一种地下连续墙渗漏水探测方法

摘要

本发明公开了一种基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，包括以下步骤：（1）在地连墙外侧距离地连墙接缝5-30cm的位置，施工袖阀管；（2）从下向上分段用注浆机向袖阀管内的芯管注水，每段注水的控制时间为5-20分钟；（3）注水的同时观察坑内降水井的水质变化，如果出现混浊，确定此时芯管位置，则与注浆段相邻的地连墙接缝存在缺陷，即确定该位置的地连墙接缝范围内存在渗漏，提供接缝渗漏数据以便确定下步加固措施。本发明方法工艺简便、施工快速、与基坑降水试验及电渗法比较其成本较低，有利于安全快速发现地下连续墙接缝渗漏隐患，确定地连墙渗漏详细位置。

权利要求

1.一种基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，包括以下步骤：（1）在地连墙外侧距离地连墙接缝5-30cm的位置，施工袖阀管；

（2）从下向上分段用注浆机向袖阀管内的芯管加压注水，每段注水的控制时间为5-20分钟；

（3）注水的同时观察坑内降水井的水质变化，如果出现混浊，确定此时芯管位置，则与注浆段相邻的地连墙接缝存在缺陷；

加压注水时注入的是颜料水，当降水井内出现混浊时，则保持注浆管位置并持续注入颜料水，直至坑内降水井内的水质出现颜料水色为止；进而判定相邻位置的地连墙接缝存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，步骤（2）注浆压力为0.3-1.2MPa。

3.根据权利要求2所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，注浆压力为0.5-1.0MPa。

4.根据权利要求1所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，步骤（2）注浆每10-80cm为一段。

5.根据权利要求4所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，每30-

60cm为一段。

6.根据权利要求1所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，步骤（2）注入颜料水10-15分钟。

7.根据权利要求1所述的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，其特征在于，施工袖阀管的过程如下：在围护结构封闭，基坑内降水井具备抽水的条件下，在基坑外侧的离地连墙接缝5-30cm的位置钻孔，钻孔过程中观察降水井内抽出水质变化，如果出现混浊，确定钻入深度，在该位置地连墙接缝存在渗漏缺陷；否则钻孔至设计位置，安装袖阀管。

说明书

一种地下连续墙渗漏水探测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土建施工，特别是土建深基坑施工技术领域，更具体的涉及高承压水地质条件复杂情况下基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法。本发明方法较适用于某一幅或几幅怀疑存在缺陷的地连墙渗漏水探测。

背景技术

[0002] 随着国内市政基础设施建设的快速推进，深基坑工程越来越多，尤其是城市地铁工程建设日趋增多，对于地下水位较高的，特别是承压水地层深基坑多采用地下连续墙围护结构；受地质条件、施工过程控制等多种因素影响，承压水深基坑地下连续墙接缝渗漏水的风险较大。目前如何检测围护结构是否存在渗漏的方式主要为基坑降水试验及电渗法检测。采用基坑抽水试验的方式，在围护结构未开挖前实施存在基坑内外水土压力平衡，坑外观测井水位变化不明显且不能明确具体位置，精度不够。采用电渗法在不同地质条件下需采集大量样本进行总结分析，且检测造价极高，推广应用较困难。

[0003] 在此基础上，在承压水地质条件下，利用围护结构基坑外侧袖阀管钻孔施工及袖阀管注颜料水方式观察基坑内降水井水质变化情况来发现地连墙接缝是否存在渗漏缺陷的方法有利于确定缺陷地连墙位置采取补救加固措施，避免地连墙接缝渗漏事故的发生。该方法操作简单，效果客观可视，在施工袖阀管时即可检查，且注颜料水不影响袖阀管后续注浆使用，成本极低。

