專利名稱：地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)方法，尤其涉及一種地下連續(xù)墻接縫夾泥 的檢測(cè)方法，屬于建筑施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地下連續(xù)墻具有結(jié)構(gòu)剛度大、整體性、抗?jié)B性和耐久性好的特點(diǎn)，可作為永 久性的擋土擋水和承重結(jié)構(gòu)；能適應(yīng)各種復(fù)雜的施工環(huán)境和水文地質(zhì)條件，可緊 靠已有建筑物施工，施工時(shí)基本無噪音、無震動(dòng)，對(duì)鄰近建筑物和地下管線影響 較??；能建造各種深度(10 100m)、寬度(30 150cm)和形狀的地下墻。 由于地下連續(xù)墻具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以，在城市地鐵和深基礎(chǔ)工程中得到越來 越廣泛的應(yīng)用。
地下連續(xù)墻作為基坑的圍護(hù)工程其防水性能至關(guān)重要，有很多圍護(hù)工程因在 基坑開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重滲漏水、流砂的現(xiàn)象造成基坑外的水土流失， 引起周圍地表沉陷，從而影響到基坑周邊的管線、道路、房屋建筑的安全，甚至 發(fā)生災(zāi)難性的后果。
在基坑開挖后地下連續(xù)墻發(fā)生滲漏水的地方大多位于地下連續(xù)墻接縫處，雖 然地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量可以通過在地下連續(xù)墻施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行刷壁、接縫特 殊處理工藝等措施進(jìn)行優(yōu)化，但是由于接縫處理是在有泥漿環(huán)境中進(jìn)行的，因此 只能憑借施工方案要求的步驟和經(jīng)驗(yàn)來判斷接縫處是否清理干凈，而且在后期澆 灌混凝土的過程中因沉渣厚度增加或操作不當(dāng)也會(huì)造成地下連續(xù)墻接縫處的夾 泥。
總之，為消除地下連續(xù)墻接縫夾泥而存在的滲漏水隱患，確?；娱_挖與周 圍環(huán)境的安全，必須要有對(duì)已施工好的地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的有效手 段。如果有則可以在基坑開挖前對(duì)存在夾泥接縫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn)行水泥單液注 漿或旋噴樁止水的措施，避免基坑開挖過程中接縫發(fā)生滲漏水，確?；娱_挖安 全。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索，還未發(fā)現(xiàn)任何針對(duì)地下連續(xù)墻接縫夾泥進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)方案及相關(guān)文獻(xiàn)記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)地下連續(xù)墻接縫處可能存在夾泥，會(huì)給后續(xù)基坑開挖安全帶來隱 患的技術(shù)問題，而現(xiàn)有技術(shù)又沒有合適的方案在基坑開挖前對(duì)其進(jìn)行檢査并做預(yù) 先處理的情況，提供了一種新穎的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法。這種技術(shù)方 案可在地下連續(xù)墻施工完成后，運(yùn)用超聲波原理對(duì)地下連續(xù)墻接縫進(jìn)行探測(cè)，可 有效地檢測(cè)出地下連續(xù)墻接縫處存在夾泥的位置。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可在基坑開挖前 對(duì)夾泥處地下連續(xù)墻接縫外側(cè)進(jìn)行加固止水處理，以保證基坑開挖的安全。
