專利名稱：：一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)及探測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種探測儀系統(tǒng)及探測方法，特別是涉及一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)及探測方法。本發(fā)明適用于城市建筑深基坑開挖、地鐵施工建設(shè)等在建工程，要求在止水帷幕出現(xiàn)滲漏時現(xiàn)場快速探測其滲漏通道，指導(dǎo)堵漏和搶險工程實施，保證工程建設(shè)安全。
背景技術(shù)：
：由于土地價格越來越昂貴，充分利用地下空間已成為城市建筑開發(fā)的一種趨勢，深基坑的開挖和支護(hù)在高層建筑和地鐵等工程上廣泛使用。在應(yīng)對地下水處理問題上，深攪樁或工型樁止水帷幕全封閉止水、深攪樁帷幕結(jié)合降水井止排結(jié)合是普遍采用的技術(shù)手段。由于施工機(jī)具、周邊環(huán)境、地質(zhì)水文等條件所限，止水帷幕往往不能做到完全的搭接咬合，因此砂類土地區(qū)基坑"十坑九漏"的現(xiàn)狀很難得到根本改觀。尤其在基坑開挖過程中，往往是能看到漏點，但滲漏通道和進(jìn)水點卻很難找到，而且，由于土方開挖，很多處理工藝的實行受到限制，以至于花了很大的成本也不易解決根本問題。如何快速準(zhǔn)確找到漏點并針對性的進(jìn)行處理的需要越來越迫切?，F(xiàn)有的推斷方法包括水文地質(zhì)推斷或地球物理勘探方法。由于施工現(xiàn)場水文地質(zhì)條件復(fù)雜，現(xiàn)場不容許大規(guī)模勘探施工，水文地質(zhì)推斷方法僅僅是推斷解釋，不能保證其結(jié)果的正確性；已采用的地球物理勘探方法有地質(zhì)雷達(dá)和電場測量方法，但基坑場地鋼筋多、出水點周圍土層介質(zhì)電性分布復(fù)雜，這些方法僅能在探測條件好的地方使用。深基坑已開挖部分受到環(huán)境溫度的影響，其表面至其下五十厘米深度范圍內(nèi)溫度趨向于空氣環(huán)境溫度，地下數(shù)米乃至十米以下的巖土介質(zhì)，受四季環(huán)境溫度影響較小，其溫度往往在一定范圍內(nèi)變化，典型地，地下水的溫度長年保持在15度左右，存在冬暖夏涼的特點。若基坑出現(xiàn)滲漏，在出水口附近滲漏通道上，受到地下水溫度影響，緊鄰?fù)ǖ乐車橘|(zhì)溫度會逐漸接近地下水溫度，從而形成對滲漏通道有示蹤作用的溫度場分布特征，這是通過溫度場分布測量探測滲漏通的物理原理。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)及其探測方法。解決上述技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)，其特征在于該探測儀系統(tǒng)由圖3中所示溫度傳感器、模擬信號調(diào)理模塊構(gòu)成的溫度變送器、A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)字信號采集模塊構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集卡、USB連接線、筆記本電腦和電源所組成，其中溫度傳感器所探測的溫度，由模擬信號調(diào)理模塊構(gòu)成的溫度變送器將溫度變化為05伏特的模擬電壓輸出，通過連接的A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)信號采集后，由USB接口接至筆記本電腦，其中電源提供模擬信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和筆記本電腦用。(見圖1)上述的溫度傳感器為單傳感器單路采集器或多傳感器多通道采集器。所述的電源為24伏直流電源。所述溫度傳感器為Pt100型A級溫度傳感器。所述模擬信號調(diào)理模塊為溫度變送器，廣州維智電子科技有限公司生產(chǎn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)采集模塊為數(shù)據(jù)采集卡，北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)USB2005-16位數(shù)據(jù)采集卡，模擬信號輸入范圍土5V。所述USB連接線為通用串行總線連接線。所述的筆記本電腦為工業(yè)筆記本電腦。一種止水帷幕滲漏通道快速探測方法步驟如下(a)在止水帷幕滲漏出水點3周圍，在底板4、支護(hù)樁1之間巖土介質(zhì)5的縫隙中均勻布置等深度的探測孔2;(b)以滲漏出水點3為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個探測孔2和滲漏出水點3;(c)將溫度傳感器的探頭分別置于探測孔2中，分別測出各個探測孔2底部介質(zhì)的溫度T，將實測溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置；(d)繪制實測溫度場等值線和滲漏通道指向圖。上述步驟(a)中所述探測孔為1020個，孔深2050cm，孔直徑1.53cm。