孔处设计钢筋笼长度为31m，钻孔深度为34m，超过设计深度3.0m，2#钻孔处设计钢筋笼长度为27m，钻孔深度为30m，超过设计埋深3.0m。为了保证整个钻孔畅通，成孔后下PVC套管护壁，套管内径为φ70mm。　　本次使用仪器为北京地质仪器厂生产的CCT-1型。探测时，以孔口为起始0.0m，向下以0.2m间距在钻孔中进行探测。为确保测读数据准确、可靠，对某些测点进行重复读数。　　在约31m处磁梯度强度明显由强到弱。在0～31m深度区间，磁梯度值一直在-3410nT～3730nT之间锯齿状剧烈振荡；在31m～34m以下深度区间，磁梯度值在-10nT～40nT之间，其值相对很小，基本趋于稳定，其为无钢筋笼时地下的真实强度即背景值。由此分析可知：此孔的实际钢筋笼长度约为31m，与设计长度相符合。 　　在约27m处磁梯度强度明显由强到弱。在0～27m深度区间，磁梯度值一直在-3260nT～3700nT之间剧烈振荡；在27m以下深度区间，磁梯度值在-10nT～40nT之间，其值相对很小，进入了平稳的背景值。由此分析可知：此孔的实际钢筋笼长度约为27m，与设计长度相符合。　　4.结束语　　（1）在利用磁力探测对地基基础进行检测时，探测深度最好超出设计深度的2~3米，以便更好的区分正常场和异常场；　　（2）磁力探测可以很好的检测地下钢筋笼长度，验证施工单位的施工质量，减少安全隐患，为基桩的质量评定服务。由于该方法轻便易行、效率高、成本低，其在城市工程建设中应用的越来越广泛。