ECR 技術在地下連續墻滲漏檢測的應用及處理措施探討

牛西龍

（哈爾濱地鐵集團有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 前言

近年來，隨著地下軌道交通的迅速發展，地鐵工程越來越多，地鐵車站的建設大多處于在市區人員密集處，施工周邊環境存在一定的安全隱患。基坑開挖會對周圍的建筑物產生一定的影響，造成周圍建筑物的開裂、沉降等現象，同時基坑開挖時產生的滲漏突涌現象嚴重威脅基坑的穩定和安全。為避免滲水流砂對基坑的影響，可以采用地下連續墻結構對基坑進行支護，同時使用FGM-ECR/EFT 滲漏水檢測技術快速精準確定滲漏點位置，并及時進行相關的滲漏處理，可以很大程度提高施工效率，保障基坑安全。

2 工程及地質概況

2.1 工程概況

哈爾濱地鐵3 號線二期工程TJ2-2 標段靖宇五道街站長138m，寬27.5m，采用蓋挖法施工。該站采用地連墻做為維護結構，共設67幅地連墻，墻厚0.8～1.0m，接頭為十字鋼板，每幅墻埋設2 根墻趾注漿管、1 根接縫袖閥管、1 根接縫注漿鋼花管。成槽范圍內地質以砂層為主，墻底入巖深度4～6m，地下水2m，墻身端頭井44.3m。地下連續墻施工過程中要嚴格控制成槽泥漿指標、垂直度、沉渣厚度、刷壁質量、混凝土澆筑等工序施工質量，并對墻體完整性進行質量抽檢。

2.2 地質條件

靖宇五道街站地層結構特點為典型松花江漫灘相地貌單元特征，車站處的地基土體分布不均，土體的性質差異較大，上部土層為第四紀地層結構，保持著顯著的沉積輪回特征，輪回特征數量為2～3 個，土顆粒大小按照從上到下的空間分布為細顆粒到粗顆粒。表層為雜填土，上部地基土為粉細砂層，中部為包含中粗砂夾的厚薄不均的黏性土，白堊紀泥巖位于下部作為基巖。[1]

3 ECR 檢測技術簡介

3.1 技術背景

靖宇五道街站地處高富水砂層的松花江漫灘區，基坑開挖25m 深度范圍均為高含水量的砂質地層，同時，因車站位置靠近城市建筑群，施工過程中會對緊鄰的建筑物造成很大影響，施工風險極高。基坑采用地下連續墻結構做支護，地下連續墻如接縫存在夾渣等空隙情況，會在連接的裂縫處發生涌水涌砂現象。如何快速檢測地下連續墻的滲漏位置并在確定位置進行精準有效的處理措施十分迫切。通過增加一系列的防滲處理措施可以在一定程度上減少基坑滲水。例如：加深地連墻設計入巖深度、加強地下連續墻縫止水措施、墻縫外側MJS 止水補強措施等，然而這些措施都不能直觀反映出圍護結構的整體隔水質量。ECR 滲漏水檢測技術可以在電場中直觀有效地反映出滲漏位置，檢測圍護結構的隔水質量，因此，可將ECR 滲漏水檢測技術引入到地下連續墻的滲漏檢測中。[2]

3.2 檢測原理

ECR 檢測技術原理為：在地下工程發生滲漏時，設備可以對水中微弱的離子運動進行實時量測，在出現滲漏情況時，水離子會在滲漏位置發生運動，水離子的運動會對整個地層電場產生影響，通過多通道多傳感器高精度量測系統，快速精準確定電場異常的滲漏位置點。通過測量電場線及等勢線的變化情況，反映出工程結構的滲漏情況。

針對更加微弱的滲漏情況，使用人工進行主動追蹤，進而獲得更為精確的滲漏檢測結果，精確定位滲漏點。人工主動追蹤法原理為在結構外圍施加多點深度的追蹤電勢，并與內側的對應電極進行合作測量，當有潛在的滲漏點或弱化面出現時，與無滲漏的部位進行對比，該位置處的值會出現異常放大，此方法可以快速精準探測結果，且靈敏度極高（如圖1）。

圖1 檢測原理示意圖

4 檢測應用結果

靖宇五道街站根據FGM-ECR/EFT 質量控制滲漏檢測技術發現被檢測區域出現7 處漏水點和12 處滲水點，地連墻L1-L7 范圍WS-5/WS-6、WS-10/WS-11、WS2-1/WS2-2、WE-4/WE-5、WN-19/WN-20、WN-8/WN-9 等點位接縫處及WS-10 墻體有較大能量流入，需修補加強。[3]地連墻S1-S12 范圍WS-3/WS-4、WS-6/WS-7、WS2-4/WS2-5、WS-19/WS-20、WS-22/WS-23、WN-2/WN-3、WS-1/WS-2、WS-14/WS-15 接縫處及WN-21、WN-12 墻體有較小能量流入，應注意加強觀察（點位具體情況見表1、表2）。[4]

