地下连续墙超声波检测方案.doc
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目录
第一章编制依据 2
第二章工程概况 2
2.1工程概况 2
2.2设计情况 6
第三章检测目的及检测数量 6
3.1检测目的 6
3.2检测数量 6
第四章地下连续墙检测方法 8
4.1基本原理 8
4.2超声波检测管的制作与安装 8
4.3现场检测 9
4.4资料分析及质量评判 9
第五章质量保证措施 9
第六章安全文明施工保证措施 10
第一章编制依据
1、《广州地区建筑基坑支护技术规定》98-02；
2、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003；
3、广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；
4、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；
5、《关于基坑支护质量检测工作的通知》穗建质[2010]897号
第二章工程概况
2.1工程概况
广州市轨道交通二十一号线工程西起广州市天河区，依次经过萝岗区、增城市，止于增城市荔城区增城广场。
初期线路全长约61.6km，其中地下线长约40.1km，穿山隧道6.8km，地下线14.7km；共设21座车站，其中地下车站17座，高架车站4座，共有7座换乘站。
考虑开通年与已运营轨道交通衔接，初期二十一号线起点站由天河公园向南延伸至员村站，利用十一号线天河公园至员村段，与开通的五号线员村站换乘，待十一号线开通运营时，起点改回天河公园站。
员村站初期是为二十一号线的第一个车站，远期是十一号线的中间站，与五号线员村站进行换乘，车站南端设折返线。
车站位于规划的花城大道与员村二横路交汇十字路口以南，沿员村二横路南北向布置，车站有效站台中心里程为DK5+112.000，车站明挖设计起点里程为DK4+769.590.车站设计终点里程为DK5+214.800.本站为地下四层14.5米岛式站台车站，车站全长445.21米，标准段宽为23.8米，车站基坑开挖深度约28.51~30.0米。
站后区间折返线全长172.04米，区间设计起点里程为XIYDK4+626.350，区间设计终点里程为DK4+769.590.
设计包括车站主体、车站附属（含通道、出入口、风道、风亭、冷却塔）、站后折返线区间主体及附属的结构。
2.2地质条件
1、工程地质条件及其评价
本车站位于原绢麻厂地块附近，站址沿员村二横路路呈近南北向设置，车站范围建筑物密布，与其接驳的五号线员村站已开通，地面环境条件复杂，车站范围地下管线复杂。
本站站址地层有第四系、白垩纪红层、三叠和侏罗纪燕山期侵入岩、远古时代的变质岩、志留纪花岗岩，从区域地质角度，简述如下：
1）填土层（Q4ml），图表上代号﹤1﹥
本区段内揭露的人工填土层包括素填土和杂填土，颜色为杂色、灰黄、灰白及褐色等，松散，湿。
素填土为主要由黏性土组成，含少量石英砂粒。
杂填土组成物较杂，由黏性土，砂土组成，夹少量的碎石及砖块及生活垃圾。
2）海陆交互相沉积层（Q4mc），图表上代号﹤2﹥
本次勘察过程中仅揭露到海陆交互相沉积淤泥﹤2-1A﹥淤泥质土﹤2-1B﹥共二个亚层。
现分述如下：
（1）流塑~软塑状淤泥，图表上代号﹤2-1A﹥
深灰色，流塑~软塑，主要成分为黏粒、粉粒及有机质，土质黏滑，局部含粉细砂粒，略有腥臭味。
（2）软塑状淤泥质土，图表上代号﹤2-1B﹥
深灰色，软塑，主要由黏粒、粉粒组成，土质均匀，黏滑，含有机质，腐殖质及少量砂粒。
3）陆相冲积-洪积砂层（Q3+4al+pl）
根据本次勘察揭露，该层共分为三个亚层：
稍密~中密状粉细砂层﹤3-1﹥、稍密~中密状中粗砂层﹤3-2﹥、稍密~中密状砾砂层﹤3-3﹥，现分述如下：
