浅谈地下连续墙墙体质量检测方法

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【摘 要】地下连续墙的应用广泛，影响其质量效果的因素也众多，本文对地下连续墙目前采用的几种主要检测技术进行了简要论述。

【关键词】质量检测 超声波地震透射层析成像钻芯地下连续墙

1 前言

地下连续墙也叫地下防渗墙，我们通常把大坝里建设的起阻水作用的称为地下防渗墙，把开挖暴露在外边的称之为地下连续墙。其基本施工工艺基本一样，为方便起见，在此我们统一称之为地下连续墙。

由于地下连续强最基本的功能就是防渗作用，同时有时根据需要可以增加其承重围护作用。但无论那种功能我们在施工完成后都要对墙体质量进行完整性检测，同时对其使用功能进行检测。

通过对墙体完整性进行检测可以排除墙体较大缺陷，同时进行更深入的功能性检测则可以保证地下连续墙更加充分的发挥其防渗及其他作用。

针对检测过程中发现的较大问题采取相对应的处理措施，可以有效的防止后续施工中出现事故，防止因缺陷影响后期工程进度及工程质量。

2 地下连续墙的检测

2.1地下连续墙检测方法

地下连续墙检测按对墙体有无损伤可分为无损检测和有损检测，按检测方式可分为超声波检测，地震透射层析成像检测，频域法检测，时域法检测，钻孔取芯法检测，其中钻孔取芯为为有损方式，其余可统称为无损法检测。

由于时域法和频域法检测方式操作相对复杂，且作为墙体检测效率上有一定的局限性，故而一般采用超声波检测，地震透射层析成像检测和钻孔取芯法进行墙体检测。

因此在此我们主要谈谈超声波检测、地震透射层析成像检测、以及钻孔取芯法检测三种检测方式。

2.2超声波检测法

测试前，须先在防渗墙中心线上（或沿两侧墙体靠内边缘呈梅花型）预埋若干根垂直测管（或在混凝土达到设计龄期后在墙体内钻孔），然后在相邻的管（孔）内作跨孔声波测试，通过波速计算墙体混凝土的密实度。质量好的混凝土对弹性波有很好的传播性能，频率5×104Hz范围内的超声波在混凝土中的速度接近4000m/s，当混凝土中夹有泥砂等软弱材料和密实度差时，其波速减少，振幅衰减大，从而可以判断墙体混凝土质量。但此法需先进行若干室内试验，求得各种混凝土的强度和波速之间的关系式。

2013年4月四川乐山安谷电站左堤尾水渠防渗墙工程中596个槽段共计4.2km的轴线长，采用此法对墙体质量进行检查，检测结果符合设计要求，后期辅以钻孔取芯，结果一致，尾水渠内开挖显示墙体防渗效果良好。

2013年10月到11月深圳地体7号线皇岗村站工程地铁围护结构施工中也采用了此法进行墙体质量检查，效果良好。

2.3地震透射层析成像检测

地震透射层析成像（CT）技术的基本原理是利用激发地震波对被测剖面进行透射，然后利用各个方向上的投影值（弹性波走时）来重构剖面物性（弹性波波速）图。常规的地震透射CT的解算方法是首先把剖面划分成许多等面积小方格（单元），单元大小一般应满足所划单元可视为均一的地质体，并保证每个特定值单元至少有两条射线通过。然后利用弹性波投影值，通过解大型线性方程组来得到单元物性（波速）值。。

2008年10月四川乐山沙湾电站尾水渠四标防渗墙工程中进行了旨在对墙体质量进行评价的地震层析成像试验，用此法对对该标段防渗墙248个槽段共计36834.18O墙体进行了检测试验，结果显示墙体质量满足设计要求，通过后期尾水渠内开挖及现阶段运行情况看说明实际于检测情况一致，防渗效果良好。

2.4钻孔取芯法检测

钻孔取芯法是使用岩芯钻机在混凝土防渗墙墙体上获取试样，通过对试样的检查试验了解墙体混凝土的情况，即有无夹泥和水平冷缝、混凝土密实程度、强度、与基岩面接触情况、墙底沉渣厚度等。这种检验方法的优点是比较简单直观，缺点是钻孔及试验时间长，要求施工人员具有一定的专业技术水平，成本较高，检验的结果实际上是钻孔通过部分的混凝土样本的情况；另外钻孔对墙体有一定的削弱甚至破坏作用。