[0004] 在高承压水深基坑工程项目中采用本发明方法判断围护结构地连墙接缝是否存在渗漏质量缺陷，能够快速简便的确定缺陷存在位置，大大降低围护结构渗漏风险且成本极低，有利于基坑渗漏水风险的控制。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术基坑降水试验及电渗法检测检测精度和检测成本难以协调控制的问题，提供了一种高承压水地质条件复杂情况下基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法。

[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

[0007] 一种基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，包括以下步骤：

[0008] (1)在地连墙外侧(相对于基坑位置)距离地连墙接缝5-20cm的位置，施工袖阀管。

[0009] (2)安装好袖阀管后，从下向上分段用注浆机向袖阀管内的芯管加压注水。

[0010] (3)注水的同时观察坑内降水井的水质变化，如果出现混浊，确定此时芯管位置，则与芯管注浆段相邻的地连墙接缝处存在缺陷。

[0011] (4)如果注水未发现降水井处变混浊则步骤(1)中所述的邻近的地连墙接缝没有缺陷。

[0012] 步骤(2)注水的过程与袖阀管注浆的过程相同，分段注水，注入过程为加压注入，确保注水有效的作用于相邻的接缝位置，每段注浆保持一定时间然后向上提起一定高度。

[0013] 进一步，步骤(2)注水时，注浆压力控制在0.3-1.2MPa，压力优选为0.5-1.0MPa。地连墙接缝有缺陷的话，其阻塞力一般由泥浆造成的，不会太大，合适的压力效果更好。因为压力太低可能无法冲破阻塞，而压力太大又可能破坏土层，影响其它接缝的检测，造成不必要的干扰。

[0014] 进一步，步骤(2)注水时，注浆每10-80cm为一段，优选30-60cm为一段，最优选50cm为一段。与袖阀管上每一段的长度相适应。

[0015] 进一步，步骤(2)每段注水的时间为5-20分钟，优选注水时间为10-15分钟，完成后向上提芯管。加压注水过程，可以对相邻的接缝缺陷进行检测，根据发明人的工作经验，相邻的接缝缺陷通常会在一定时间内暴露出来。加压时间不能太短，也不宜太长，因为加压时间太短则可能不能完全暴露接缝缺陷，也不必须加压太久，因为加压时间太久，虽然会扩大检测的有效范围，但并不增加效果，反而可能干扰到其它接缝的检测。而且泥浆阻塞力通常是有效的，增加注水时间并不一定存在难冲破的情况。

[0016] 围护结构地连墙施工完成后，一般视为基坑内侧与外侧地下水层隔断，基坑内外应无联系及影响。一旦围护结构地连墙出现质量缺陷，则基坑内侧与外侧出现水力联系。通过袖阀管加压注水，观察水质变混浊，确定相应的接缝存在的缺陷。因为加压注水可以冲破泥浆阻塞的接缝缺陷使之暴露，对于常压下不明显的接缝缺陷也能准确检测到，极大的提高了检测的准确度，

[0017] 进一步，加压注水时注入的是颜料水，当降水井内出现混浊时，则保持注浆管位置并持续注入颜料水，直至坑内降水井内的水质出现颜料水色为止。进而判定相邻位置的地连墙接缝存在缺陷。注水改为颜料水，可以通过加压继续观察混浊是否变为颜料水色，避免降水井自身水质混浊导致的干扰。通常水力连通后，如果有混浊，一般会在短时间内流出颜料水色，增加极小的检测工作，大大的提高检测的准确度。

[0018] 本领域技术人员可以理解注浆机注入清水/颜料水的过程类似于普通注浆过程，只是注浆材料换成了清水/颜料水。

[0019] 进一步，基坑内设置有多口降水井，钻孔时选择与之最近的降水井作为对应观察点。优选的，降水井内设置水泵抽水，直接观察抽水管出水口的水质颜色，而不必去观察降水井内的情况，间接观察，减少观察难度，提高工作效率。布置降水井时，注意不得引起井水内水质混浊，以免造成干扰。