（1）粉细砂层，图表上代号﹤3-1﹥
灰黄色，饱和，稍密，级配不良，成分为石英颗粒，含少量黏粒。
（2）中粗砂层，图表代号﹤3-2﹥
灰黄色，饱和，稍密~中密，级配良好，成分为石英颗粒，含少量黏粒。
（3）中粗砂层，图表代号﹤3-3﹥
灰黄色，饱和，稍密~中密，级配良好，成分为石英颗粒，含少量黏粒。
4）冲积-洪基土层（Q3+4al+pl）
本次勘察过程中仅揭露到软塑状冲积-洪积黏性土层﹤4N-1﹥，可塑状冲积-洪积黏性土层﹤4N-2﹥、和河湖相沉积淤泥﹤4-2A﹥淤泥质土﹤4-2B﹥共四个亚层。
现分述如下：
（1）软塑状粉质黏土，图表上代号为﹤4N-1﹥
土黄色，棕红色，软塑，黏性较好，土质均匀，局部含较多石英颗粒，韧性干强度中等~高。
揭露层厚0.70~3.70m，平均2.17m，层顶埋深1.80~4.10m（标高6.70~14.33m），层底埋深3.00~6.10m（标高3.60~11.63m）。
（2）可塑状粉质黏土，图表上代号为﹤4N-2﹥
土黄色，棕红色，可塑，黏性好，刀切面较光滑，含少量石英颗粒，韧性干强度高。
场地普遍分部，三分之二钻孔揭露到该层，但厚度和形态变化较大。
揭露层厚0.70~9.60m，平均3.35m，层顶埋深1.20~11.60m（标高0.20~9.94m），层底埋深3.70~15.70m（标高-2.50~8.73m）。
（3）流塑~软塑状淤泥，图表上代号为﹤4-2A﹥
深灰色，流塑，主要成分为黏粒、粉粒及有机质，土质黏滑，均匀，局部含砂粒，略有腥味。
揭露层厚0.70~7.10m，平均2.93m，层顶埋深1.90~3.40m（标高3.62~18.50m），层底埋深3.00~9.30m（标高2.22~14.32m）。
（4）软塑状淤泥质土，图表上代号为﹤4-2B﹥
深灰色，软塑，主要由黏粒，粉粒组成，土质均匀，黏滑，含有机质，腐殖质及少量砂粒。
揭露层厚0.50~3.35m，平均1.06m，层顶埋深0.80~8.10m（标高-1.93~10.44m），层底埋深1.60~9.00m（标高-2.83~9.94m）
5）残积层（Qel）
该土层主要为白垩系碎屑岩风化残积的黏性土层，现分述如下：
白垩系砾岩、泥质粉砂岩风化残积的粉土、粉质粘土层，根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求（第四版）》，该层分为4个亚层：
稍密~中密状粉土﹤5F-1﹥、密实状粉土﹤5F-2﹥、可塑性黏性土﹤5N-1﹥、硬塑状黏性土﹤5F-2﹥.本次勘察过程中，仅揭露到可塑状黏性土﹤5N-1﹥、硬塑状黏性土﹤5N-2﹥.现分述如下：
（1）可塑状粉质黏土，图表上代号﹤5N-1﹥
黄褐色，可塑，黏性较好，韧性及干强度高，主要由砾岩、泥质粉砂岩残积而成，场地普遍分布，本次勘察第一区段的半数钻孔揭露到该层。
层厚0.50~15.00m，平均4.46m，层顶埋深0.60~15.00m（标高-2.94~22.85m），层底埋深4.70~19.00m（标高-7.23~20.40m）。
（2）硬塑状粉质黏土，图表上代号﹤5N-2﹥
红褐色，硬塑，黏性较好，韧性干强度高，含石英颗粒，为砂砾岩残积而成。
场地普遍分布，本次勘察第一区段的半数钻孔揭露到该层，垂向上分布在风化基岩面之上。
层厚0.90~11.90m，平均3.80m，层顶埋深1.10~15.70m（标高-6.71~23.01m），层底埋深6.9~20.60m（标高-7.81~19.76m）。
6）基岩及基岩风化层（K2dl）
本标段第一区段的下伏及岩层有白垩系砾岩、泥质粉砂岩、碎屑岩（）白垩系砾岩、泥质粉砂岩）及其风化带（K2dl）现分述如下：
（1）全风化白垩系砾岩、泥质粉砂岩，图表上代号﹤6﹥
棕红色，岩石风化剧烈，成坚硬土状、原岩结构已破坏，浸水软化易散。