表1 靖宇五道街站建議修補點

表2 靖宇五道街站注意觀察點

綜上可知：通過使用FGM-ECR/EFT 滲漏水檢測技術，在基坑開挖前精準確定滲漏點位置，針對地下連續墻的接縫滲漏情況提前進行一系列的施工處理，防止基坑涌水涌沙事件的發生。

5 滲漏處理方法

5.1 坑外注漿預加固處理

當滲漏發生在地下連續墻在接縫處時，可以使用坑外注漿預加固法進行處理，預注漿加固孔的位置設置在接縫一側，且與接縫的距離為0.9m，與地面和墻面的距離為0.5m，引入深度為30m 的孔，從30～90m位置進行后退式注漿，漿液采用水泥和水玻璃混合的雙液漿，注漿壓力范圍為1～1.5Mpa，注漿量為1m3/延米。注漿完成后需預留應急注漿孔，位置應在接縫的另一側且與預注漿加固孔對稱，孔的深度為2m（如圖2）。

圖2 漏點預注漿加固預提前引孔示意圖

5.2 坑內超前探挖處理

基坑開挖下層土方前，采用挖掘機對地墻檢測漏水、滲水位置墻縫重點進行探挖，探挖直徑小于1m，深度大于2m，探挖整個過程地墻缺陷處理人員、泥皮處理人員、技術員要進行旁站，確認無風險后方可離開。

地墻接縫探挖清理泥皮過程中如出現滲水情況，地墻修補人員需要把接縫處清理干凈，采用聚氨酯注漿泵進行注漿；如缺陷較大，存在夾泥情況，先用鐵釬進行試探查看缺陷深度，并且是否有漏水情況，如深處堅硬不漏水，方可清理夾泥，再進行快干水泥封堵，如出現滲漏水直接用鋼板封堵此處，再進行注漿處理。[5]

5.3 險情處理措施

探挖或巡視過程發現有較大水流時，立即通知地墻修補人員和現場管理人員，同時挖機司機和坑內巡視人員，第一時間用棉被覆蓋流水點，并用挖機回填沙土進行反壓，應急搶險人員調配沙袋及時進行反壓；應急搶險對及時調用吊車、門吊、鉆機到達制定位置進行引孔，后臺人員按配合比進行配置雙液漿。

待基坑內反壓完成，區域穩定后，現場挖掘機對風險點附近土坡進行回填，保證周邊作業空間充裕和土體穩定，滲漏水不易導致邊坡失穩而擴大險情面積；根據反壓的實際情況，當流水流沙不能及時止住時，則可以采取安裝引流管措施，同時需要在漏水點附近儲備一定數量的反壓沙袋，等引流管安裝完成后，可繼續采取反壓措施；引流管安裝過程中，用門吊調運已儲存在吊籃中沙袋，運至漏水點進行反壓。

5.4 處理效果

應用總體情況評價：采用ECR 檢測技術對地連墻進行滲漏檢測的準確度在90%以上，具體的滲漏點位置誤差在3m 范圍內，結合“地連墻滲漏水絕大多數發生在接縫處”的經驗規律，檢測結果可以滿足地連墻滲漏水預處理的要求。

ECR 檢測結果中的滲點和漏點評價效果：滲點范圍存在濕漬、滲水情況居多，但也有滲流情況發生；漏點范圍內目前雖然存在有滲水情況，但較大的滲流或涌水情況暫時沒有發生，分析原因為漏點處的水可能存在墻底繞流情況，此時的風險較小。

滲漏水點處置措施效果評價：目前針對漏點均采取了接縫外側預注漿加固措施，針對滲點均采取的隨開挖隨治理的措施，兩種措施相結合很好地解決了滲漏水問題，地下連續墻涌水涌砂均在可以控制的范圍內。

6 結論

ECR 技術在地下連續墻的滲漏檢測準確率高于90%，滲漏點的位置誤差小于3m，是一種十分有效的地下連續墻滲漏檢測方法。ECR 檢測技術在基坑工程中可以快速定位地下連續墻的滲漏點，同時，針對不同的滲漏位置采取坑外注漿預加固、坑內超前探挖處理等積極有效的防滲漏處理措施，保證了基坑的安全，防止因基坑流水流砂對周邊建筑的影響，提高了施工效率，具有很強的工程應用價值。