《Sustainability》：Diagnosis-Driven Low-Impact Remediation of a Reconstructed Underground Shooting Range Tunnel Affected by Groundwater Ingress: A Case Study
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地下水入侵威胁地下结构的适用性和耐久性，特别是当水文地质条件（hydrogeotechnical conditions）和防水细节（waterproofing details）被分开考虑时。本研究对重建的地下射击场隧道进行了诊断驱动评估，该隧道尽管经过重建和之
地下水入侵威胁地下结构的适用性和耐久性，特别是当水文地质条件（hydrogeotechnical conditions）和防水细节（waterproofing details）被分开考虑时。本研究对重建的地下射击场隧道进行了诊断驱动评估，该隧道尽管经过重建和之前的修复，仍然存在渗漏。目标是识别水入侵的因果机制，并选择有针对性的低影响修复策略。调查结合了档案分析、三次现场检查、24个位置的超声检测（ultrasonic testing）、八次断层扫描（tomographic scans）、有针对性的破坏性验证以及三个延伸至7.5 m的地质钻孔（geotechnical boreholes）。超声测量表明混凝土均匀性良好，平均估计抗压强度为36.9 MPa，变异系数为5.86%。断层扫描显示底板厚度为25 cm，贫混凝土层（lean concrete layer）厚度为20 cm，而设计值分别为30 cm和10 cm。原始地质调查过于浅层，场地条件应被归类为困难，对应于地质类别II（geotechnical category II）。最后，渗漏与地下水低估、回填开挖中的水积聚、缺乏排水、防水层不连续以及先前无效的注浆有关。选择了有针对性的再注浆（reinjection）和接缝密封（joint sealing），展示了综合诊断如何支持适当的修复，同时限制开挖、拆除、材料使用和运营中断。
**论文解读文章**
地下结构是城市基础设施的重要组成部分，尤其在密集建成区，其长期耐久性和适用性直接取决于对地下水条件的正确识别与有效管理。地下水入侵是威胁地下结构最严重的问题之一，可能引发渗漏、潮湿、混凝土劣化、生物腐蚀甚至设施停用。然而，当水文地质条件（hydrogeotechnical conditions）和防水细节被分开考虑时，渗漏问题往往难以根治。现有案例研究多集中于单一因素（如高压涌水、衬砌变形或某种注浆技术），但针对重建后仍反复渗漏的地下结构，缺乏将结构、地基、地下水、防水系统、施工历史及先前修复视为相互作用的整体系统的诊断框架。为此，本研究以波兰南部一所中学地下射击场隧道为案例，该隧道在2020年重建后仍持续出现地下水入侵和积水，尽管多次修复均未彻底解决。研究旨在识别渗漏的因果机制，并制定可转移的诊断驱动评估路径，以支持低影响修复策略。该论文发表在《Sustainability》。
**关键技术方法**
研究人员采用多阶段假设驱动的诊断方法，依次整合以下技术：档案文献分析（包括设计图纸、施工日志和修复记录）；三次现场检查以定位渗漏与损伤；对混凝土拱壳和底板进行的24处超声检测（ultrasonic testing）以评估均匀性和强度；八次超声断层扫描（tomographic scans）以测定底板厚度及内部状况；靶向破坏性验证（钻芯检查墙-板交界处防水元件）；以及三次深度达7.5 m的地质钻孔（geotechnical boreholes）以重新评估地基和地下水条件。所有测试均基于现场案例（波兰南部中学地下隧道），未涉及特定样本队列。
**研究结果**
**1. 案例描述与观察到的损伤**
通过档案回顾和现场检查发现，隧道在重建后仍反复出现积水，尤其在降雨后。渗漏主要出现在墙-底板施工缝、底板中部的伸缩缝以及与现有建筑连接处。先前修复措施（包括墙内注浆、伸缩缝密封和防水膜安装）仅部分有效，而注浆孔误钻入底板而非墙体，导致注浆未针对实际渗漏路径。
**2. 非破坏性测试**
超声检测显示混凝土平均估计抗压强度为36.9 MPa，变异系数5.86%，符合C30/37强度等级，说明混凝土质量良好且非渗漏主因。超声断层扫描显示底板实际厚度约25 cm（设计30 cm），贫混凝土层约20 cm（设计10 cm），表明施工偏差但未发现内部缺陷。
**3. 破坏性验证**
针对墙-板接口的钻芯检查发现存在膨润土带/条，但其状态不佳，且无法确认安装时基层处理、连续性或制造商要求是否满足，因此不能排除局部损坏或位移。
**4. 地质调查**
2024年新钻孔（深度7.5 m）揭示回填土（粉质砂、黏土质砂）厚度达2.5–4.2 m，下方为软塑至硬塑砂质黏土夹透水砂层。地下水以渗流形式出现，估算渗透系数k = 8.1×10
-5 m/s，表明水可沿砂层迁移并在回填土中积聚。原始2017年地质调查最大深度仅3 m，且未发现地下水，导致场地条件被错误分类为“简单”，实际应为“困难”（地质类别II）。这表明地下水低估直接导致防水策略不足及排水系统缺失。
**5. 防水与排水评估**
鉴于场地存在透水砂层和低渗透黏土层限制自然排水，隧道应采用连续防水系统并设排水层。然而，设计文档未明确关键节点防水要求，施工记录缺失伸缩缝密封验收，且未设置任何排水系统，使得水在回填土中滞留，一旦防水层出现不连续点即发生渗漏。
**低影响修复策略**
基于诊断结论，研究人员选择靶向再注浆和接缝密封作为最适当的修复方案，直接处理墙-板接口、伸缩缝和与建筑连接处，同时保留结构完好的混凝土隧道。该策略避免了完全开挖更换防水层、外部排水或重建，从而减少开挖、拆除、材料消耗、废弃物和运营中断，体现了诊断驱动修复的可持续性。
**结论**
本研究建立了可转移的诊断驱动评估路径，用于解决地下结构反复渗漏问题。该路径整合结构完整性验证、水文地质条件重评估、水积聚与迁移机制识别、优先渗漏路径定位及先前修复效果评价。通过将结构、地基、地下水、防水系统和先前修复视为相互作用系统，该路径支持针对实际失效机制而非可见症状的相称修复决策。基于诊断结果，选择靶向再注浆和接缝密封而非大规模开挖重建，证明综合诊断可构成实践中的低影响施工策略，最小化结构干预、材料消耗、施工废弃物和运营中断，从而延长服务寿命、提高资源效率和韧性。
