地下空间渗流通道探测及修补方法

本发明涉及地下空间渗流领域，具体为地下空间渗流通道探测及修补方法。

背景技术：

1、目前，随着新型城镇化建设的深入发展，城市用地逐年紧张，地下空间的开发已成为城市重要的发展方向，例如以“南京江北新区中心区地下空间一期工程”为代表的地下工程项目处于富水软土的不利地质条件；地下空间渗流问题在地下工程中经常出现，特别是在地下水位较高的地区；例如该工程靠近长江河水流域；渗流问题可能导致地下空间的结构破坏、设备损坏以及工作环境恶化，同时地下空间施工困难，往往造成安全损失，严重影响地下工程的正常运行。因此，开发一种可靠的地下空间渗流探测方法和突水通道修补技术具有重要的实际意义。

技术实现思路

1、为解决当前存在技术问题，本发明的主要目的在于提供地下空间渗流通道探测及修补方法，此方法在地下空间渗流探测和修补方面具有高效、精准、环保的特点，可广泛应用于地铁、隧道、基础设施等工程领域。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：地下空间渗流通道探测及修补方法，包括以下步骤：

3、步骤一，定位渗流通道，将热水通过试压水泵圆管注入岩层裂隙内；

4、步骤二，采用光纤传感器设备，将光纤传感器伸入岩层裂隙内，感应岩层温度和光影效应的变化，通过光纤传回接收装置的数据，分析探测数据，确定渗流通道的位置、深度和形状；

5、步骤三，采用双液注浆，注入磁性砂浆，注浆的过程由转筒带着注浆管转动，使所注磁性砂浆形成扇形面对渗流通道进行有效修复和封堵，同时通过出料口排除渗流通道中，并对进行修复效果的实时监测和评估，确保修复效果符合预期；

6、步骤四，检测地下连续墙的断面，看是否有突涌水裂缝，若有突涌水点，打入磁锚钉，通过磁锚钉注浆孔进行注浆，修补连续墙突涌水点。

7、在地下空间工程中，通过水管向岩层裂隙中注入热水，使热水流入岩层中存在的渗流通道中。

8、所述光纤传感器表面装有温度感应器，在注入热水后，向岩层裂隙中伸入光纤线，感应岩层裂隙中的温度变化，并传入光纤传回接收装置的数据，以此来确定岩层裂隙中渗流通道的位置和深度；光纤上有光线追踪装置，同时能够检测渗流通道的形状；也能够向渗流通道预埋光纤，随后注入热水，感应渗流通道内温度的变化。

9、还包括声波发生装置、声波接收装置和声靶，能够通过声靶发声撞击渗流通道产生的回声来检测渗流通道，有水流、流沙异物，声波接收装置的反应明显不同。

10、所述双液注浆采用双液注浆管注浆，通过双液注浆为防止封堵材料磁性砂浆快速初凝无法注入，通过双液注浆同时注浆，达到有效封堵渗流通道效果。

11、所述转筒为空心圆筒，两端连接注浆管、出料管，能够带动注浆管旋转，使所注入磁性砂浆扇形填充，同时出料口排除渗流通道中原有的水和流沙。

12、所述磁锚钉包括磁锚钉帽，注浆孔，磁芯，钻头和磁锚杆，所述磁锚钉帽外壁为圆弧面，内部设有注浆孔；磁锚钉打入岩层裂隙或连续墙裂缝后，注入磁性砂浆，磁性砂浆通过注浆孔充入填满磁锚钉帽，封堵裂隙突涌水口。

13、所述连续墙是一种沿着工程进度、从上往下连续浇筑以达到封堵岩层渗流突水的混凝土墙，成本高，且无法有效封堵突涌水流，墙面容易出现突水裂缝，常用于复杂地质50米级超大城市地下空间。