由于钻孔取芯要求取芯率，所以混凝土自身审计强度要达到一定强度值，由于取芯设备在钻孔过程中可能难免由于各方面的原因，可能偏孔，所以墙体厚度较薄，加之孔深较深的情况下，极易造成偏孔出墙，出墙后不但孔要重新造孔取芯，经济成本和时间成本都相当大，同时出墙已经对墙体造成破坏，处理方式及结果众说不一，故而通常薄墙和低标号混凝土墙体除有特殊要求外一般不进行钻孔取芯检测。

位于四川大渡河上的泸定电站大坝防渗墙即采用钻孔取芯法，四川安谷电站尾水渠左堤防渗墙采用了超声波检测辅以钻孔取芯的方式进行检测墙体质量，钻孔取芯直观，对发现缺陷一目了然，同时对芯样进行相关要求的抗压，抗渗等实验可以进一步了解墙体实际情况，对下一步工作更加具有指导意义。同时其缺点之前也有表述。

3 地下连续墙检测前的准备工作

针对不同的地连墙检测方式有不同的准备工作，但作为检测场地满足检测人员及设备工作是基本条件。

3.1超声波检测准备工作

超声波检测要根据检测设计要求在混凝土浇筑之前，清孔完毕之后进行下设预埋检测管，一般我们称之为声测管，检测管材料一般为剥皮铁管，检测管安装定位一般采用钢筋桁架，根据孔深情况采取分节或整体下设，分节下设时要注意接头位置连接牢固，注意止水。

检测管下设要保证一定的垂直度下设完成后向管内注入清水并封口，在浇筑混凝土的过程中注意保护不能让检测管上浮，注意管口保护不能灌入混凝土。

混凝土浇筑完成后及时在检测管位置做好保护标志，防止施工场地内对其造成破坏，待混凝土龄期满足检测要求后进行超声波检测，检测之前注意提前开管用根据管径大小制作的测针，测量管内是否通畅顺利，如有卡顿现象要就是处理，防止声波检测探头在检测过程中被卡掉，造成检测失败，浪费时间和经济利益。

现阶段，有很多声波检测设备，但原理都是一样的，如有条件可事先联系检测单位了解设备相关性能参数，为检测的顺利进行做好充分的准备工作。

3.2地震透射层析成像检测准备工作

地震波投射层析成像检测相对简单，检测工作的顺利进行和结果的完整性要做好混凝土浇筑过程控制，同时在混凝土终浇时要注意浇筑到设计终浇位置。

该检测方式检测前准备工作较少，在此不多讲述。

3.3钻孔取芯法检测准备工作

相较于前两种检测方式，钻孔取芯检测前准备工作相对较多较繁琐，这主要是由于其检测设备和检测过程所决定的。

钻孔取芯检测在混凝土龄期到达检测要求后对于混凝土欠浇较少的（约1m的）可以采取清除混凝土面以上的浮土，对于混凝土欠浇较多的可采取镶孔口管的方法进行钻进取芯样。

在钻孔取芯设备进场前要对取芯场地周围进行清理以满足设备施工要求，同时在附近要准备好电源（采用其他动力的根据实际情况进行准备动力源）和水源以保证正常施工。

为保证钻进速度和取芯率，可将钻杆进行适当改进，增加其在高速钻进过程中的稳定性。

4 结语

地连墙检测方式多种多样，以上三种为比较常用的，其中超声波检测和钻孔取芯检测是比较常用而且是相互配合使用的检测方法，对于各种检测过程的准备工作还要根据实际情况进行适当调整和规划。

地连墙检测是在监理过程监督完成过后对施工质量进行的一个抽样检查，如有瑕疵并不能代表整个工程质量，同样，检测结果没有问题，也不代表质量没有一定问题， 所以精心施工严格过程控制才能确保连续墙的工程质量。