本發(fā)明是通過采用超聲波裝置對(duì)地下連續(xù)墻的接縫夾泥進(jìn)行檢測(cè)。超聲波 (或者聲波)可以在固體、流體和氣體介質(zhì)中傳播，其傳播的速度與介質(zhì)的特性 有關(guān)。比如在空氣中的聲速一般在340m/s，在水中的聲速在1480m/s，而在混凝 土中的聲速在4000m/s左右。另外，超聲波在非均勻介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和 投射現(xiàn)象，在兩種不同介質(zhì)的分界面上超聲波會(huì)發(fā)生反射和透射，其中有一部分 聲波能量會(huì)被反射，而另一部分能量則穿過界面繼續(xù)前行。正是由于超聲波有這 樣的特性，所以超聲波常常被用于無損探傷或工業(yè)檢測(cè)方面，比如醫(yī)院用的B 超檢測(cè)，地下連續(xù)墻垂直度檢測(cè)用的超聲波檢測(cè)儀等都是基于超聲波的這種物理 現(xiàn)象。而對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行接縫夾泥超聲波檢測(cè)，是一種運(yùn)用已有的超聲波技術(shù) 在地下結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域新的應(yīng)用。
地下連續(xù)墻接縫處的夾泥現(xiàn)象，從物理上講是由于混凝土中夾泥、沙，導(dǎo)致 地下連續(xù)墻中本應(yīng)均勻的混凝土結(jié)構(gòu)中存在了非均勻現(xiàn)象。當(dāng)超聲波在其結(jié)構(gòu)中 傳播時(shí)，如遇到混凝土中夾雜泥沙形成的界面時(shí)，將會(huì)按照一定能量衰減規(guī)律進(jìn) 行反射和透射，衰減后的超聲波繼續(xù)前行。由于夾泥中富含水，所以超聲波在夾 泥中的速度相對(duì)其在混凝土中要小很多，超聲波的傳播時(shí)間會(huì)由于夾泥的存在而 增加，利用超聲波產(chǎn)生的這種傳播時(shí)間差的物理現(xiàn)象可用來判斷地下連續(xù)墻接縫 夾泥的存在與否。
其具體工藝步驟如下
1) 首先將定尺的注漿管連接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，然后將連接好的注漿管安放在鋼 筋籠中的指定位置。
2) 在地下連續(xù)墻的接縫兩側(cè)預(yù)先各埋設(shè)一根已連接好的腳趾注漿管作為超聲波的聲測(cè)管及下放通道。注漿管安放必須與地面垂直，由于地下連續(xù)墻寬度不 是很寬，為避免超聲波反射影響檢測(cè)質(zhì)量，應(yīng)盡量將兩側(cè)注漿管設(shè)于墻體的中間 位置；兩側(cè)注漿管露出地面的長(zhǎng)度相同，地下埋設(shè)長(zhǎng)度與地下連續(xù)墻等高。.
3) 完成地下連續(xù)墻混凝土澆灌后，對(duì)兩側(cè)注漿管進(jìn)行疏通清理，為保證超 聲波發(fā)射時(shí)的良好介質(zhì)，疏通完畢后將兩側(cè)注漿管中注滿水。
4) 在兩側(cè)注漿管上端部安裝導(dǎo)向滾輪。
5) 通過電纜連接線和導(dǎo)向滾輪分別將超聲波發(fā)射傳感器與信號(hào)發(fā)生器、超 聲波接收傳感器與信息處理系統(tǒng)連接起來，通過巻揚(yáng)機(jī)將兩側(cè)電纜連接線纏繞在 其滾筒上。超聲波發(fā)射傳感器與超聲波接收傳感器的外徑應(yīng)小于兩側(cè)注漿管的內(nèi) 徑，以便下放。
6) 從兩側(cè)注漿管中下放超聲波發(fā)射傳感器與超聲波接收傳感器，調(diào)整巻揚(yáng) 機(jī)滾筒，使兩個(gè)傳感器處于同一高度。
7) 進(jìn)行試測(cè)，啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器與信息處理系統(tǒng)，調(diào)整信號(hào)發(fā)生器控制界面 的換能器增益等參數(shù)，保證得到比較良好的效果。
8) 進(jìn)行正式測(cè)量，通過轉(zhuǎn)動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)滾筒勻速下放超聲波發(fā)射傳感器與超聲 波接收傳感器，下放至連續(xù)墻底部結(jié)束。探測(cè)出的數(shù)據(jù)以波長(zhǎng)為單位直接反映在 電腦上，由編制的對(duì)應(yīng)軟件將探測(cè)圖形直接轉(zhuǎn)換的PDF文件上，如超聲波檢測(cè)的 圖形明顯反映有異常波動(dòng)現(xiàn)象，根據(jù)圖形可直接判斷該地下連續(xù)墻接縫的某一深 度上有夾泥的存在。
如產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，則應(yīng)在基坑開挖前對(duì)存在夾泥接縫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn)行水 泥單液注漿或旋噴樁止水的措施，來避免基坑開挖過程中接縫發(fā)生滲漏水，確保 基坑開挖安全。
接縫兩側(cè)埋設(shè)的注槳管的內(nèi)徑應(yīng)不小于40mm，注漿管在地下連續(xù)墻接縫兩 側(cè)布置，間距為1. 2m 1. 6m。
注漿管的材料可為鋼管或黑鐵管.
