基于可移动地下建筑工程渗漏探测技术的基坑围护结构渗漏水检测

EFT/ECR探测技术在基坑渗漏水检测中的运用

摘要：本文通过天津文化中心第四标段2处地连墙渗漏水检测中的运用，介绍了EFT/ECR技术在基坑渗漏水检测的工作原理及工作流程，并分析出实际工程中的检测结论，指导了现场施工。同时指明了EFT/ECR技术在基坑渗漏水检测中的技术优势，EFT/ECR技术对于各项工程的建设和实施具有巨大的价值和作用。 关键词：EFT/ECR；地连墙；渗漏水；微弱离子

1. 前言

目前基坑工程在设计乃至施工时，由于地质调查不充分，或者信息不完善，取样不能反映真实的地质条件，其物理力学指标与调查结果相差较大。而此时若依据这些错误信息进行工程设计和施工，无疑会带来更大的风险。比如地层的力学指标高估、或者复杂地质条件忽略，或者由于工程边界条件复杂，导致理论计算与实际情况差别较大时，此时的设计安全储备会受到较大影响，甚至可能变得危险。基坑工程主要在于解决周边土体、建筑和自身结构稳定问题，以及控制周边土体水份过多流失问题，二者是相辅相成的。基坑维护结构渗流是很难避免的实际问题，较大的渗流极有可能引发严重的工程事故

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2. 移动地下建筑工程渗漏探测技术

移动渗漏水探测技术通过对地下工程发生渗漏时水中微弱离子的运动进行高灵敏度量测，从而探测复杂地下结构的渗漏情况。在渗漏情况下，即便是轻微的渗漏，也会由于水离子的运动，产生整个地层电场的变化，对于此变化，通过开发的多通道多传感器高精度量测系统，可以把握电场异常的位置，进而探得渗漏点。通过对数据的分析及结合相关经验得出渗漏点是否存在安全隐患。工作示意图见图1：

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图1 EFT/ECR探测技术工作示意图

对于更加微弱的渗漏，可以进行人工主动追踪，最终获得更加精确的渗漏点探测结果。人工主动追踪法通过在外围多点多深度施加追踪电势，与内侧的对应电极合作测量，在潜在的渗漏点或弱化面存在情况下，放大该异常值，与无渗漏相比，就能高灵敏度地迅速取得探测结果。

经激发的移动渗漏水探测电流自密封构筑物外沿电阻最小路径朝构筑物内负极流动，在大多数情况下这是由水以及密封构筑缺口类型造成的，因此，同构筑物其他位置的电位场相比，电位场在缺口处有显著变化。

3. 工程实际运用

3.1工程简介

检测区域位于天津文化中心第四标段，其中检测区域1是由三幅墙体（137#，138#，139#）组成的墙角，测量长度约为12m；检测区域2是一幅近似长度为6m的121#墙体,见图2。现场具备两口墙外井 (深度分别为23 m和52m)，均作为电源正极使用。负极放置于基坑开挖面地表，以及深度为32m和52m的井中。

图2 检测区域电极布置位置图

3.2检测策略

此次测量地连墙密封建筑检测区域1和2分别利用了39个及33个电极。电极阵距地连墙0.5m，第一和第二排电极间距离1.5 m，第二和第三排电极间距2 m。各列电极根据墙体接缝位置进行布置, 用于检

图3 检测区域1（138#）电极布置示意图

01002003004005006007008009001000

1100

图4 检测区域2（121#）电极布置示意图

激发电流进入密封建筑时沿电阻最小路径朝第2极流动,电阻最小路径在大多数情况下是水以及密封建筑空洞处。因此电位场在空洞处同建筑物其他位置相比变化明显。渗漏区域的特点是局部能量流增加，此变化可以通过地面电极网格进行探测并绘制轮廓。进一步增加的能量流在渗漏位置形成一种结构,这种现象是不同渗漏种类(墙体接缝处、墙体地下通道,墙体孔洞,底塞孔洞等)所特有的。

为避免工业区内的电噪声干扰，使用一枚参考电极。这种方法保证了如地铁车站、工厂厂房等高干扰区域测量数据的精确性。

3.2检测结果

检测区域1（138#墙体）的测量显示出2处接缝渗漏问题：L1、L2分别是138#和139#墙以及138#和137#墙的接缝处, 墙体本身没有渗漏,但接缝的渗漏情况在更深位置将表现得更明显，如图5所示；

检测区域2（121#墙体）的测量结果显示出2处渗漏问题：L1是122#和121#墙体接缝处，渗漏情况在更深位置将表现得更明显；L2是121墙体在下端缺少了约12米，如图6所示。

Project: Tianjin Cultural CenterChina Railway Tunnel GroupSegment 122 / 33 sensors

AP2 (-52m)

100200300400

图5 检测区域01（138#墙体）检测结果示意图 Results & Sensor Grid / Measuring Area 1.3 / Segment 122

LEGEND

ATTACHMENT 3

y-Direction [cm]

Reg.-Nr. 78 100 006926

seit 2005

R1

010020030040050060070080090010001100

LEGEND

79/80/...

LEGEND

Measuring area Well for sourceAntipole

Reference Sensore

Number of wall segmentSensorposition

图6 检测区域2（121#墙体）检测结果示意图

AP1 (-32m)

1

L1SL

Leckagesmall Leckage

Energy entrance through wall or joint

4. 总结

移动渗漏水技术在表面没有大范围侵入性之下做到了精确测量，解决了工程建设中由可能存在的细微缺陷导致的重大问题，对于各项工程的建设和实施具有巨大的价值和作用。通过天津市文化中心两处的地连墙渗漏水检测可知，EFT/ECR技术可以较好的反映地连墙和墙体接缝渗漏水情况。

参考文献

[1]刘刚. 深基坑工程地下连续墙渗漏原因及预防[J].西安：陕西煤炭，2007（6）； [2]徐宁. 某排桩支护基坑渗漏水的事故处理及原因分析[J] .广州：广州建筑，2007（3）；

[3]徐伟，沈坚敏. 深基坑围护壁结构常见的质量问题和修复方法[J]. 北京：建筑施工，1995（17）； [4]刘盛东，王勃，周冠群，杨胜伦，陈明江. 基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究[J].武汉：岩石力学与工程学报，2009（2）。

作者介绍：第一作者：

第二作者：何乐（），男，工程师，天津市建设工程质量安全监督管理总队，