一種軟土地區(qū)地下連續(xù)墻滲漏檢測(cè)方法與流程

本發(fā)明涉及一種地下連續(xù)墻滲漏檢測(cè)方法，適用于基坑圍護(hù)中地下連續(xù)墻的滲漏檢測(cè)，屬建筑施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在地下連續(xù)墻施工過程中，為了防止地下連續(xù)墻滲漏造成事故，常在施工前檢測(cè)地下連續(xù)墻的滲漏情況，來保證基坑安全。在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中，地下連續(xù)墻具有防水的效果，但仍有70％以上的基坑工程事故是水害直接或間接造成的，輕則造成基坑報(bào)廢、圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌，重則危及周邊環(huán)境安全、造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，對(duì)于地下連續(xù)墻的隔水效果的檢測(cè)顯得至關(guān)重要，目前常用的一些檢測(cè)方法通常有兩類，第一類為水文地質(zhì)推斷和地球物理勘探方法，如水文地質(zhì)推斷、電阻率方法、基坑內(nèi)外電阻率變化檢測(cè)、基坑內(nèi)外溫度變化檢測(cè)等。

1)水文地質(zhì)推斷

在基坑未開挖前國內(nèi)外公認(rèn)較好的檢測(cè)方法是對(duì)帷幕內(nèi)基坑進(jìn)行抽水試驗(yàn)來確定滲漏隱患位置。但這種方法無法完成單個(gè)接縫的檢測(cè)，只能分片區(qū)，且無法確認(rèn)漏點(diǎn)的標(biāo)高、數(shù)量等信息，不能指導(dǎo)下一步堵漏工作。

2)地球物理勘探方法

(1)電阻率

在基坑內(nèi)部降水前，探測(cè)測(cè)點(diǎn)處的土層電阻率；在基坑內(nèi)部降水后，探測(cè)測(cè)點(diǎn)處的土層電阻率；若土層電阻率前后發(fā)生突變，則該測(cè)點(diǎn)處即為隱伏滲漏點(diǎn)的位置。

(2)溫度場(chǎng)

通過滲漏水與周圍環(huán)境溫度的變化，來確定是否滲漏。

(3)電極

在尚未開挖的帷幕基坑中央垂直埋設(shè)供電電極A，在基坑外圍設(shè)置一供電電極B，打入地下。連接到電子補(bǔ)償儀，通過Vl(x)/I曲線上出現(xiàn)正負(fù)(或負(fù)正)過渡現(xiàn)象，正負(fù)之間的零值點(diǎn)對(duì)應(yīng)為滲漏隱患的存在位置和深度。

(4)人工熱源與地下水溫度

向基坑外側(cè)鉆孔施加熱源，使基坑外側(cè)鉆孔孔內(nèi)溫度升高，若止水帷幕滲漏，則熱源會(huì)流向基坑內(nèi)側(cè)，從而可以監(jiān)測(cè)出來。

以上對(duì)止水帷幕滲漏檢測(cè)的方法，具有測(cè)量比較困難，施工較復(fù)雜，并且對(duì)于測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度把握不好的缺點(diǎn)。

第二類是通過地下連續(xù)墻內(nèi)的抽水試驗(yàn)，檢測(cè)地下連續(xù)墻的整體隔水效果，這種方法需要在地下連續(xù)墻外打設(shè)水位觀察孔，通過觀察抽水過程中水位變化情況來判斷地下連續(xù)墻的隔水效果以及滲漏點(diǎn)的大體位置。但這種方法需要專門打設(shè)大量水位觀察孔，施工工期較長(zhǎng)、費(fèi)用較高，另外坑外的水位孔間隔較大，不可能做到連續(xù)排列，很容易漏掉一些隱伏的滲漏點(diǎn)，并且無法得到滲漏點(diǎn)的精確位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)檢測(cè)施工復(fù)雜、測(cè)量困難、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較低等不足，本發(fā)明提供的一種軟土地區(qū)地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)檢測(cè)方法，有效的解決了施工復(fù)雜、測(cè)量困難、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較低等不足，同時(shí)能夠較準(zhǔn)確的測(cè)量出滲漏點(diǎn)的具體位置。本方法不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地區(qū)地下連續(xù)墻隱伏滲漏點(diǎn)精確檢測(cè)，而且簡(jiǎn)單易行、操作方便、工期短。另外，該方法對(duì)軟土能夠達(dá)到加固的效果，軟土能在較短時(shí)間內(nèi)含水量明顯減少，提高了軟土的不排水抗剪強(qiáng)度并降低軟土靈敏度，并且軟土加固效果是不可逆的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種軟土地區(qū)地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置包括觀測(cè)井、降水井、鋁電極和通電裝置，所述的觀測(cè)井位于基坑的外側(cè)，用來觀測(cè)基坑外側(cè)地下水位的變化；所述的降水井為基坑內(nèi)側(cè)降水井，可用來觀測(cè)基坑內(nèi)側(cè)的地下水位；所述的鋁電極為電滲法所需的電極；所述的通電裝置位于地面上，為鋁電極提供正、負(fù)極電源，所述回收方法包括如下步驟：