注漿管連接是指絲壓連接、電焊焊接鋼制腳手管可采用電焊連接，黑鐵管 和電線管一律要采用風(fēng)焊連接。
注漿管進(jìn)行疏通可用壓力泵壓清水，從注漿管頭部壓入，將注漿管內(nèi)可能存 在的雜物洗凈，以保證超聲波傳感器能順利從注漿管內(nèi)下放。接縫夾泥的檢測(cè)時(shí)間應(yīng)在一條接縫兩邊地下連續(xù)墻完成后的7天內(nèi)對(duì)超聲 波接縫夾泥進(jìn)行檢測(cè)，以避免夾泥摻有混凝土等水泥漿液而產(chǎn)生凝固，影響超聲 波夾泥檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
進(jìn)行正式探測(cè)時(shí)，測(cè)量速度要求兩根注漿管的超聲波傳感器必須勻速下放， 使在整個(gè)下放過程中，兩個(gè)超聲波傳感器都處于同一高度。
本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，能夠準(zhǔn)確有效地檢測(cè)到地下連
續(xù)墻接縫處是否有夾泥的情況。該方法因地制宜地利用了地下連續(xù)墻中埋設(shè)的注 漿孔作為檢測(cè)通道，避免對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)改動(dòng)，且檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、快捷， 在實(shí)際施工過程中可操作性強(qiáng)，避免了后續(xù)基坑開挖過程中接縫發(fā)生滲漏水，確 保了工程質(zhì)量與安全。


圖1為地下連續(xù)墻接縫夾泥檢測(cè)方法的原理示意圖
圖中l(wèi).地下連續(xù)墻墻體2.超聲波發(fā)射傳感器3.超聲波接收傳感器
4.注漿管5.導(dǎo)向滑輪6.信號(hào)發(fā)生器7.巻揚(yáng)機(jī)8.電纜連接線 9.信息處理系統(tǒng)IO.地下連續(xù)墻接縫11.夾泥
具體實(shí)施方式
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某基坑工程，基坑深24米，地下連續(xù)墻80幅，采用普通鎖口管柔性接頭形 式，在地下連續(xù)墻1施工完成后，采用超聲波夾泥檢測(cè)儀，對(duì)所有的地下墻接縫 IO進(jìn)行檢測(cè)，施工步驟如下
1) 首先將定尺的注漿管連接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，然后將連接好的注槳4管安放在 鋼筋籠中的指定位置。
2) 在地下連續(xù)墻的接縫10兩側(cè)預(yù)先各埋設(shè)一根已連接的腳趾注漿管4作為 超聲波的聲測(cè)管及下放通道。注漿管4安放必須與地面垂直，由于地下連續(xù)墻寬 度不是很寬，為避免超聲波反射影響檢測(cè)質(zhì)量，應(yīng)盡量將兩側(cè)注漿管4設(shè)于墻體 的中間位置；兩側(cè)注漿管4露出地面的長(zhǎng)度相同，地下埋設(shè)長(zhǎng)度與地下連續(xù)墻1 等高。
3) 完成地下連續(xù)墻1混凝土澆灌后，對(duì)兩側(cè)注漿管4進(jìn)行疏通清理，為保 證超聲波發(fā)射的良好媒質(zhì)，疏通完畢后將兩側(cè)注漿管中注滿水。
4) 在兩側(cè)注漿管4上端部安裝導(dǎo)向滾輪5。5) 通過電纜連接線8和導(dǎo)向滾輪5分別將超聲波發(fā)射傳感器2與信號(hào)發(fā)生 器6、超聲波接收傳感器3與信息處理系統(tǒng)9連接起來，通過巻揚(yáng)機(jī)7將兩側(cè)電 纜連接線8纏繞在其滾筒上。超聲波發(fā)射傳感器2與超聲波接收傳感器3的外徑 應(yīng)小于兩側(cè)注衆(zhòng)管4的內(nèi)徑，以便下放。
6) 從兩側(cè)注漿管4中下放超聲波發(fā)射傳感器2與超聲波接收傳感器3，調(diào) 整巻揚(yáng)機(jī)7滾筒，使兩個(gè)傳感器處于同一高度。
7) 進(jìn)行試測(cè)，啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器6與信息處理系統(tǒng)9，調(diào)整信號(hào)發(fā)生器6控 制界面的換能器增益等參數(shù)，保證得到比較良好的效果。
