CN103266638B - 一种地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，包括如下步骤：1）在地下混凝土连续墙外侧均布若干个观测井；2）地下混凝土连续墙内进行抽水，观测混凝土连续墙外的观测井中水位的变化情况，设定初步确定的漏水方位；3）在设定初步漏水的方位后，于连续墙的内外两侧分别通过示踪剂的投放与检验确定渗漏点的初步水平位置；4）在得到渗漏点的初步水平位置后，通过地质雷达与井中天线，进行探测，确定渗漏点的垂直位置及规模。其有益效果为：1、不在混凝土连续墙中预先埋管，减少一道施工工序，减少了人力成本和材料成本，简便、经济。2、可对混凝土连续墙接缝与槽底的接合部位进行检测，大大提高渗漏点的检出率。

Description

一种地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法

技术领域

本发明涉及地质雷达应用技术，尤其涉及一种地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法。

背景技术

地下混凝土连续墙是在地面沿着深开挖工程的周边轴线采用挖槽机械开挖出狭长的深槽，然后在槽内浇筑钢筋混凝土，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，常用作深基坑挡土、截水、防渗、基础结构一部分等多种功能的地下围护结构。由于地下混凝土连续墙施工工艺对周围环境影响小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，是深基坑工程常用的围护方法之一。目前在建筑物的地下室、地下商场、地铁车站、地下停车场、地下油库、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构等工程中得到广泛应用。尤其在地下管线众多、周边建筑物需要重点保护、周边环境复杂的密集建筑群中进行深基坑工程施工时，地下混凝土连续墙体往往是首选甚至是必选的围护结构设施。

但因为施工工艺、施工质量或地质条件等因素，造成混凝土连续墙樯体或混凝土连续墙槽段接缝处混凝土浇筑不密实、离析、夹泥等导致渗漏的现象很普遍。地下混凝土连续墙一旦渗漏，基坑内进行降水施工时，会造成基坑周围地下水位下降、地表下沉，严重危及周围建筑物的安全。因此，当地下混凝土连续墙出现渗漏时，快速、准确找出渗漏部位，及时进行封堵修复，对工程来说显得十分重要。

由于地下混凝土连续墙深埋于土中，深达十几米至几十米，渗漏点常发生于墙体下部，在基坑土未开挖、地下混凝土连续墙未暴露之前，在地面用常规方法无法准确找出渗漏部位。所以，针对地下混凝土连续墙渗漏问题进行探测方法研究开发意义重大。

据公开资料表明，目前在基坑未开挖的情况下，对地下混凝土连续墙接缝渗漏点检测的方法有两种：一种是超声波检测法，另一种是渗漏管检测法。

对于超声波检测法，该方法是在混凝土连续墙浇筑时在槽段接缝的两侧分别竖直预埋超声波探测管，等混凝土连续墙浇筑完成后，在两根声测管中分别放入超声波发射器和接收器对接缝进行探测，利用超声波在混凝土与水或泥土中的速度差异，来推断地下混凝土连续墙的接缝处是否有空隙或夹泥存在，据此找出渗漏部位。使用该方法存在以下问题：

1、需要在地下混凝土连续墙中预先埋管。不管接缝将来漏不漏，都要在每个接缝附近埋两根PVC管。既增加成本，又给施工增添麻烦，施工单位一般不愿意配合。

2、地下混凝土连续墙的厚度一般为80～100cm，如果缺陷不是贯穿整个墙体，此部位将来未必渗漏，但用该检测方法会判定为渗漏点而进行封堵施工，增加不必要的成本。

3、声测管的底端与混凝土连续墙的底端在同一深度平面上，超声波发射器和接收器放到管底后，其核心部位距管底有一定的距离，这将造成墙底有一定的探测盲区。而混凝土连续墙的离析、夹泥缺陷往往发生在接缝底部的拐角处。所以该方法检测不到接缝底部的漏水点。

4、声波检测时受混凝土中钢筋的影响大，有时很难检测到渗水信号。而如果渗漏部位不是出现在接缝处，该方法就无法发现。

对于渗漏管检测法，渗漏管检测法是在地下混凝土连续墙浇筑时在接缝处竖直预埋一根管壁打上若干孔洞的铁管，铁管中放入塑料软管，在浇筑混凝土连续墙时对塑料管注水加压，使塑料管胀满铁管，目的是防止混凝土或混凝土中的水由管壁上的孔进入管中。等混凝土凝固后抽出塑料管，观测铁管中的渗水情况：如果管中没有水渗入，说明混凝土连续墙的接缝处混凝土浇筑密实，不渗漏；如果管中有水渗入，说明接缝处有漏水点存在。

此方法存在的最大问题是可靠性较差。在混凝土连续墙浇筑过程中，铁管壁上的孔洞很可能会被水泥浆渗入而堵住，使漏水渗不进来。而据此判断混凝土连续墙无渗漏点是很不可靠的。