14、所述钻头为强度高的金属钻头，用于破开岩层岩壁。

15、所述磁芯为强磁体，通过注浆孔注入的磁性砂浆，受磁场吸附，使注入磁性砂浆填充满突涌水点后渗流通道。

16、本发明有如下有益效果：

17、1、本发明在地下空间渗流探测和修补方面具有高效、精准、环保的特点，可广泛应用于地铁、隧道、基础设施等工程领域。

18、2、本发明通过确定突水点；对突水点进行有效修补，提高地下空间的防水性能。

19、3、本发明所提供的地下空间渗流通道探测及修补技术及方法操作简单，便于在地下空间受限的狭小空间中实施。

20、4、本发明通过及时探测和修补地下空间的渗流问题，能够提高地下工程的安全性和可靠性。

技术特征：

1.地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：在地下空间工程中，通过水管（21）向岩层裂隙中注入热水（22），使热水流入岩层中存在的渗流通道中。

3.根据权利要求2所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述光纤传感器（23）表面装有温度感应器，在注入热水（22）后，向岩层裂隙中伸入光纤线，感应岩层裂隙中的温度变化，并传入光纤传回接收装置的数据（24），以此来确定岩层裂隙中渗流通道的位置和深度；光纤上有光线追踪装置，同时能够检测渗流通道的形状；也能够向渗流通道预埋光纤，随后注入热水（22），感应渗流通道内温度的变化。

4.根据权利要求2所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：还包括声波发生装置（25）、声波接收装置（26）和声靶（27），能够通过声靶（27）发声撞击渗流通道产生的回声来检测渗流通道，有水流、流沙异物，声波接收装置（26）的反应明显不同。

5.根据权利要求2所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述双液注浆采用双液注浆管（12）注浆，通过双液注浆为防止封堵材料磁性砂浆快速初凝无法注入，通过双液注浆同时注浆，达到有效封堵渗流通道效果。

6.根据权利要求2所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述转筒（15）为空心圆筒，两端连接注浆管（16）、出料管（17），能够带动注浆管（16）旋转，使所注入磁性砂浆扇形填充，同时出料口排除渗流通道中原有的水和流沙。

7.根据权利要求2所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述磁锚钉（32）包括磁锚钉帽（45），注浆孔（41），磁芯（43），钻头（44）和磁锚杆（42），所述磁锚钉帽（45）外壁为圆弧面，内部设有注浆孔；磁锚钉打入岩层裂隙或连续墙（31）裂缝后，注入磁性砂浆，磁性砂浆通过注浆孔充入填满磁锚钉帽（45），封堵裂隙突涌水口。

8.根据权利要求7所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述连续墙（31）是一种沿着工程进度、从上往下连续浇筑以达到封堵岩层渗流突水的混凝土墙，成本高，且无法有效封堵突涌水流，墙面容易出现突水裂缝，常用于复杂地质50米级超大城市地下空间。

9.根据权利要求7所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述钻头（44）为强度高的金属钻头，用于破开岩层岩壁。

10.根据权利要求7所述地下空间渗流通道探测及修补方法，其特征在于：所述磁芯（43）为强磁体，通过注浆孔注入的磁性砂浆，受磁场吸附，使注入磁性砂浆填充满突涌水点后渗流通道。

技术总结
本发明提供了地下空间渗流通道探测及修补方法，步骤一，定位渗流通道，将热水通过试压水泵圆管注入岩层裂隙内；步骤二，采用光纤传感器设备，将光纤传感器伸入岩层裂隙内，感应岩层温度和光影效应的变化，通过光纤传回接收装置的数据，分析探测数据，确定渗流通道的位置、深度和形状；步骤三，采用双液注浆，注入磁性砂浆，注浆的过程由转筒带着注浆管转动，使所注磁性砂浆形成扇形面对渗流通道进行有效修复和封堵，同时通过出料口排除渗流通道中，并对进行修复效果的实时监测和评估，确保修复效果符合预期；步骤四，检测地下连续墙的断面，看是否有突涌水裂缝，若有突涌水点，打入磁锚钉，通过磁锚钉注浆孔进行注浆，修补连续墙突涌水点。

技术研发人员：刘杰,彭勃,刘帅,汪明远,刘紫薇,黎罡,孙坤,贾皓然,高晨鹏,李国阳,蔡铭阳,乔志存,王天生
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17