[0020] 进一步，更具体的来说，本发明的基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，包括以下步骤：在围护结构封闭，基坑内降水井具备抽水的条件下，在基坑外侧的离地连墙接缝5-30cm的位置钻孔，优选离接缝10-15cm位置钻孔，最优选离接缝10cm的位置钻孔。钻孔过程是从上往下钻孔，钻孔过程中观察降水井内抽出水质变化，如果出现混浊，确定钻入深度，在该位置地连墙接缝存在渗漏缺陷；否则钻孔至设计位置，安装袖阀管，注入颜料水，注入颜料水的方法与注浆过程相同，从下往上分段注颜料水，每段10-80cm，每段注入颜料水的时间为5-20分钟。注入颜料水的同时观察降水井抽水水质变化，如果出现混浊，则不再向上提注浆管，持续注入颜料水，直至水质出现颜料水色为止。确定此时芯管位置，在该位置的地连墙接缝范围内存在渗漏。如果未出现混浊，则向上提注浆管，直至将注浆管被提出。最后，在确定接缝渗漏位置数据后，现场制定相应的加固措施并施工。

[0021] 由于钻孔过程是从上往下钻，可以连续的观察确定相邻的地连墙接缝是否有缺陷，如果钻孔过程未发现降水井水质变混浊，则从下往上进行加压注水/颜料水，通过水压冲破泥浆阻塞的缺陷部位，使其暴露出来。整个过程中存在从上往下，和从下往上两次检测过程，可以有效的排除了接缝缺陷，可行性好，精度高，又不增加施工设备或材料的消耗。

[0022] 即本发明方法还可以包括在袖阀管钻孔施工过程中判断接缝是否存在缺陷的步骤，可以在钻孔和降水井抽水的过程中有效的判断部分缺陷所在，减少工作量。如果发现相应的地连墙存在缺陷，则立即进行修补，修补后再继续工作。在条件允许的情况下，可以先完成检测再进行修补。

[0023] 本发明的基本原理是：围护结构地连墙施工完成后，一般视为基坑内侧与外侧地下水层隔断，基坑内外应无联系及影响。一旦围护结构地连墙出现质量缺陷，则基坑内侧与外侧出现水力联系。基坑外侧的施工袖阀管钻孔会导致水质混浊变化，与坑内降水井水质联通，进而出现水质变化(混浊)，通过观察降水井抽水水质情况即可判断相应的缺陷情况。部分缺陷由于地连墙施工时泥浆护壁作用，基坑内外水力联系不明显，钻孔过程中不出现混浊，在钻孔至设计位置(深度)后，人为采用袖阀管注颜料增加压力打破土体水力联系的平衡，水质变化，使缺陷显现。通过基坑外侧注入颜料，在基坑内降水井水质出现该种颜料情况，确认地连墙渗漏缺陷存在，避免出现降水井其他因素导致的误判。

[0024] 本发明方法工艺简便、施工快速、与基坑降水试验及电渗法比较其成本较低，有利于安全快速发现地下连续墙接缝渗漏隐患，确定地连墙渗漏详细位置。

[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果：

[0026] 本发明方法可探测高承压水地质条件复杂情况下基坑地下连续墙接缝是否存在渗漏隐患，探测后提前采取加固措施避免出现围护结构渗漏影响基坑自身及周边环境安全。采用既有袖阀管施工设备及人员、将压注的水泥浆液改为颜料水来探测地连墙接缝质量。附图说明：

[0027] 图1为本发明渗漏缺陷探测方法。

[0028] 图2为袖阀管结构示意图。

[0029] 图3为探测孔平面布置图。

[0030] 图4为探测孔大样图，图3中圈A位局倍放大图。

[0031] 图中标记：1-钢管，2-PVC注浆管，3-连接件，4-单向膨胀圈，5-尖底，6-钢管开孔，7-注浆管开孔8-定位圈，9-止浆圈，10-探测孔(袖阀管埋设位置)，11-降水井，12-地连墙，
13-地连墙接缝处，14-十字钢板(接缝位置)。