本發(fā)明提供了一種止水帷幕滲漏通道快速探測方法，探測工作布置如圖2所示，在止水帷幕滲漏出水點3周圍，在底板4、支護(hù)樁l之間巖土介質(zhì)5中均勻分布打出深2050cm、直徑2cm左右的15個孔洞，以滲漏出水點3為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個孔洞和滲漏出水點位置，將溫度傳感器的探頭分別放置各個孔洞2中，通過快速探測儀測量各個孔洞底部土層介質(zhì)的溫度T，將溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置，如圖3所示當(dāng)空氣環(huán)境氣溫低于地下水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度升高的方向為滲漏通道方向，當(dāng)空氣環(huán)境氣溫高于地下水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度降低的方向為滲漏通道方向，如圖4所示繪制了滲漏點周圍探測孔底溫度等值線圖，箭頭所指方向即為滲漏通道走向。在探測工作開始前首先在室內(nèi)檢測儀器工作狀態(tài)開機(jī)進(jìn)行儀器自檢，保證計算機(jī)和各個采集通道工作正常；連接好溫度傳感器，將傳感器放置在同樣溫度環(huán)境條件下，對傳感器進(jìn)行一致性檢測，如果有工作不正常傳感器，及時更換。在止水帷幕滲漏現(xiàn)場，首先以滲漏點為中心，進(jìn)行測量點位布置。即在其四周均勻分布，用鋼釬等鉆具打出深2050cm的孔洞，同時以滲漏點為原點在坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個探測孔檢測點的方位位置。同時開機(jī)進(jìn)行儀器系統(tǒng)自檢。將溫度傳感器探頭置于探測孔底部，通過數(shù)據(jù)采集裝置完成數(shù)據(jù)采集并將采集的溫度數(shù)據(jù)傳遞至計算機(jī)，并在計算機(jī)屏幕上進(jìn)行實時跟蹤顯示，待溫度數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)。根據(jù)確認(rèn)溫度數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)顯示出滲漏水點周圍溫度場的特征，判定滲漏水通道的走向。當(dāng)基坑空氣環(huán)境氣溫低于滲漏水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度偏高的方向為滲漏通道方向，當(dāng)基坑空氣環(huán)境氣溫高于滲漏水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度偏低的方向為滲漏通道方向，計算機(jī)通過閃爍標(biāo)志對該方向進(jìn)行預(yù)警。如果還需要繼續(xù)追索滲漏通道走向，則順滲漏通道方向上繼續(xù)布設(shè)探測孔，以類似的方法探測溫度場的變化趨勢，根據(jù)溫度場變化趨勢來判定滲漏通道的延伸方向，同時給出該方向上的預(yù)警信號。本發(fā)明用于各類止水帷幕滲漏通道快速準(zhǔn)確探測，儀器輕便，效率高，適合在基礎(chǔ)工程領(lǐng)域推廣使用。圖l是探測儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是現(xiàn)場探測工作布置示意圖(實施例l);附圖標(biāo)記l-支護(hù)樁、2-探測孔、3-滲漏出水點、4-未開挖底板、5-支護(hù)樁之間巖土介質(zhì)圖3是實施例1空氣環(huán)境溫度高于滲漏水溫度時，實測溫度場測量數(shù)據(jù)分布及滲漏通道判定示意圖；圖4是實施例1實測溫度場等值線及滲漏通道指示圖；圖5是實施例2現(xiàn)場探測工作布置示意圖6是實施例2空氣環(huán)境溫度低于滲漏水溫度時，實測溫度場測量數(shù)據(jù)分布及滲漏通道判定示意圖7是實施例2實測溫度場等值線及滲漏通道指示圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1:一種止水帷幕滲漏通道探測儀系統(tǒng)由PT100型A級溫度傳感器、模擬信號調(diào)理模塊構(gòu)成的HD-HTWV溫度變送器、A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)字信號采集模塊構(gòu)成的USB2005數(shù)據(jù)采集卡、USB連接線、工業(yè)筆記本電腦和24V直流電源組成。溫度傳感器感受所處探測孔中溫度，引起Pt電阻變化，由溫度變送器將溫度變化轉(zhuǎn)換為05伏特模擬電壓輸出，輸出模擬電壓通過A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號采集后，由USB連接線送入筆記本電腦，筆記本電腦通過程序顯示測試數(shù)據(jù)，并繪出滲漏點周圍溫度場等值線圖，如圖4所示，根據(jù)等值線圖示意滲漏通道方向如箭頭所指方向。