1)對(duì)基坑內(nèi)側(cè)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，觀測(cè)基坑外側(cè)觀測(cè)井的水位變化，若觀測(cè)井的水位未發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻不存在滲漏點(diǎn)；若觀測(cè)的水位發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻存在滲漏點(diǎn)。

2)采用鋁電極進(jìn)行電滲，鋁電極采用具有放射性同位素鋁，在電滲的過程中釋放的鋁離子具有放射性，在地面上通過對(duì)放射性的測(cè)量得出鋁離子的遷移過程，可得出滲漏點(diǎn)的水平位置，停止電滲。

3)然后采取有效的方法測(cè)量滲漏點(diǎn)的垂直位置，因?yàn)樵陔姖B的過程中，鋁離子會(huì)大量集中在滲漏點(diǎn)位置，導(dǎo)致滲漏點(diǎn)附近鋁離子濃度會(huì)增大，可通過檢測(cè)鋁離子濃度大小來確定滲漏點(diǎn)的垂直位置，可采用鋁離子濃度測(cè)量?jī)x器或化學(xué)方法來測(cè)量鋁離子濃度。

4)將垂直方向分為若干個(gè)等距離的小區(qū)間，在電滲之前測(cè)量鋁離子濃度或正離子的濃度，與電滲過程中進(jìn)行比較，可采用鋁離子濃度測(cè)量?jī)x器、正離子濃度測(cè)量?jī)x器或者化學(xué)的方法來測(cè)量。

5)測(cè)量結(jié)束后，接通電源開始電滲，在電滲的過程中實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)鋁離子的濃度或者正離子的濃度，通過與電滲前鋁離子濃度或正離子濃度進(jìn)行比較，得出滲漏點(diǎn)的垂直位置。

6)結(jié)合測(cè)出的水平位置與垂直位置得出地下連續(xù)墻的具體滲漏點(diǎn)位置。

進(jìn)一步，所述觀測(cè)井的距離應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況確定，所述降水井可直接采用基坑原有的降水井，所述鋁電極中的鋁應(yīng)具有放射性，所述通電裝置包括通電裝置正極與通電裝置負(fù)極，通電裝置的電源儲(chǔ)量應(yīng)足夠大，所述軟土層為電滲法適用土層，所述鋁離子應(yīng)具有放射性。

所述步驟1)中，開始基坑內(nèi)外地下水處于平衡狀態(tài)，對(duì)基坑內(nèi)部降水井進(jìn)行抽水，造成基坑內(nèi)外地下水失去平衡，從而基坑外觀測(cè)井的水位發(fā)生變化；

所述步驟2)中，鋁電極具有放射性，在電滲過程中射放的鋁離子同樣具有放射性，在電滲過程中，采用檢測(cè)放射性的儀器在地面上檢測(cè)放射性鋁離子的遷移過程，得出鋁離子最終聚集的水平位置，即滲漏點(diǎn)水平位置。

