專利名稱：一種利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于主要用于市政工程、エ業(yè)與民用建筑工程深基坑地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏檢測領(lǐng)域，具體涉及種利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法。
背景技術(shù)：
在基坑施工特別是超大超深基坑開挖施工中，地下連續(xù)墻發(fā)揮著重要的安全保障作用。如果地下連續(xù)墻滲漏，基坑側(cè)避就容易發(fā)生坍塌，對(duì)基坑內(nèi)施工造成不利影響，嚴(yán)重 時(shí)會(huì)威脅施工甚至直接造成重大基坑安全事故。因此滲漏監(jiān)測是基坑地下連續(xù)墻施工的重要環(huán)節(jié)。通常的做法是在基坑地下連續(xù)墻兩側(cè)設(shè)置一定的觀測鉆孔，對(duì)地下水位進(jìn)行對(duì)比觀測來判斷是否有滲漏發(fā)生。這ー作法通常觀測效果不明顯，觀測結(jié)果比較滯后，從而陷于被動(dòng)局面，導(dǎo)致基坑施工安全系數(shù)不夠高等。在基坑工程的建設(shè)中，提高地下連續(xù)墻滲漏監(jiān)測效率與精度十分重要與迫切。熱場是普遍存在于地質(zhì)體中的天然物理場。熱場分布的規(guī)律與熱傳導(dǎo)規(guī)律密切相關(guān)，是進(jìn)行紅外熱場不蹤研究的基礎(chǔ)。本發(fā)明在深基坑分層開挖過程中，每開挖ー層，使用紅外熱像儀采集地下連續(xù)墻體及接縫處的紅外熱信息，根據(jù)紅外感應(yīng)生成熱場圖像。對(duì)熱場圖像進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)地下連續(xù)墻是否存在滲漏以及滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位，大大提高監(jiān)測效率。不僅節(jié)約了工程成本，提高監(jiān)測效率與精度，減弱了監(jiān)測工作對(duì)基坑施工的影響，而且運(yùn)用紅外熱場進(jìn)行監(jiān)測具有成本低、效率聞、無污染等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，功能要求與本發(fā)明相似的地下連續(xù)墻檢測技術(shù)主要是通過探測裝置，利用儀器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與判斷。如上海隧道工程股份有限公司；中國科學(xué)院聲學(xué)研究所東海研究站楊磊；王潤田；張瑞昌；祝強(qiáng)的發(fā)明專利“地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測方法”(專利號(hào)200710047373);河海大學(xué)陳亮、李剛、王宇銘、付長靜、_曉璐的發(fā)明專利“以溫度為示蹤劑探測堤壩滲漏通道位置的系統(tǒng)及方法”(專利號(hào)CN101261053A)。但是這些專利都沒有考慮到利用紅外熱像儀，利用熱場圖像及熱場分析對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行滲漏的判斷。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在在深基坑分層開挖過程中，利用紅外熱像儀采集地下連續(xù)墻體及接縫處的紅外熱信息，根據(jù)紅外感應(yīng)生成熱場圖像，提供ー種利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法，具體步驟如下
(1)深基坑分層開挖。隨著基礎(chǔ)工程施工的進(jìn)展，深基坑分層開挖，地下連續(xù)墻逐步外露，初步具備檢測的條件；
(2)深基坑地下連續(xù)墻預(yù)調(diào)查。預(yù)調(diào)查是在設(shè)計(jì)檢測方案、正式開展檢測前進(jìn)行的嘗試性調(diào)查，主要目的是檢查地下連續(xù)墻表觀質(zhì)量，重點(diǎn)關(guān)注蜂窩麻面、空洞、表面有滲水及涌水等位置，以進(jìn)ー步明確檢測范圍與對(duì)象，使檢測更具目的性、更科學(xué)與合理；
(3)制定檢測方案。根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)檢測范圍進(jìn)行進(jìn)一歩的明確，對(duì)檢測時(shí)間、目標(biāo)與方法進(jìn)行細(xì)化，形成正式檢測方案；
(4)實(shí)施現(xiàn)場檢測。根據(jù)檢測方案，利用紅外熱像儀，對(duì)檢測方案中的目標(biāo)進(jìn)行測量，形成圖像，并記錄與保存好相關(guān)紅外熱場圖像；
(5)地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)判斷。分析生成的紅外熱場圖像，對(duì)異常溫度場進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位。
本發(fā)明中，步驟(I)所述的深基坑分層開挖為常規(guī)的深基坑分層開探。本發(fā)明中，步驟(2)所述的地下連續(xù)墻為常規(guī)的地下連續(xù)墻。本發(fā)明中，步驟(4)中所述利用紅外熱像儀是根據(jù)地下連續(xù)墻表面紅外熱形成相關(guān)熱場圖像。本發(fā)明中，步驟(5)中所述的分析是通過對(duì)紅外熱場圖像分析，對(duì)異常熱場及位置進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位。該方法原理明確，適應(yīng)性強(qiáng)，可在深基坑分層開挖的條件下，利用紅外熱像儀，通過其對(duì)地下連續(xù)墻表面及接縫處紅外熱感應(yīng)形成圖像，從而進(jìn)行滲漏的判斷，達(dá)到快速、方便地進(jìn)行基坑地下連續(xù)墻滲漏的判斷與定位的雙重目的，是ー種經(jīng)濟(jì)可行的方法。