8) 進(jìn)行正式測(cè)量，通過轉(zhuǎn)動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)7滾筒勻速下放超聲波發(fā)射傳感器2與 超聲波接收傳感器3，下放至地下連續(xù)墻l底部結(jié)束。探測(cè)出的數(shù)據(jù)以波長(zhǎng)為單 位直接反映在電腦上，由編制的對(duì)應(yīng)軟件將探測(cè)圖形直接轉(zhuǎn)換的PDF文件上，如 超聲波檢測(cè)的圖形明顯反映有異常波動(dòng)現(xiàn)象，即可直接判斷該地下連續(xù)墻接縫 10的某一深度上有夾泥11的存在。
如產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，則應(yīng)在基坑開挖前對(duì)存在夾泥接縫10的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn) 行水泥單液注漿或旋噴樁止水的措施，來避免基坑開挖過程中接縫10發(fā)生滲漏 水，確?；娱_挖安全。
接縫10兩側(cè)埋設(shè)的注漿管內(nèi)徑為40醒，注漿管4在地下連續(xù)墻接縫10兩 側(cè)布置，間距為1. 2m。
注漿管4的材料可為鋼管或黑鐵管.
注漿管4連接是指絲壓連接、電焊焊接鋼制腳手管可采用電焊連接，黑鐵 管和電線管一律要采用風(fēng)焊連接。
注漿管4進(jìn)行疏通可用壓力泵壓清水，從注漿管頭部壓入，將注漿管內(nèi)可能 存在的雜物洗凈，以保證超聲波傳感器能順利從注漿管內(nèi)下放。
接縫夾泥11的檢測(cè)時(shí)間在一條接縫10兩邊地下連續(xù)墻1完成后的7天內(nèi)對(duì) 超聲波接縫夾泥11進(jìn)行檢測(cè)，以避免夾泥11摻有混凝土等水泥漿液而產(chǎn)生凝固， 影響超聲波夾泥檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
進(jìn)行正式探測(cè)時(shí)，測(cè)量速度要求兩根注漿管4的超聲波傳感器必須勻速下 放，使在整個(gè)下放過程中，兩個(gè)超聲波傳感器都處于同一高度。
通過檢測(cè)，檢測(cè)出六條接縫存在夾泥現(xiàn)象，地下墻接頭有夾泥l(xiāng)l的地方， 超聲波檢測(cè)的圖形明顯的反映出來異常波動(dòng)，其夾泥的高度和寬度以探測(cè)的波長(zhǎng) 為單位直接通過電腦打印出來，然后我們對(duì)存在夾泥的地下墻接縫外側(cè)使用了旋 噴樁進(jìn)行防水處理，根據(jù)基坑開挖情況來看，夾泥現(xiàn)象和超聲波測(cè)出來的結(jié)果一 致，由于預(yù)先采取了防水措施，基坑開挖過程中沒有發(fā)生滲漏水現(xiàn)象，基坑開挖 的安全得到了保證。
權(quán)利要求
1. 一種地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于具體工藝如下①將定尺的注漿管連接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，將連接好的注漿管(4)安放在鋼筋籠中指定位置；②在地下連續(xù)墻的接縫(10)兩側(cè)預(yù)先各埋設(shè)一根已連接的腳趾注漿管(4)作為超聲波的聲測(cè)管及下放通道；兩側(cè)注漿管(4)安放必須與地面垂直，并盡量設(shè)置于地下連續(xù)墻墻體的中間位置；兩側(cè)注漿管(4)露出地面的長(zhǎng)度相同，地下埋設(shè)長(zhǎng)度與地下連續(xù)墻(1)等高；③完成地下連續(xù)墻(1)混凝土澆灌后，對(duì)兩側(cè)注漿管(4)進(jìn)行疏通清理，疏通完畢后將兩側(cè)注漿管中注滿水，保證超聲波發(fā)射時(shí)的良好介質(zhì)；④在兩側(cè)注漿管(4)上端部安裝導(dǎo)向滾輪(5)；⑤通過電纜連接線(8)和導(dǎo)向滾輪(5)分別將超聲波發(fā)射傳感器(2)與信號(hào)發(fā)生器(6)、超聲波接收傳感器(3)與信息處理系統(tǒng)(9)連接起來，通過卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)將兩處電纜連接線(8)纏繞在其滾筒上，超聲波發(fā)射傳感器(2)與超聲波接收傳感器(3)的外徑應(yīng)小于兩側(cè)注漿管(4)的內(nèi)徑；⑥從兩側(cè)注漿管(4)中下放超聲波發(fā)射傳感器(2)與超聲波接收傳感器(3)，調(diào)整卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