随着我国城镇化与城市化的快速发展,地下建筑工程规模不断扩大,对止水帷幕的工程质量和防渗效果提出更高的要求。采用高压旋喷成桩形成止水帷幕是一种被工程界广泛应用的施工工艺,然而由于其施工隐蔽性,难以直接监测注浆后帷幕的渗透性能以及有无贯通性缺陷。在实际成桩过程中,有时会出现桩体中断、偏斜、局部变径等问题,引起桩间渗透水、水土流失,导致止水帷幕结构失效,对基坑和建筑工程的承载力以及安全性带来负面影响,甚至引发安全事故。因此,为了确保高压旋喷桩止水帷幕的止水性能和可靠性,有必要对高压旋喷桩进行浆液渗流范围检测,即桩径检测。本文以基于电磁感应效应实现旋喷桩的桩径信息检测和水泥土浆液渗流、扩散行为监测为研究目标,采用理论研究、数值模拟、室内物理试验相结合的综合性研究方法,基本验证了基于电磁感应效应检测均匀掺入辅助磁敏材料的桩体直径信息的可行性。首先通过对电磁感应探测原理、感应信号响应原理、传感器优化设计和PEC信号处理方法进行深入分析,基本构建了旋喷桩桩径检测的电磁感应检测系统。然后利用Ansys Maxwell软件对模型桩检测系统进行3D有限元仿真,通过不同桩径下的参数化分析,发现感应电压曲线显示出与模型桩桩径相关联的特征,即桩径越大,感应电压衰减越慢,符合电磁感应理论规律,验证了本研究理论架构的可行性。接下来,进行自制线圈和各类型磁敏材料的性能测试试验,确定了最优检测线圈参数和性能最优的磁敏材料。最后,通过水泥土浆液掺入磁敏材料的渗流模拟试验和水泥土模型桩检测试验,得出以下结论:在磁敏材料均匀混合的条件下,模拟桩径越大,磁敏材料含量越高,感应电压衰减越慢;磁敏材料含量越高,感应信号曲线分叉越明显,桩径变化的区分度越高。感应电动势在不同桩径、磁敏材料配比下的衰减趋势符合电磁感应理论规律,基本验证了基于电磁感应效应检测桩径信息的可行性。目前,桩径实时检测领域尚未出现有效的检测方法和设备,桩径实时检测研究具有一定的必要性、创新性和广阔的研究前景。本课题为高压旋喷桩桩径实时检测提供了新的思路,对于实际成桩过程中桩径实时、动态检测具有一定参考意义。