该风化岩带出现在第一区段，除MUZ-2-AO24T钻孔外，其余钻孔技均揭露到该层，层位稳定，厚度变化较大。
揭露层厚0.5~6.5m，平均2.18m，层顶埋深6.70~20.60m（标高-7.8~19.76m），层底埋深8.10~23.10m（标高-10.94~18.56m）。
（2）强风化砾岩，图表上代号﹤7-1﹥
黄褐色，岩石风化系强烈，原岩组织结构大部分破坏，节理裂隙发育，呈半岩半土状、土夹碎块状，砾岩钻进后芯呈卵砾石夹砂状，浸水软化易散。
层位稳定，厚度变化较大。
风化规律基本是从上至下由强至弱，个别风化程度不均匀。
强风化带中常夹中风化岩，局部中风化岩带位居强风化岩带之上。
揭露层厚1.00~8.50m，平均2.51m，层顶埋深9.90~25.10m（标高-10.83~6.63m），层底埋深10.90~28.00m（标高-13.23~5.45m）。
（3）强风化泥质粉砂岩，图表上代号﹤7-3﹥
棕红色，岩石风化强烈，原岩组织结构大部分破坏，节理裂隙发育，呈半岩半土状、土夹碎块状，局部夹中风化岩块，浸水软化易散。
除MUZ-2-A006、MUZ-2-A009~A013、MUZ-2-A016~A019、MUZ-2-A027等11个钻孔外，其余钻孔均有揭露，层位稳定，厚度变化较大。
风化规律基本是从上至下由强至弱，个别风化程度不均匀。
强风化带中常夹中风化岩，局部中风化岩带位居强风化岩带之上。
揭露厚度0.50~11.30m，平均2.81m，层厚埋深7.20~29.80m（标高-14.34~15.61m），层底埋深9.10~31.90m（标高-18.13~13.66m）。
（4）中风化砾岩，图表上代号﹤8-1﹥
棕红色，原岩组织结构已部分破坏，砂粒状结构，层状构造，泥钙质胶结，卵砾石分布较为均匀，裂隙发育，岩质较软，锤击声哑。
层位稳定，但厚度变化大。
岩面顶地面起伏较剧烈，厚度0.50~5.50m，平均1.98m，层顶埋深9.30~28.40m（标高-22.23~7.85m），层底埋深13.70~30.60m（标高-24.43~4.05m）。
中风化砾岩为软岩，岩体完整性较差，为破碎岩体，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），其岩体基本质量等级为Ⅴ类。
（5）中风化泥质粉砂岩，图表上代号﹤8-3﹥
棕红色，原岩组织结构已部分破坏，砂状结构，层状构造，泥质胶结，裂隙发育，岩质软，锤击声哑。
层位稳定，但厚度变化大。
岩面顶底面起伏较剧烈，厚度0.5~12.30m，平均2.41m，层顶埋深9.10~31.90m（标高-18.13~5.45m），层底埋深11.00~37.80m（标高-22.23~4.45m）。
中风化知你粉砂岩为软岩，根据现场波速测试和室内岩块波速的测试结果，中风化泥质粉砂岩的岩体完整性指数Kv为0.3730，为较破碎岩体，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），其岩体基本质量等级为Ⅴ类。
（6）微风化砾岩，图表上代号﹤9-1﹥
棕红色，原岩组织结构基本未变，砾状结构，层状构造，钙质胶结，砾石含量约75%-85%，呈次圆一次棱状，大小以直径0.50-2.50cm为主，最大大于8.0cm，卵砾石分布为均匀，其母岩主要成分为石英，燧石及微风化砂岩、花岗岩等，裂隙稍发育，岩质较硬，锤击声较清脆。
半数钻孔揭露到该层。
岩面起伏变化剧烈，揭露层顶埋深11.10~33.15m（标高-26.83~13.66m）。
微风化砾岩为较软岩，根据现场波速测试和室内岩块波速的测试结果，微风化砾岩的岩体完整性指数Kv为0.5550，为较完整岩体，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），其岩体基本质量等级为Ⅳ类。