)滾筒，使兩傳感器處于同一高度；⑦進(jìn)行試測(cè)，啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器(6)與信息處理系統(tǒng)(9)，調(diào)整信號(hào)發(fā)生器(6)控制界面的系統(tǒng)增益等參數(shù)；⑧進(jìn)行正式測(cè)量，通過轉(zhuǎn)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)滾筒勻速下放超聲波發(fā)射傳感器(2)與超聲波接收傳感器(3)，下放至地下連續(xù)墻(1)底部結(jié)束；探測(cè)出的數(shù)據(jù)以波長(zhǎng)為單位直接反映在信息處理系統(tǒng)上，由編制的對(duì)應(yīng)軟件將探測(cè)圖形直觀地反映出來；如超聲波檢測(cè)的圖形明顯反映有異常波動(dòng)現(xiàn)象，可直接判斷該地下連續(xù)墻接縫(10)的某一深度上有夾泥(11)的存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于接縫兩 側(cè)埋設(shè)注漿管(4)的內(nèi)徑應(yīng)不小于40醒，兩根注衆(zhòng)管(4)的間距為1.2m 1.6m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于注漿管 (4)的材料可為鋼管或黑鐵管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于注漿管 (4)連接是指絲壓連接、電焊焊接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于注漿 管(4)進(jìn)行疏通可用壓力泵壓清水，從注漿管頭部壓入，將注漿管內(nèi)可能存在的 雜物洗凈，以保證超聲波傳感器能順利從注漿管內(nèi)下放。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特征在于接縫 夾泥的檢測(cè)時(shí)間應(yīng)在一條接縫兩邊地下連續(xù)墻(l)完成后的7天內(nèi)對(duì)接縫夾泥 (ll)進(jìn)行檢測(cè)，以避免夾泥(ll)摻有混凝土等水泥槳液而產(chǎn)生凝固現(xiàn)象，影響超 聲波夾泥檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的地下連續(xù)墻接縫夾泥的檢測(cè)方法，其特 征在于進(jìn)行正式檢測(cè)時(shí)的測(cè)量速度要求兩根注漿管的超聲波傳感器必須勻速下 放，使在整個(gè)下放過程中，兩超聲波傳感器都處于同一高度。
全文摘要
本發(fā)明是一種判斷地下連續(xù)墻接縫是否存在夾泥的檢測(cè)方法，屬于建筑工程領(lǐng)域。深基坑開挖過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地下連續(xù)墻接縫因夾泥而發(fā)生滲漏水，如果封堵不住會(huì)造成基坑周圍地表沉陷。通過對(duì)地下連續(xù)墻接縫夾泥檢測(cè)，可采取補(bǔ)救措施以避免基坑開挖風(fēng)險(xiǎn)。其具體工藝如下首先利用地下連續(xù)墻接縫兩側(cè)的注漿管，使超聲波發(fā)射與接收傳感器能夠從兩個(gè)注漿管中同步下放并發(fā)射聲波，一旦接縫出現(xiàn)夾泥等異物，由于夾雜的泥土中富含水，而且水中聲速相對(duì)比混凝土中要低許多，利用超聲波這種傳播時(shí)間差的物理現(xiàn)象可用來檢測(cè)地下連續(xù)墻接縫夾泥的存在與否。這種檢測(cè)方法準(zhǔn)確有效、操作方便，適合于所有地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑工程。
文檔編號(hào)E02D29/00GK101418579SQ20071004737
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者張瑞昌, 磊 楊, 王潤(rùn)田, 強(qiáng) 祝 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司;中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所東海研究站