综合检测法论文地下连续墙质量检测论文

综合检测法在地下连续墙质量检测中的应用

【摘要】地下连续墙是一种常见的围护结构，广泛应用于深基坑围护工程中，但由于施工中各种因素的影响，导致地下连续墙存在质量缺陷，并引发工程事故。目前可用于地下连续墙质量检测的方法很多，但各有其局限性，单独一种检测方法无法完全解决工程中所面对的问题。因此需采用综合检测法，确保检测结果的准确性。 【关键词】地下连续墙 ;质量检测;综合法 引言

地下连续墙具有刚度大、整体性能好、抗渗能力强等优点，常作为基坑围护结构，广泛应用于工程领域。虽然地下连续墙从设计到施工都已十分成熟，但在施工过程中由于各种因素的的影响，使地下连续墙存在一定程度的质量缺陷，引起基坑严重变形、渗（漏）水、甚至坍塌，造成工程事故。目前可用于地下连续墙质量检测的方法很多，如超声波透射法、声波CT法、高密度电阻率法、钻孔取芯与钻孔垂直度检测、钻孔摄像检测等等。但每一种检测方法都有其适用的条件与局限性，单独一种检测方法不可能完全解决工程中所出现的问题。为此，综合检测分析方法，成为一种重要的检测手段。

一、综合检测法

综合检测法就是对地下连续墙采用不同的检测方法，相互验证，取长补短，以达到全面、准确的判断地下连续墙质量的一种方法。目前用以检测地下连续墙混凝土质量的方法有：超声波透射法、

声波CT法、高密度电阻率法、钻孔取芯和钻孔垂直度检测法及钻孔摄像等等。 1.1超声波透射法 1）基本原理

超声波透射法一般是以人为激励的方式向混凝土介质发射声波，在一定距离上接收经混凝土介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在混凝土介质中传播时声学参数（声速、波幅）和波形的变化，判定被检测的混凝土介质是否存在缺陷。 2）检测方法

在被测混凝土中埋设声测管，作为换能器的通道。测试时每2根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器中发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，超声波探测仪采集、记录、储存。超声波检测原理如图1所示。

图1 超声波检测原理示意图 1.2声波CT 法 1） 基本原理

层析成像（Computerized Tomography，简称CT）是一种在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量（如波速、X线光强、电子束强等）的投影数据，运用一定的数学方法，通过计算机处理，重建物体特定层面上的二维图像以及依据一系列上述二维图像构成三维图像的技术

2）检测方法

声波走时与介质速度的分布关系，可用如下方程表示： （1）

式中：t为走时;V（x）是介质的速度分布;R（t）为射线的路径;dx为射线穿越区域的长度。

由（1）式可知，当介质中的声波速度发生变化时，其走时也随着发生改变。将多条通过介质的声波射线走时提取出来，反算出介质的声波速度空间分布图像，即声波计算机层析成像（简称声波CT）。

声波CT法按工作方式，分为孔～孔方式和孔～地方式两种：孔～孔方式是在一个钻孔中发射声波，在另一个钻孔中接收，了解两个钻孔构成的剖面内地墙混凝土的分布;孔～地方式是在一个钻孔中发射（或接收）声波，在地表沿测线接收（或发射）声波，一般情况下通过敷设不同方向的测线，可以了解钻孔中倒圆锥体范围内地墙混凝土的分布状况。声波场的分析应从走时、幅度、相位三个要素出发，由于现在声波CT主要为速度分布CT，因此本文分析只限声波时间场中的某些与野外解释有关的特征和规律。 1.3跨孔电阻率CT 法 1）基本原理

跨孔电阻率层析成像是高密度电阻率法的一种技术改进，其方法原理同高密度电法如出一辙，均它是以介质的电性差异为基础的， 观测在人工施加的稳定电场作用下介质传导电流的分布规

律，推断地下不同电阻率介质的分布情况。达到探测地下目标的一种方法。

地面探测因受环境因素的影响，致使探测精度降低，因此在常规电法基础上发展了跨孔电阻率CT，该方法工作时是把探测电极放入孔中采集信号，探测点更接近目标，信号保真度大，提高了原始数据信噪比，数据更精确，通过对资料处理提高了探测精度。 2）检测方法

首先在地墙基坑内、外侧分别按照一定的间距布置若干钻孔，基坑内侧、基坑外侧钻孔交错布置。现场测试时，首先在基坑外孔内注入浓盐水，然后基坑内降水，并在基坑内钻孔间进行跨孔电阻率层析成像检测，测试钻孔之间的电阻率变化情况。如果基坑有渗漏，则基坑外孔内盐水会通过地墙渗漏点流入基坑内，由于盐水的电阻率较低，则渗漏点对应处的基坑内钻孔之间的电阻率值会降低，据此分析、判断地下连续墙可能的渗漏点位置。跨孔电阻率CT 检测原理如图2所示。