所述步驟4)中，對(duì)滲漏點(diǎn)垂直位置的檢測(cè)采用分割法，將地面到檢測(cè)底端分為若干個(gè)相等的檢測(cè)區(qū)間，采用儀器或者化學(xué)的方法檢測(cè)每個(gè)區(qū)間鋁離子或者正離子的含量，從而可得出滲漏點(diǎn)的垂直位置。本檢測(cè)方法是根據(jù)鋁離子的性質(zhì)決定的，通過試驗(yàn)得到，在電滲過程中，若止水帷幕存在滲漏點(diǎn)，那么鋁離子會(huì)大量集聚在滲漏點(diǎn)附近，導(dǎo)致滲漏點(diǎn)附近鋁離子濃度或正離子濃度變高。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：降水井對(duì)基坑內(nèi)部降水，通過觀測(cè)基坑外部觀測(cè)井水位變化判斷基坑是否存在滲漏，若存在滲漏，則檢測(cè)滲漏點(diǎn)的具體位置。通過電滲原理，對(duì)鋁電極進(jìn)行電滲，鋁電極中的鋁應(yīng)具有放射性，電滲過程中，采用檢測(cè)放射性儀器在地面檢測(cè)鋁離子的遷移路徑，從而可得到滲漏點(diǎn)的水平位置。從試驗(yàn)的情況可得出，若止水帷幕存在滲漏，鋁離子會(huì)大量集中在滲漏的位置，從而可通過電滲前后的鋁離子濃度或正離子濃度來確定滲漏點(diǎn)的垂直位置。為了確定滲漏點(diǎn)的垂直位置采用分割的原理，根據(jù)以上確定的水平位置，在地連墻內(nèi)側(cè)，從地面上到檢測(cè)底端的垂直高度內(nèi)，將其分為若干個(gè)等距離的小區(qū)間，分別測(cè)量每個(gè)區(qū)間內(nèi)鋁離子濃度或正離子濃度，將其結(jié)果與電滲前對(duì)比，得出滲漏點(diǎn)的垂直位置。將水平位置與垂直位置相結(jié)合，可得到滲漏點(diǎn)的具體位置。

不僅能夠檢測(cè)地下連續(xù)墻隱伏滲漏點(diǎn)的位置，而且具有操作簡(jiǎn)單、施工方便、成本低、速度快、安全性高、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：(1)準(zhǔn)確度高。通過確定水平位置與垂直位置來確定滲漏點(diǎn)的具體位置，并且垂直位置的確定，可通過劃分區(qū)間的大小來改變準(zhǔn)確度。(2)成本低，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益好。本方法采用的材料常見，用量少，遠(yuǎn)低于地連墻滲漏造成損失，而且降低消耗，社會(huì)經(jīng)濟(jì)性效益好。(3)簡(jiǎn)單易行、操作方便。不需要對(duì)作業(yè)人員提出高要求，普通的工人經(jīng)過簡(jiǎn)單的訓(xùn)練即可完成。(4)減少含水量，加固被動(dòng)區(qū)土體。電滲過程中使基坑內(nèi)部地下水向外部流出，使軟土在較短時(shí)間內(nèi)含水量明顯減少，提高了軟土的不排水抗剪強(qiáng)度并降低軟土靈敏度，并且軟土加固效果是不可逆的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基坑平面布置圖；

圖2為本發(fā)明電滲法檢測(cè)滲漏點(diǎn)平面位置原理示意圖；

圖3為本發(fā)明電滲法檢測(cè)滲漏點(diǎn)剖面位置示意圖；

圖4為本發(fā)明電滲法檢測(cè)滲漏點(diǎn)剖面效果圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參照?qǐng)D1～圖4，一種軟土地區(qū)地下連續(xù)墻滲漏檢測(cè)方法，所述的地連墻1為所要檢測(cè)的地連墻，所述觀測(cè)井2穿過軟土層4，用來觀測(cè)基坑外側(cè)地下水位的變化，觀測(cè)井2的間距與深度根據(jù)實(shí)際工程確定，觀測(cè)井2亦可作為基坑外側(cè)降水井，所述降水井3穿過軟土層4，為基坑內(nèi)側(cè)降水井，可用來觀測(cè)基坑內(nèi)側(cè)的地下水位，所述鋁電極5分為正電極與負(fù)電極，插入在軟土層4中，基坑內(nèi)部鋁電極連接正電極，基坑外側(cè)連接負(fù)電極，所述通電裝置6包括正極與負(fù)極，為鋁電極5提供正、負(fù)極電源，通電裝置正極7與基坑內(nèi)鋁電極連接，通電裝置負(fù)極8與基坑外鋁電極連接，所述通電裝置正極7與鋁電極正極連接，所述通電裝置負(fù)極7與鋁電極負(fù)極連接，所述坑內(nèi)地面9為基坑內(nèi)側(cè)的自然地面標(biāo)高，所述坑外地面10為基坑外側(cè)的自然地面標(biāo)高，所述的滲漏點(diǎn)11存在與地下連續(xù)墻上，為地下連續(xù)墻的隱伏滲漏點(diǎn)，所述鋁離子12為電滲過程中鋁電極5所射放出的具有放射性的鋁離子，所述檢測(cè)方法包括如下步驟：