（7）微风化泥质粉砂岩，图表上代号﹤9-3﹥
棕红色，原岩组织结构基本未变，砂状结构，层状构造，泥钙质胶结，裂隙稍发育，岩芯呈长柱状~短柱状，局部扁柱~碎块状，岩质较软，锤击声脆。
但均未穿透该层。
岩面起伏变化剧烈，揭露层顶埋深8.10~37.80m（标高-24.43~18.56m）。
微风化泥质粉砂岩为软岩，根据现场波速测试和室内岩块波速的测试结果，微风化泥质粉砂岩的岩体完整性指数Kv为0.6806，为较完整岩体，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），其岩体基本质量等级为Ⅳ类。
2.2设计情况
二十一号线【施工1标】地下连续墙总长1009m，墙厚800mm，标准节段宽为6000mm，墙深约21.927~29.615m，连续墙接头采用工字钢板接头，墙体混凝土为C35水下混凝土。
连续墙的类型分别有：
“一”字型（标准段为6.0m）、“L”型槽段，“Z”型槽段，“T”型槽段，车站主体范围内共计172段，区间风井范围内共计18段。
连续墙嵌固深度为入强风化层平均为11.32m，入中风化层平均为3.5m，入微风化层平均为3.2m。
第三章检测目的及检测数量
3.1检测目的
检测地下连续墙身砼结构完整性，判定墙身是否存在缺陷、缺陷的程度并确定其位置。
3.2检测数量
根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》（JGJ15-60-2008）规定当地下连续墙作为临时结构的一部分时，抽检数量不应少于总槽段数的10%，且不得少于3个槽段。
1、车站主体部分：
广州市轨道交通二十一号线施工1标【员村站】车站主体围护结构连续墙共172幅，由于本站连续墙作为临时结构，故按10%的检测，即需检测172×0.1=17.2即18个槽段。
预埋声测管时考虑到施工中不确定因素对管的破坏或堵管，初定预埋多3个槽段，即21个槽段。
即在172个槽段中取21段作为检测槽段，实际检测段按现场声测管情况确定。
超声波预埋位置见下表。
预埋声测管的槽段
序号
方位
槽段
小计（幅）
备注
1
东侧连续墙
W43、W49、W57、W66、W76、W86、W95、W100、W107、W115
10
2
西侧连续墙
W35、W27、W16、W7、W168、W159、W150、W139、W128
9
3
小里程端头
W39
1
4
大里程端头
W120
1
共计
21
图1车站主体检测槽段分布图
2、区间风井部分：
广州市轨道交通二十一号线施工1标【员村站】车站主体围护结构连续墙共18幅，，由于该站连续墙作为临时性结构的一部分，故按10%的检测，即需检测18×0.1=1.8即2个槽段。
预埋声测管时考虑到施工中不确定因素对管的破坏或堵管，初定预埋多1个槽段，即3个槽段。
即在18个槽段中取3段作为检测槽段，实际检测段按现场声测管情况确定。
超声波管预埋槽段暂定为B2、B8、B16。
根据要求，在部分连续墙槽段布置测斜管，具体槽段号见下表：
布置测斜管的槽段
W2
W6
W9
W12
W16
W19
W22
W26
W29
W32
W35
W39
W42
W44
W48
W51
W54
W57
W60
W64
W67
W70
W74
W77
W80
W84
W87
W91
W94
W97
W101
W104
W107
W111
W114
W117
W119
W122
W125
W128
W132
W136
W139
W142
W146
W149
W153
W156
W159
W163
W166
W170
第四章地下连续墙检测方法
4.1基本原理