图2跨孔电阻率CT测试原理示意图 1.4钻孔取芯与钻孔垂直度检测法

通过对所取芯样表观特征的观测、累计芯样长度及钻孔深度的测量，判定地下连续墙墙体混凝土质量是否存在缺陷。并对钻孔垂直度进行检测，辅助确定钻孔孔底在地下连续墙中的位置，为准确判断地下连续墙混凝土质量提供依据。

1）钻孔取芯法

钻孔取芯法是一种微破损或局部破损的检测方法，通过观测所取芯样的形状（呈长柱状、短柱状、碎块状）、表面性状（麻面、蜂窝状、沟槽）、累计芯样长度、钻孔深度、孔底成渣厚度以及芯样的抗压强度，综合判定地下连续墙墙体混凝土质量及强度。 2）钻孔垂直度检测

为了保证钻孔深度达到设计墙深的要求，在钻孔达到一定深度时，对其进行垂直度检测，一旦发现钻孔垂直度偏大，立即调整钻机平台。另一方面当钻孔深度未达到设计墙深，但所取的钻孔芯样却不是混凝土，这时应该检测该钻孔的垂直度，根据所检测的结果确定孔底是否在墙体中。 1.5钻孔摄像检测

数字全景钻孔摄像系统通过电缆将数字全景探头放入工程钻孔中，来获取钻孔内岩壁的光学图像。全景探头自带光源，对孔壁进行实时照明和拍摄，孔壁图像经锥面反射镜变换后形成全景图像。其探测深度位置则由深度脉冲发射器来测量，全景图像与罗盘方位图像一并进入摄像设备，摄像设备将摄取的图像经专用电缆线传输至位于地面的视频分配器中，一路进入录像机，记录探测的全过程，另一路进入计算机内的图像捕获卡进行数字化，位于绞车上的测量轮实时测量探头所处的位置，并通过接口板将深度值置于计算机内的专用端口中，由深度值控制捕获卡的捕获方式，在连续捕获方式下，全景图像被快速地还原成平面展开图，并实时地显示出

来，用于现场记录和监测，在静止捕获方式下，全景图像被快速地存储起来，用于现场的快速分析和室内的统计分析。 二、工程中的应运 2.1工程概况

该工程项目拟建2幢约168m高楼，商业裙房地上五层，局部六层，最高处约46m。地下车库施工分区开挖，最深约为27.2m，局部电梯坑深约31.1m，本工程的围护结构采用地下连续墙体系，在施工过程中，在地下连续墙内侧出现局部渗漏，为确定本工程地下连续墙质量，确保后续施工能顺利进行，采用了综合检测方法技术，对该区的地墙质量进行综合分析评定。 2.2检测成果

此次检测工作的重点是地下连续墙及墙缝连接处，通过对它们进行全面、综合的检测，评定地下连续墙混凝土质量及接缝的贴合情况。下面选取其中1墙缝的检测结果，来介绍综合法在本次检测工作中的应用。 1）超声波检测结果、 2）声波CT检测结果

图3超声波检测结果表明：在墙顶下23.50m～28.95m及35.00～38.50m范围内墙体混凝土存在明显缺陷。

图4声波CT检测结果表明：在墙顶下24.0～28.0m及35.5～37.0m范围内均存在低速区。

3）钻孔取芯与钻孔垂直度检测结果

在接缝附近按一定的倾斜角度钻一斜孔，来验证地墙接缝处混凝土的贴合情况。在钻进过程中，钻进至25.5m到28.0m范围内取出钢板，钻至29.0m时，孔口涌出泥砂，继续钻进至31.0m处，取出注浆填充物。根据钻孔垂直度检测结果分析表明该钻孔的孔底位于墙体内。

4）钻孔摄像检测

图5钻孔摄像检测发现：在21.4m～22.9m范围内混凝土胶结较差，孔壁见蜂窝、沟槽连续。在24.3m处见地下连续墙连接处的V型钢板，从24.3m以下平切V型钢板直至26.2m。 2.3检测结论

通过综合检测结果表明，该地墙接缝处存在明显缺陷。 结束语

本论文详细介绍了各种检测技术原理和方法，通过在实际工程中的应用，对各种检测结果进行分析、比对，达到了预期效果。综合检测法充分利用了各种检测技术的优点，弥补了单一检测方法的不足，使检测结果更加准确、科学、合理。但综合检测法由于是各种检测手段的综合，因此，工作量大、投入的人力和物力多，在经济性方面有待改进和提高。 参考文献

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