1)對(duì)基坑內(nèi)側(cè)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，觀測(cè)基坑外側(cè)觀測(cè)井的水位變化，若觀測(cè)井的水位未發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻不存在滲漏點(diǎn)；若觀測(cè)的水位發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻存在滲漏點(diǎn)。

2)采用鋁電極進(jìn)行電滲，鋁電極采用具有放射性同位素鋁，在電滲的過程中釋放的鋁離子具有放射性，在地面上通過對(duì)放射性的測(cè)量得出鋁離子的遷移過程，可得出滲漏點(diǎn)的水平位置，停止電滲。

3)然后采取有效的方法測(cè)量滲漏點(diǎn)的垂直位置，因?yàn)樵陔姖B的過程中，鋁離子會(huì)大量集中在滲漏點(diǎn)位置，導(dǎo)致滲漏點(diǎn)附近正離子數(shù)量增多，可通過測(cè)試鋁離子濃度大小與正離子數(shù)量多少來確定滲漏點(diǎn)的垂直位置(本方法以檢測(cè)鋁離子濃度為例分析)。

4)將垂直方向分為若干個(gè)等距離的小區(qū)間，在電滲之前測(cè)量鋁離子濃度或正離子的濃度，與電滲過程中進(jìn)行比較，可采用鋁離子濃度測(cè)量?jī)x器、正離子濃度測(cè)量?jī)x器或者化學(xué)的方法來測(cè)量。

5)測(cè)量結(jié)束后，接通電源開始電滲，在電滲的過程中實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)鋁離子的濃度或者正離子的濃度，通過與電滲前鋁離子濃度或正離子濃度進(jìn)行比較，得出滲漏點(diǎn)的垂直位置。

6)結(jié)合測(cè)出的水平位置與垂直位置得出地下連續(xù)墻的具體滲漏點(diǎn)位置。

進(jìn)一步，所述觀測(cè)井的距離應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況確定，所述降水井可直接采用基坑原有的降水井，所述鋁電極中的鋁應(yīng)具有放射性，所述通電裝置包括通電裝置正極與通電裝置負(fù)極，通電裝置的電源儲(chǔ)量應(yīng)足夠大，所述軟土層為電滲法適用土層，所述鋁離子應(yīng)具有放射性。

所述步驟1)中，開始基坑內(nèi)外地下水處于平衡狀態(tài)，對(duì)基坑內(nèi)部降水井進(jìn)行抽水，造成基坑內(nèi)外地下水失去平衡，從而基坑外觀測(cè)井的水位發(fā)生變化；

所述步驟2)中，鋁電極具有放射性，在電滲過程中射放的鋁離子同樣具有放射性，在電滲過程中，采用檢測(cè)放射性的儀器在地面上檢測(cè)放射性鋁離子的遷移過程，得出鋁離子最終聚集的水平位置，即滲漏點(diǎn)水平位置。

所述步驟4)中，對(duì)滲漏點(diǎn)垂直位置的檢測(cè)采用分割法，將地面到檢測(cè)底端分為若干個(gè)相等的檢測(cè)區(qū)間，采用儀器或者化學(xué)的方法檢測(cè)每個(gè)區(qū)間鋁離子或者正離子的含量，從而可得出滲漏點(diǎn)的垂直位置。本檢測(cè)方法是根據(jù)鋁離子的性質(zhì)決定的，通過試驗(yàn)得到，在電滲過程中，若止水帷幕存在滲漏點(diǎn)，那么鋁離子會(huì)大量集聚在滲漏點(diǎn)附近，導(dǎo)致滲漏點(diǎn)附近鋁離子濃度或正離子濃度變高。