由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在地下连续墙施工前，根据地下连续墙直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由地下连续墙底同时往上依次检测，遍及各个截面。
4.2超声波检测管的制作与安装
（1）声测管材料：
宜采用钢（铁）管、钢质波纹管，钢（铁）管宜用直接连接，不宜焊接，以保证管内畅通。
（2）声测管内径宜为45～55mm。
（3）声测管安装：
声测管应下到地下连续墙底，下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出地下连续墙顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。
应采用适宜的方法，固定声测管，使之成地下连续墙后相互平行。
（如焊接、绑扎在钢筋笼内侧，每隔5米用三角架固定，每管固定点不少于三个。
）声测管埋设由施工单位负责，检测单位给予技术指导。
（4）地下连续墙单个槽段中声测管埋设数量不少于4根，埋管管距不宜大于1.5m，呈之字形排布，编组方法参见下图：
（5）检测开始时间应符合以下规定：
受检地下连续墙混凝土强度应达到设计强度的70％，且不小于15MPa。
4.3现场检测
（1）资料收集：
收集工程概况、工程地质资料、基础设计资料、施工原始记录（成孔及灌注记录等）和地下连续墙位布置图。
（2）现场测试：
在测试时将各地下连续墙声测管口封盖打开，并在管内注满清水。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由地下连续墙底同时往上依次检测，遍及各个截面。
4.4资料分析及质量评判
（1）、地下连续墙缺陷：
以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。
（2）、地下连续墙墙身均匀性按声速离散系数Cv分为A、B、C、D四级。
见下表。
声速离散系数级表
砼匀质性等级
A
B
C
D
Cv（％）
Cv＜5
5≤Cv＜10
10≤Cv＜15
Cv≥15
（3）、根据工程地下连续墙身混凝土的均匀性，是否存在缺陷及缺陷的严重程度，将地下连续墙身的完整性按四级划分：
Ⅰ类：
完整。
Ⅱ类：
有轻微缺陷，不会影响墙身结构承载力的正常发挥。
Ⅲ类：
墙身有明显缺陷，对墙身结构承载力有影响。
Ⅳ类：
墙身存在严重缺陷。
第五章质量保证措施
1、连续墙超声波检测应由地铁公司检测中标单位负责，坚持“科学、公正、规范、品质”的质量方针，中标单位应根据招标文件文件及合同要求组织一批有丰富检测经验、受过专业培训的检测技术工作人员，使用先进、量值合格的检测仪器，采用国家和省部批准的技术标准，确保地下连续墙基检测质量满足规范和合约的要求。
2、为确保检测数据的客观、公允，保证不让无关人员介入或干扰检测工作。
3、保证该公司管理部门及成员对用户送检样品的检测数据，未经用户同意不得首先使用或向第三者提供。
4、保证检测单位的所有检测记录得到可靠安全地保存，保存期至少五年，以备查询。
5、检测仪器设备状态优良，以保证检测工作顺利进行。
第六章安全文明施工保证措施
1、安全保证措施
进入检测现场必须戴好安全帽，从事粉尘作业人员应戴防尘口罩，不准赤脚、穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋和易滑鞋上班作业。
2、文明施工方法及措施
为确保文明作业，有关文明施工措施如下：
（1）、检测作业的周围应设置有明显的标志和警示牌。
作业范围内不乱倒垃圾、污泥，不乱扔废弃物，作业现场要做到工完场清，保持场容整洁。
（2）、遵守职业道德和社会公德，爱护花草树木和市政设施，不准损坏、危害城市环境和市政公用设施。
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