圖I是本發(fā)明的流程示意圖。圖2是基坑平面布置圖。圖3是地下連續(xù)墻分層開挖示意圖。圖4是熱像儀主要部件及工作示意圖。圖中標(biāo)號(hào)I為鏡頭，2為光柵，3為探測器。圖5是地下連續(xù)墻接縫與外觀質(zhì)量欠佳點(diǎn)示意圖。其中(a)為地下連續(xù)墻接縫，(b)為外觀質(zhì)量欠佳點(diǎn)。圖6是地下連續(xù)墻接縫與外觀質(zhì)量欠佳點(diǎn)紅外熱像儀圖像。其中(a)為地下連續(xù)墻接縫紅外熱像儀圖，(b)為外觀質(zhì)量欠佳點(diǎn)紅外熱像儀圖像。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例I :以某地區(qū)基坑地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)測試為例，具體應(yīng)用按以下步驟進(jìn)行 工程概況現(xiàn)場地質(zhì)勘探表明，在目標(biāo)基坑地下連續(xù)墻影響范圍內(nèi)地層分為3層，基坑
深度為9m，分別是①層人工填土，層厚I. 5m 級(jí):層粉質(zhì)粘土，層厚I. 5m 級(jí)3層砂質(zhì)粉土，層厚3. 6m ;③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚2. 4m ;④層以下為受カ較好的中砂等土層。步驟一，深基坑分層開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與施工規(guī)范要求，在抽降水到到基坑底板下面0. 5 m后，深基坑可以開始進(jìn)行分層開挖，分層厚度為3m。
步驟ニ，結(jié)合施工規(guī)范，對(duì)深基坑地下連續(xù)墻進(jìn)行表觀質(zhì)量檢查，對(duì)可能存在質(zhì)量缺陷的地方如蜂窩麻面、空洞、表面滲水及涌水等進(jìn)行進(jìn)行標(biāo)記與記錄(見圖5)；
步驟三，根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)檢測范圍進(jìn)行進(jìn)一歩的明確，對(duì)檢測時(shí)間、目標(biāo)與方法進(jìn)行細(xì)化，形成正式檢測方案。步驟四，利用紅外熱像儀，對(duì)目標(biāo)檢測范圍進(jìn)行拍攝，利用物體表面紅外輻射熱形成紅外 輻射圖像(見圖6)。步驟五，結(jié)合熱力學(xué)知識(shí)，通過紅外輻射圖像分析，對(duì)熱場異常的位置進(jìn)行分析與判斷，對(duì)地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位。通過紅外輻射圖像分析(見圖6)可知，在地下連續(xù)墻滲透處，地下連續(xù)墻溫度分布與正常分布不同，因?yàn)闈B漏的地方會(huì)由水流流動(dòng)而帶走能量，物體表面溫度與正常溫度低，形成地下連續(xù)墻表面溫度異常分布，在紅外熱場圖上反映為黑色。分析可見，滲漏點(diǎn)發(fā)生在圖示的黒色處，即滲漏發(fā)生在檢查所發(fā)現(xiàn)的地下連續(xù)墻接縫處(見圖6紅外熱場圖上黒色部分)。本實(shí)施例的效果在深基坑分層開挖的基礎(chǔ)上，通過紅外熱像儀，方便、快速地對(duì)基坑地下連續(xù)墻滲漏進(jìn)行判斷與定位。
權(quán)利要求
1.ー種利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法，其特征在于具體步驟如下 (1)深基坑分層開挖，隨著基礎(chǔ)工程施工的進(jìn)展，深基坑分層開挖，地下連續(xù)墻逐步外露，初步具備檢測的條件； (2)深基坑地下連續(xù)墻預(yù)調(diào)查，預(yù)調(diào)查關(guān)注蜂窩麻面、空洞、表面有滲水及涌水位置，明確檢測范圍與對(duì)象； (3)制定檢測方案，根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)檢測范圍進(jìn)行進(jìn)一歩的明確，對(duì)檢測時(shí)間、目標(biāo)與方法進(jìn)行細(xì)化，形成正式檢測方案； (4)實(shí)施現(xiàn)場檢測，根據(jù)檢測方案，利用紅外熱像儀，對(duì)檢測方案中的目標(biāo)進(jìn)行測量，形成圖像，并記錄與保存好相關(guān)紅外熱場圖像； (5)地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)判斷，分析生成的紅外熱場圖像，對(duì)異常熱場進(jìn)行分析與判斷，進(jìn)而對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法，其特征在于所述的深基坑分層開挖是常規(guī)的基坑開挖，且是分層開挖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用紅外熱場快速預(yù)測地下連續(xù)墻側(cè)壁滲漏的方法，具體為深基坑分層開挖。深基坑地下連續(xù)墻預(yù)調(diào)查，關(guān)注蜂窩麻面、空洞、表面有滲水及涌水等位置，以進(jìn)一步明確檢測范圍與對(duì)象；根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)檢測時(shí)間、目標(biāo)與方法進(jìn)行細(xì)化，形成正式檢測方案；根據(jù)檢測方案，利用紅外熱像儀，對(duì)檢測方案中的目標(biāo)進(jìn)行測量，形成圖像，并記錄與保存好相關(guān)紅外熱場圖像；地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)判斷。分析生成的紅外熱場圖像，對(duì)異常熱場進(jìn)行分析與判斷，進(jìn)而對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行判斷與定位。該方法原理明確，適應(yīng)性強(qiáng)，可在不影響基坑施工的條件下，利用紅外熱像儀，通過主動(dòng)檢測紅外熱場而進(jìn)行基坑地下連續(xù)墻滲漏點(diǎn)的判斷與定位，達(dá)到快速、方便地進(jìn)行基坑地下連續(xù)墻滲漏的判斷與定位的雙重目的，是一種經(jīng)濟(jì)的方法。
文檔編號(hào)E02D33/00GK102776904SQ20121025015
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者王建秀, 鄒寶平, 黃天榮 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)