一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法技术

本发明专利技术涉及岩土工程检测技术领域，具体涉及一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法。通过探地雷达，利用1MHz～1GHz的高频电磁波，以宽频带短脉冲的形式，在地面通过发射天线将信号送入地下连续墙施工地点处的地质，再由接收天线接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时频特征和振幅特征的数据处理和分析找出地下水流范围或富含水量区域，用以判断地下连续墙渗漏水位置。避免了传统开挖检测方法的局限性，通过探地雷达技术，提高了非开挖检测方法的精度，避免了季节和环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法
本专利技术涉及岩土工程检测
，具体涉及一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法。
技术介绍
地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。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。如：轨道交通呈现蓬勃发展的趋势。地铁车站建设不断涌现，软土地区地铁车站往往采用地下连续墙结合多道内支撑进行基坑围护。地下连续墙被广泛用于高层建筑深基坑施工中，具有承重、挡土、截水、防渗等功能。但由于施工质量或水文地质条件等诸多因素的影响，会使地下连续墙出现各种各样的抗渗质量问题，如常见的表面渗水、裂缝漏水或严重的漏水涌砂等现象。地下连续墙由于其自身特点，目前采用在基坑大面积开挖前检测，无法很好的监测在盖挖工程或者有突涌隐患的深基坑中的连续墙状态；采用点击检测法或温度示踪法等方法检测，由于检测方法的原理，检测精度差，易受季节、环境影响较大。因此，需要一种精度较高的检测方法，用来检测连续墙渗漏水，同时还需要避免目前的基坑大面积开发前的检测存在的环境影响较大的问题的发生。一个公开号为CN104652496B、公开日为2016-05-04的中国专利公开了一种基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，具体包括以下步骤：(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。该案是针对基坑地下连续墙接缝渗漏水的探测方法，在实际应用中，并不能用广泛用于地下连续墙渗漏水的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前没有针对地下连续墙渗漏水非开挖的检测方法的问题、特别是解决无法在基坑开挖的过程中或完成后检测地下连续墙渗透水的问题、也是解决传统非开挖检测方法检测精度差，易受季节、环境影响的问题，提供一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法。该方法是一种地下连续墙渗漏水的检测方法，更是一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，通过探地雷达，利用1MHz～1GHz的高频电磁波，以宽频带短脉冲的形式，在地面通过发射天线将信号送入地下连续墙施工地点处的地质，再由接收天线接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时频特征和振幅特征的数据处理和分析找出地下水流范围或富含水量区域，用以判断地下连续墙渗漏水位置。优选的，该方法具体包括以下步骤：现场资料收集，收集包括岩石状态信息、断层状态信息、地下水状态信息在内的地质条件信息，为后续探测提供依据；参数设置，对包括天线中心频率、天线频率、探测深度、天线间距、固相介电常数在内的参数进行设置；测线布置，根据施工地点的地质情况布设测线位置；现场干扰物处理，清理探测目标体附近的干扰物；数据采集，根据设置的参数进行数据采集，信号处理，对采集的数据进行处理；数据处理，包括对回波信号进行修正、减少杂波干扰；资料解释，结合地质条件信息，对数据进行解释。优选的，探地雷达的介质参数标定具体为：测量前，对当前地质中含有的主要土体介电常数或电磁波速做标定，且每个区段不少于1处，每处实测不少于3次，取平均值为该区段的介电常数或电磁波速；当含水量变化较大时，应适当增加标定点数；介电常数或电磁波速的标定在探测中采用以下方法：在地层不同深度部位取样；在标定点处使用双天线直达波法或CMP法测量；在标定点测得雷达图像反射轴后，钻孔实测对应反射轴的实际深度，计算得到波速；矢量网络分析仪对样品界定；标定目标体的厚度一般不小于30cm，且厚度己知；标定结果应按下式计算：式中：εr—相对介电常数；v—电磁波速(m/s)；t—双程旅行时间(ns)；d—标定目标体厚度或距离(m)；采样时窗大小的选择主要根据最大探测深度和电磁波在介质中的传播速度来确定，测量时窗由下式确定：ΔT—时窗长度(ns)；εr—时窗调整系数，取1.5～2.0；扫描样点数由下式确定：εr＝2·ΔT·f·K·103，式中：f—天线中心频率(MHz)；K—系数，取6～10。优选的，电磁波的的行程时间为：式中：t为电磁波反射信号的双程行程时间，z为目的体的埋深，x为天线间距，v为电磁波在介质中的传播速度；v根据已知资料进行分析确定，或根据下式计算：式中：μ为磁导率，ε为介电常数，σ为电导率，ω为电磁波的角频率。