實施例2:—種止水帷幕滲漏通道探測方法步驟為(1)在止水帷幕滲漏出水點3周圍，在底板4、支護(hù)樁l之間的縫隙中均勻布置孔深度40cm、空直徑2.5cm、孔間距1.Om的探測孔2為15個;(2)以滲漏出水點3為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個探測孔2和滲漏出水點3;(3)將溫度傳感器的探頭分別置于15個探測孔中，分別測出各個探測孔底部介質(zhì)的溫度T，將實測溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置，溫度等測量數(shù)據(jù)(見圖3所示)；(4)繪制實測溫度場等值線和滲漏通道指向圖(見圖4)，圖中箭頭方向為滲漏通道方向。滲漏點位于離地面8.3米基坑內(nèi)支護(hù)樁間，空氣環(huán)境溫度為2225°C。實施例3:—種止水帷幕滲漏通道探測方法步驟為(1)在止水帷幕滲漏出水點3周圍，在底板4、支護(hù)樁1之間的均勻布置孔深度45cm、空直徑2.5cm、孔間距85cm的探測孔2為15個；見圖5所示布置(2)以滲漏出水點3為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個探測孔2和滲漏出水點3;(3)將溫度傳感器的探頭分別置于15個探測孔中，分別測出各個探測孔底部介質(zhì)的溫度T，將實測溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置，溫度等測量數(shù)據(jù)(見圖6所示)；(4)繪制實測溫度場等值線和滲漏通道指向圖(見圖7)，圖中箭頭方向為滲漏通道方向。滲漏點位于離地面7.2米基坑內(nèi)支護(hù)樁間，空氣環(huán)境溫度為2225°C。權(quán)利要求1、一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)，其特征在于該探測儀系統(tǒng)由溫度傳感器、模擬信號調(diào)理模塊構(gòu)成的溫度變送器、A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)字信號采集模塊構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集卡、USB連接線、筆記本電腦和電源所組成，其中溫度傳感器所探測的溫度，由模擬信號調(diào)理模塊構(gòu)成的溫度變送器將溫度變化為0～5伏特的模擬電壓輸出，通過連接的A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)信號采集后，由USB接口連接筆記本電腦，其中電源提供模擬信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和筆記本電腦用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度傳感器為單傳感器單路采集器或多傳感器多通道采集器。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)，其特征在于所述的電源為24伏直流電源。4、一種止水帷幕滲漏通道快速探測方法，其特征在于步驟為(a)在止水帷幕滲漏出水點(3)周圍，在底板(4)、支護(hù)樁(1)之間巖土介質(zhì)(5)的縫隙中均勻布置等深度的探測孔(2);(b)以滲漏出水點(3)為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個探測孔(2)和滲漏出水點(3);(c)將溫度傳感器的探頭分別置于f^測孔(2)中，分別測出各個探測孔(2)底部介質(zhì)的溫幾T，將實測溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置，同，寸測量環(huán)境溫度；(d)繪制實測溫度場等值線和滲漏通道指向圖。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的止水帷幕滲漏通道快速探測方法，其特征在于在步驟(a)中所述的探測孔為1020個，深2050cm，直徑1.53cm。全文摘要一種止水帷幕滲漏通道快速探測儀系統(tǒng)及探測方法。該探測儀由溫度傳感器、溫度變送器、A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)采集卡、USB接口、筆記本電腦及電源等組成；其探測方法為首先在止水帷幕滲漏點四周，支護(hù)樁之間的巖土縫隙均勻布置若干等深度孔洞，其次以出水點為中心在相對坐標(biāo)圖上標(biāo)示出各個孔洞和出水點方位位置，將溫度測量探頭放置孔洞中，測量孔洞底部土層介質(zhì)的溫度T，將溫度T反映到坐標(biāo)圖上對應(yīng)孔洞位置；當(dāng)已開挖環(huán)境空氣溫度低于滲漏水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度升高的方向為滲漏通道方向，當(dāng)已開挖環(huán)境空氣溫度高于滲漏水溫度時，坐標(biāo)圖上溫度降低的方向為滲漏通道方向。本探測儀輕便、探測結(jié)果直觀，效率高，適合在工程領(lǐng)域推廣使用。文檔編號E02D19/18GK101339087SQ200810124589公開日2009年1月7日申請日期2008年8月26日優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日發(fā)明者丁曉紅,周健華,平利嬌,朱德兵,程知言,胡光云,蔣奇云,謝興楠申請人:江蘇華東建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司