综述以上两种方法存在的主要问题是：

1、不是对存在漏水点的混凝土连续墙接缝有针对性地进行探测，而是对混凝土连续墙的所有接缝都进行埋管施测，增加不必要的成本和施工工序，在实际工程施工中难以被业主和施工单位接受。

2、两种方法都只是针对混凝土连续墙的接缝渗漏进行检测，且都存在漏检问题，即有实际渗漏点存在而未能检出。而对地下混凝土连续墙樯体和底部接缝的渗漏无法检测。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种不需要预埋检测管的地下混凝土连续墙渗漏点检测方法，克服了上述检测方法中需预埋检测管、检测成本高、存在检测盲区等不足，具体有以下技术方案实现：

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，采用地质雷达，包括如下步骤：

1）在地下混凝土连续墙外侧均布若干个观测井；

2）地下混凝土连续墙内进行抽水，观测混凝土连续墙外的观测井中水位的变化情况，初步确定漏水方位；

3）在对应于初步确定漏水方位的连续墙的内外两侧布置深入混凝土连续墙不透水层以下的钻孔，在一外侧孔中投放示踪剂，在另一侧孔中取水样检测是否有示踪剂，初步确定渗漏点的水平位置；

4）在初步得到渗漏点的水平位置的观测井中，用地质雷达与对应天线上下探测，确定渗漏点的垂直位置。

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的进一步设计在于，所述初步确定漏水方位包括：

若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井没有明显水位变化，则设定该类观测井所对应的墙体为初步确定的漏水方位；

若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井有明显水位变化，则将该类观测井的相邻观测井的中间位置作为初步确定的漏水方位。

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的进一步设计在于，初步确定渗漏点的水平位置包括如下步骤：

a）在连续墙内侧构筑第一示踪剂检测孔，并对该孔进行抽水操作；

b）在连续墙外侧构筑与第一示踪剂检测孔相对应的第二示踪剂检测孔，在第二踪剂检测孔中投放示踪剂；

c）对第一示踪剂检测孔中取水样检测，若示踪剂检测结果为阳性，则设定此时墙体相对于两示踪剂检测孔的对应位置为渗漏点初步确定的水平位置，否则重新构筑对应示踪剂检测孔，进行如步骤a）～c）的过程；直至示踪剂检测结果为阳性。

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的进一步设计在于，所述重新构筑对应检测孔对应连续墙的位置是以初步确定的漏水方位为中心点依次向两边观测井分布。

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的进一步设计在于，所述步骤a）、b）中的第一、第二示踪剂检测孔为通过高压水管冲孔到混凝土连续墙深度以下而形成的等深度孔。

所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的进一步设计在于，所述步骤4）中在对应的第一示踪剂检测孔中插入PVC管，将连有地质雷达的井中天线放入PVC管中，进行不同深度的探测，确定渗漏点的垂直位置及规模，同时根据渗漏点的雷达波反射时间计算出渗漏点的准确水平位置。

本发明的优点如下：

1、不用在混凝土连续墙中预先埋管，减少一道施工工序，减少了人力成本和材料成本，简便、经济。

2、针对可疑渗漏部位开展检测，而不是对每个接缝都进行普查式检测，以求检测成本最小化；同时可对地下混凝土连续墙樯体和底部接缝的渗漏进行检测，大大提高渗漏点的检出率。

附图说明

图1为所述混凝土连续墙、观测井以及示踪剂检测孔分布示意图。

图2为地质雷达检测漏水点示意图。

图中，1-地下混凝土连续墙，2-连续墙接缝，3-观测井，41-第一示踪剂检测孔，42-第二示踪剂检测孔，51-井中天线，52-地质雷达，6-渗透水流，7-不透水层，8-PVC管，9-雷达信号。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。

地下混凝土连续墙是混凝土构件，如果浇筑不密实存在空隙、或泥砂夹渣。当基坑降水时，泥砂夹渣部位在基坑外地下水压力作用下形成渗漏，并且泥砂逐渐被漏水冲刷带走而形成空隙。这些空隙必然会被地下水所充填。而混凝土与水的介电常数是有较大差异的，利用电磁波的速度在不同介电常数介质中的传播速度的差异，就能够发现渗漏部位。

介质中电磁波的速度：

，

式中：V—介质中的电磁波速度；C—空气中的电磁波速度；ε—介质的介电常数。

电磁波在两种不同速度的界面必然发生反射。本方法就是根据这一特征，利用探地雷达井中天线发射电磁波对有漏水可疑的混凝土连续墙进行探测，在漏水点处必然会探测到异常于完整混凝土连续墙的雷达反射波，据此找出漏水点的准确位置，可针对明确目标进行封堵治理。通常，混凝土的介电常数为：6.4；水的介电常数为：81；粘土(湿)的介电常数为：8～12。它们的介电常数差异明显，探测效果较好。