某基坑的開挖深度為15.95m，采用地下連續(xù)墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼止水帷幕，地下連續(xù)墻深度為24.5m，厚度為800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，基坑周長(zhǎng)400m?；又車鸀橹匾ㄖ锱c道路，建筑物均有鋼筋混凝土基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，土層以軟土為主，本工程⑧層圓礫中的地下水具承壓性質(zhì)，該含水層水量相對(duì)豐富，水頭高度要低于上部的潛水位2m左右，地下水位埋深淺，深層承壓含水層滲透系數(shù)大，如何考慮降水對(duì)周邊環(huán)境影響是極其重要的。由于本基坑深度較深，地下條件較復(fù)雜，若地連墻存在滲漏，將發(fā)生不可估量的損失。故基坑開挖前對(duì)地下連續(xù)墻滲漏檢測(cè)顯得非常重要。

本實(shí)施例的軟土地區(qū)地下連續(xù)墻隱伏滲漏點(diǎn)檢測(cè)方法的實(shí)施方案是：

1)確定裝置各部分尺寸。在基坑內(nèi)部地下連續(xù)墻1附近，相隔一定的距離打入降水井3，本例間距取5m，降水井3采用管井降水。在基坑外部地下連續(xù)墻1附近，相隔一定距離打入觀測(cè)井2，本例間距取5m。鋁電極5的長(zhǎng)度與地下連續(xù)墻1的深度一致，若地下連續(xù)墻1的深度較深，可采用分層測(cè)量。垂直方向小區(qū)間劃分間距選擇500mm，該例的區(qū)間個(gè)數(shù)為49個(gè)。

2)檢測(cè)是否存在滲漏點(diǎn)。對(duì)基坑內(nèi)側(cè)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，觀測(cè)基坑外側(cè)觀測(cè)井2的水位變化，若觀測(cè)井2的水位未發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻1不存在滲漏點(diǎn)11；若觀測(cè)井2的水位發(fā)生較大的變化，則地下連續(xù)墻1存在滲漏點(diǎn)11。

3)檢測(cè)滲漏點(diǎn)水平位置。分別將兩個(gè)鋁電極5插入基坑內(nèi)、外兩側(cè)，將基坑內(nèi)的鋁電極5與通電裝置正極7連接，基坑外的鋁電極5與通電裝置負(fù)極8連接，鋁電極5采用具有放射性同位素鋁。開啟通電裝置6進(jìn)行電滲，在電滲的過程中釋放的鋁離子12具有放射性，在地面上通過對(duì)放射性的測(cè)量得出鋁離子12的遷移過程，可得出滲漏點(diǎn)11的水平位置，停止電滲。

4)滲漏點(diǎn)垂直位置測(cè)量原理。在電滲的過程中，鋁離子12會(huì)大量集中在滲漏點(diǎn)位置，導(dǎo)致滲漏點(diǎn)附近鋁離子12數(shù)量增多，可通過測(cè)試鋁離子12濃度大小來確定滲漏點(diǎn)11的垂直位置。

5)滲漏點(diǎn)垂直位置測(cè)量。將垂直方向分為若干個(gè)等距離的小區(qū)間，本例以500mm為一區(qū)間，分為49個(gè)，首先通過取樣的方法測(cè)量每個(gè)區(qū)間的原始鋁離子12濃度，然后開始電滲，在電滲過程中實(shí)時(shí)采集各個(gè)區(qū)間、不同深度下的試樣，測(cè)量鋁離子12的濃度，將測(cè)量的結(jié)果分類記錄，測(cè)量?jī)x器可采用鋁離子濃度測(cè)量?jī)x器或者化學(xué)的方法來測(cè)量。

6)滲漏點(diǎn)垂直位置確定。將各個(gè)時(shí)段、各個(gè)深度測(cè)量出的鋁離子12濃度與前時(shí)段同一位置的鋁離子12濃度進(jìn)行比較，可畫出電滲過程中不同深度鋁離子12濃度的變化趨勢(shì)，從電滲開始到結(jié)束，若存在某一位置鋁離子12濃度變化較大，則說明該位置是滲漏點(diǎn)11的垂直位置。

7)滲漏點(diǎn)位置確定。結(jié)合測(cè)出的水平位置與垂直位置得出地下連續(xù)墻1的具體滲漏點(diǎn)11位置。