具体实施方式

[0032] 在围护结构封闭条件下的基坑，坑内降水井已开始运行抽水的条件下组织实施。提前确定袖阀管设计深度(设计位置)，一般位于开挖面以下隔水层深度。根据地连墙浇筑过程中实际位置确定地连墙接缝位置，且靠近后浇副一侧(后浇副侧出现接缝渗漏缺陷的机率较大)。位于接缝外侧约10cm位置测量定位。地质钻机就位引孔。同步观察基坑内降水井抽出的水质变化情况，如出现水质混浊，确定钻杆深度，在该位置地连墙接缝存在渗漏缺陷。如未出现水质混浊，则钻孔至设计位置。安装袖阀管，袖阀管安装完成后，调制颜料水质(一般用红色、蓝色等易观察颜料)。利用袖阀管的注浆芯管，从袖阀管底部缓慢提升注颜料水，注浆机压力控制在0.5～1.0Mpa，每50cm一段向上提芯管，每段控制时间为10分钟，如基坑内降水井水质出现浑浊，则暂停提管并持续注颜料水，直至水质出现颜料为止。确定芯管位置，即确定了接缝存在渗漏位置范围，提供接缝渗漏数据以便确定下步加固措施。

[0033] 进一步，对本发明中部分名词作出如下解释：

[0034] 所述围护结构封闭：指基坑围护结构地连墙已经封闭完成，具备坑内降水井抽水条件。

[0035] 所述袖阀管：又名注浆管、劈裂注浆管，一般用内径￠40-60的塑料管，每隔33-50cm钻一组射浆孔(即每米2-3组)外包橡皮套，插入钻孔时管端封闭管内充满清水，其结构如图2所示。钻孔至设计位置，即钻孔至设计深度，所述设计深度一般为开挖面以下隔水层位置。

[0036] 所述测量定位：地连墙浇筑完成后的实际坐标位置，远离接缝位置约10cm，防止出现地连墙塌孔砼影响引孔施工。

[0037] 所述地质钻机引孔：引孔设备优选采用300型工程地质钻机。

[0038] 所述水质混浊：基坑内降水井运行后所抽水质一般较清澈，含沙量较低。混浊后含沙量明显增加，水质变黄不透明，变化较大且明显。

[0039] 所述颜料水：采用颜料与清水调制而成，具体配比现场调制，水质明显具有颜料颜色为准，在拌浆桶内搅拌均匀完成。

[0040] 所述注浆机：优选HFV5D型注浆泵，并配备高压注浆管路系统和制浆设备注浆。

[0041] 所述注浆压力：控制在0.5～1.0Mpa，每50cm一段向上提芯管，每段控制时间为10分钟，可根据具体情况适当增加注浆压力及时间。

[0042] 所述渗漏范围：该道地连墙接缝位置及出现水质混浊时钻杆或芯管所处位置。

[0043] 下面结合具体施工流程对本发明进行说明，高承压水地质条件复杂情况下基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，图1为本发明方法流程示意图，具体步骤如下：

[0044] 步骤一，图3所示，围护结构封闭条件下未进行土方开挖基坑，坑内降水井11已开始运行抽水的条件下组织实施。提前确定袖阀管设计深度，一般位于开挖面以下隔水层深度。袖阀管结构如图2所示。

[0045] 步骤二，测量定位，根据地连墙12浇筑过程中实际位置确定地连墙接缝13位置，且靠近后浇副一侧(后浇副侧出现接缝渗漏缺陷的机率较大)，地连墙接缝基坑外侧10cm位置，如图4所示。