从理论分析，宽度(或直径)大于雷达波半波长的异常体可以分辨，本项目拟使用的井中天线的频率为300MHZ，其在混凝土中的波长：λ=V/f=C/f≈0.4m,即理论上该频率的天线可以探测出0.2m以上的异常，但由于地下混凝土连续墙浸透于地下水中，实际介电常数会大于6.4，因而实际分辨率会更高。

本实施例提供的地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，包括如下步骤：

1）在地下混凝土连续墙外侧设置四个观测井3，观测井3均布于连续墙的外侧，如图1。

2）地下混凝土连续墙内进行抽水，观测混凝土连续墙外的观测井3中水位的变化情况，设定初步确定的漏水方位。若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井没有明显水位变化，则设定该类观测井所对应的墙体为初步确定的漏水方位；若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井有明显水位变化，则将该类观测井的相邻观测井的中间位置作为初步确定的漏水方位。

3）在确定初步漏水的方位后，确定渗漏点的初步水平位置，包括如下步骤：

a）在连续墙内侧通过高压水管冲孔到混凝土连续墙深度以下形成第一示踪剂检测孔41，并对第一示踪剂检测孔41进行抽水操作；

b）在连续墙外侧按照同样手法构筑与第一示踪剂检测孔41相对应的第二示踪剂检测孔42，在第二示踪剂检测孔中投放示踪剂，本实施例采用的示踪剂为荧光示踪剂。

c）对第一示踪剂检测孔41中取水样检测，若示踪剂检测结果为阳性，则设定此时墙体相对于两示踪剂检测孔的对应位置即为渗漏点的大概水平位置，否则重新构筑对应示踪剂检测孔，进行如步骤a）～c）的过程，直至示踪剂检测结果为阳性。对应示踪剂检测孔的位置以初步确定的漏水方位为中点依次向两边的观测井分布。如图1，若水位发生变化的观测井仅为X、Y，则第一示踪剂检测孔的首次位置即为B，后序的设置位置依次为B1，B2，B3，B4。

4）在得到渗漏点的初步水平位置后，在对应的第二示踪剂检测孔42中插入PVC管8，将连有地质雷达52的井中天线51放入PVC管8中，进行不同深度的探测，确定渗漏点的垂直位置及规模，同时根据渗漏点的雷达波反射时间计算出渗漏点的准确水平位置。

本实施例提供的混凝土连续墙渗漏点检测方法，经实践该方法能短时间内检测出渗漏点，其中步骤3）采用深入不透水层的第一、第二示踪剂检测孔，以便于井中天线能下滑至地下混凝土连续墙墙体和底部接缝，并对接缝处进行检测，相比于渗漏管检测法大大提高渗漏点的检出率；而且相比于超声波检测法不用在混凝土连续墙中预先埋管，减少一道施工工序，减少了人力成本和材料成本，简便、经济。

Claims (4)

1.一种地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，其特征在于采用地质雷达，包括如下步骤：

1）在地下混凝土连续墙外侧均布若干个观测井；

2）地下混凝土连续墙内进行抽水，观测混凝土连续墙外的观测井中水位的变化情况，初步确定漏水方位；

3）在对应于初步确定漏水方位的连续墙的内外两侧布置深入混凝土连续墙不透水层以下的钻孔，在一外侧孔中投放示踪剂，在另一侧孔中取水样检测是否有示踪剂，初步确定渗漏点的水平位置；

4）在初步得到渗漏点的水平位置的观测井中，用地质雷达与对应天线上下探测，确定渗漏点的垂直位置；

所述初步确定漏水方位包括：

若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井没有明显水位变化，则设定该类观测井所对应的墙体为初步确定的漏水方位；

若水位发生明显变化的观测井的相邻观测井有明显水位变化，则将该类观测井的相邻观测井的中间位置作为初步确定的漏水方位；

所述钻孔为通过高压水管冲孔到混凝土连续墙深度以下而形成的等深度孔。

2.根据权利要求1所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，其特征在于初步确定渗漏点的水平位置包括如下步骤：

a）在连续墙内侧构筑第一示踪剂检测孔，并对该孔进行抽水操作；

b）在连续墙外侧构筑与第一示踪剂检测孔相对应的第二示踪剂检测孔，在第二示踪剂检测孔中投放示踪剂；

c）对第一示踪剂检测孔中取水样检测，若示踪剂检测结果为阳性，则设定此时墙体相对于两示踪剂检测孔的对应位置为渗漏点初步确定的水平位置，否则重新构筑对应示踪剂检测孔，进行如步骤a）～c）的过程；直至示踪剂检测结果为阳性。

3.根据权利要求2所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，其特征在于所述检测孔对应连续墙的位置是以初步确定的漏水方位为中心点依次向两边观测井分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述地下混凝土连续墙渗漏点位置的检测方法，其特征在于所述步骤4）中在对应的第一示踪剂检测孔中插入PVC管，将连有地质雷达的井中天线放入PVC管中，进行不同深度的探测，确定渗漏点的垂直位置及规模，同时根据渗漏点的雷达波反射时间计算出渗漏点的准确水平位置。