优选的，对于非磁性、非导电介质岩土介质，满足v根据下式计算：式中：c为真空中电磁波传播速度，c＝3m/ns；εr为相对介电常数，εr的取值根据已有资料选取。优选的，反射界面的选取和其深度的测量采用以下方法：在保障反射界面的连续和清晰的前提下，利用场地天然的反射界面，然后通过在雷达测线附近钻孔获得反射界面的深度。优选的，现场资料收集具体是：首先进行勘察，勘察内容具体包括：岩石名称、颜色、结构类型、构造类型、坚硬程度、风化程度及主要矿物成分；节理的产状、风化程度、粗糙度、张开程度、频率、填充物及含水状况；断层的类别、产状、填充物、含水情况及破碎带宽度；地下水发育情况、是否含泥及渗水量等相关信息；随着工程的开挖和前期超前地质预报工作的进行，对已开挖过地区的地质信息包括地下水赋存状态、围岩的节理、裂隙的发育程度和分布情况等相关资料进行收集掌握；结合已有的地质勘探和设计资料，通过对以上信息的归纳综合分析，预测施工地点的地质条件。优选的，测线布置中，探测目标体为空间展布形态时，以网格状布设，并根据目标体范围加密网格，做好测线定位标记；探测过程中，详细记录每条异常体位置，测量出异常体和测线起始点的距离，并记录每条测线的分布情况。优选的，数据处理为对回波信号进行修正、尽量减少各种杂波的干扰，最大程度的提高雷达信号的信噪比具体包括以下步骤：去直流漂移、去背景、数字滤波、振幅增益。优选的，探地雷达的型号采用LTD-2100或SIR-20。本专利技术提出一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，避免了传统开挖检测方法的局限性，通过探地雷达技术，提高了非开挖检测方法的精度，避免了季节和环境的影响。本专利技术通过探地雷达(GroundpenetratingRadar，简称GPR)测试技术，利用高频电磁脉冲波的反射探测地下目的体分布形态及特征。利用此技术对地下连续墙施工地点附近进行地质分析，通过数据处理和分析找出地下水流范围或富含水量区域，以此来判断地下连续墙漏水位置，进而进行快速的修复。本专利技术的有益效果是：提供一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法。通过探地雷达测试技术，利用高频电磁脉冲波的反射对地下连续墙施工地点附近进行地质分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，其特征在于，通过探地雷达，利用1MHz～1GHz的高频电磁波，以宽频带短脉冲的形式，在地面通过发射天线将信号送入地下连续墙施工地点处的地质，再由接收天线接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时频特征和振幅特征的数据处理和分析找出地下水流范围或富含水量区域，用以判断地下连续墙渗漏水位置。

【技术特征摘要】
1.一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，其特征在于，通过探地雷达，利用1MHz～1GHz的高频电磁波，以宽频带短脉冲的形式，在地面通过发射天线将信号送入地下连续墙施工地点处的地质，再由接收天线接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时频特征和振幅特征的数据处理和分析找出地下水流范围或富含水量区域，用以判断地下连续墙渗漏水位置。2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：现场资料收集，收集包括岩石状态信息、断层状态信息、地下水状态信息在内的地质条件信息，为后续探测提供依据；参数设置，对包括天线中心频率、天线频率、探测深度、天线间距、固相介电常数在内的参数进行设置；测线布置，根据施工地点的地质情况布设测线位置；现场干扰物处理，清理探测目标体附近的干扰物；数据采集，根据设置的参数进行数据采集，信号处理，对采集的数据进行处理；数据处理，包括对回波信号进行修正、减少杂波干扰；资料解释，结合地质条件信息，对数据进行解释。3.根据权利要求1所述的一种地下连续墙渗漏水的非开挖检测方法，其特征在于，探地雷达的介质参数标定具体为：测量前，对当前地质中含有的主要土体介电常数或电磁波速做标定，且每个区段不少于1处，每处实测不少于3次，取平均值为该区段的介电常数或电磁波速；当含水量变化较大时，应适当增加标定点数；介电常数或电磁波速的标定在探测中采用以下方法：在地层不同深度部位取样；在标定点处使用双天线直达波法或CMP法测量；在标定点测得雷达图像反射轴后，钻孔实测对应反射轴的实际深度，计算得到波速；矢量网络分析仪对样品界定；标定目标体的厚度一般不小于30cm，且厚度己知；标定结果应按下式计算：式中：εr—相对介电常数；v—电磁波速(m/s)；t—双程旅行时间(ns)；d—标定目标体厚度或距离(m)；采样时窗大小的选择主要根据最大探测深度和电磁波在介质中的传播速度来确定，测量时窗由下式确定：T—时窗长度(ns)；ε—时窗调整系数，取1.5～2.0；扫描样点数由下式确定：εr＝2·ΔT·f·K·103，式中：S——扫描样点数；T—时窗长度(ns)；f—天线中心频率(MHz)；K—系数，取6～10。4.根据权利要求1所述的一种地下连续墙渗漏水的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，彭明雪，黄斌，吕云鹏，罗云，李曦宇，干红钢，叶斐，李岑朝，
申请(专利权)人：浙江交工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33