[0046] 步骤三，施做袖阀管的地质钻机就位，开始引孔10。观察基坑内降水井11抽出的水质变化情况，如地连墙接缝位置存在质量缺陷渗漏，则坑内与坑外存在水力联系，基坑内降水井抽出的水质出现混浊，确定钻杆深度，在该位置地连墙接缝存在渗漏缺陷。如未出现水质混浊，则钻孔至设计位置。

[0047] 步骤四，安装袖阀管，袖阀管安装完成后，调制颜料水(一般用红色、蓝色等易观察颜料，其作用主要区别降水井结构自身损坏导致的水质混浊，便于确认)。利用袖阀管的注浆芯管，从袖阀管底部倒退注颜料水，即从下往上注入颜料水，注浆机压力控制在0.5～1.0Mpa，每50cm一段向上提芯管，每段控制时间为10分钟，如基坑内降水井水质出现浑浊，则暂停提管并持续注颜料水，直至水质出现颜料为止。

[0048] 图2所示袖阀管注水过程如下：袖阀管安装就位后，从芯管1加压注水，加压水从钢管开孔6流出，经注浆管开孔7流入相邻的土层中，进而接近地连墙，检测其接缝是否存在缺陷。因为芯管1上设置有止浆圈9，加压水不会流到袖阀管的其它位置，保证了检测的准确性，减少了相互干扰。而且袖阀管上注浆管开孔7和定位圈8是单向孔，停止注浆后，土层中加压水也不会回流，减少了下段注水后对上段的干扰。

[0049] 步骤五，确定芯管位置，明确接缝存在渗漏位置，提供接缝渗漏数据以便确定下部加固措施。

[0050] (1)对地连墙施工质量进行研判，初步确定那几幅墙存在问题后进行探测。(2)钻孔过程中，需密切注意该幅地连墙内侧基坑周边降水井水质变化情况，由于不同水层深度，不同的坑内降水井会有不同反应，需在同一水层的降水井才能反映水质变化情况。(3)控制注颜料压力及时间。由于受到地连墙施工泥浆护壁影响，出现缺陷位置由于施工泥浆存在，导致水力联系不明显。通过加压及控制时间增加其水力联系，增加探测精度。

[0051] 本发明方法工艺简便、施工快速、与基坑降水试验及电渗法比较其成本较低，有利于安全快速发现地下连续墙接缝渗漏隐患，确定地连墙渗漏详细位置。

[0052] 下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

[0053] 实施例

[0054] A市在建的N号线地铁换乘站为地下双柱三跨三层框架结构，盖挖半逆作法施工。基坑标准段开挖深度22.8m，宽22.1m；盾构井开挖深度24.4m，宽25.9m；围护结构采用
1000mm厚地下地连墙，十字钢板接头，标准段设计深度39.9m，盾构井段设计深度42.9m。车站周边环境复杂，距基坑8.47m为既有地铁N号线盾构区间，基坑东侧8m为中压φ400燃气管线，基坑北侧聚迎水东里m号楼11.56m，基坑采用盖挖半逆作法施工位于A市主干道xx路下方，基坑自身及周边环境风险均为一级，围护结构如出现渗漏，将造成极大安全风险且后果难以估量。在如此高风险工程项目中采用本发明方法，如图3所示，地连墙接缝外侧施做应急袖阀管，通过施工过程中观测降水井水质变化发现第10～11幅墙接缝在位于地面以下
14m位置时，基坑内降水井水质变浑浊，注颜料后由降水井内抽出含颜料水质，发现该道接缝存在质量缺陷；第97～98幅地连墙接缝通过注颜料发现该道接缝位于地下32m位置存在渗漏缺陷，影响坑内降水井水量，外侧通过注水泥水玻璃浆液加固封堵，降水井内抽出浆液，确定该方法的准确性。

[0055] 与现行的检测方法对比

[0056]

[0057] 说明：检测方法对比按照每幅墙进行探测

[0058] 该方法通过与电渗法、降水试验法统计对比，具有方法简单、组织快速方便、成本极低，检测效果准确的优点。