隧道衬砌无损检测技术发展思考罗尚敏

隧道衬砌无损检测技术发展思考罗尚敏

罗尚敏王世其

云南航天工程物探检测股份有限公司云南昆明657500

摘要：一直以来，隧道衬砌工作都是隧道工程中的重要环节。传统钻芯检测法在实际应用过程中，很容易对隧道衬砌结构造成损坏，由此就出现了隧道衬砌无损检测技术，应用这一技术来进行检测，能够最大程度提高隧道使用的效果，所以在隧道工程中受到了较多的重视。

关键词：隧道；衬砌；无损检测；技术发展

引言

检测公路隧道衬砌混凝土质量的方法有很多，包括超声回弹综合法、回弹法、钻芯法等，在不同的应用环境下，不同的检测方法各有利弊。例如，钻芯法是不完全破坏的方法，衬砌混凝土的作用包括承载重量和作为最后防水步骤，因为衬砌过程如果打孔，就会破坏结构的完整性，也会对隧道整体美感造成破坏。另外，此方法操作复杂，投入成本较高。超声法对高强度混凝土的质量检查效果不好，而回弹法对低强度混凝土检查的灵密度不高，所以把两个方法结合在一起形成超声回弹综合法，这样两者的检查缺陷得到了互补，而且可以实现对混凝土内外的全方位检查，检查结果可以有效地显示混凝土衬砌标准度，提高无损检测方法的准确度。

1.检查公路隧道混凝土强度的方法

目前最常见的混凝土强度检测方法是回弹法。回弹法利用显示的回弹值来评估混凝土砂浆硬度，然后通过内外结合估算出混凝土强度。此方法操作步骤不烦琐，成本投入少，属于无损检测方法，显著特点体现在检测混凝土铺设的均匀度方面。另外，回弹法也存在不足，比如强度值较小的混凝土，接受外部压力时容易发生变形，其弹性度不高，不易用回弹法检查；利用回弹法检查内外质量不统一的混凝土时，检测值只能显示有限深度的衬砌混凝土。不同种类的回弹仪在检查厚度范围时也是不同的，在测试时，应该依据实际情况选择适宜型号的回弹仪。超声回弹综合法检测机制主要依靠频率低的超声设备和回弹仪对相同的检测地方进行检测，然后参照已有的国家统一测强曲线，评估该测区混凝土的强度大小。相对于独立的回弹法和超声法，超声回弹综合法有很多优势。如果单独利用这两种方法，衬砌混凝土的龄期和含水量就会影响检测结果，但如果利用综合法，龄期和含水量对检测结果的影响可以互相弥补，使其降至最小，这样可以保证强度测试结果的高准确度。

2.隧道衬砌无损检测技术

2.1探地雷达

在进行隧道工程超前地质预报工作中，检测工作人员通过探地雷达配套GC100MHZ天线的研究和分析，将使用中存在的几个问题进行了改善，首先从探地雷达的天线选择上，如果是长82cm，宽75cm，厚29cm，重22kg的规格，那么在实际操作中将不会容易操作，并且不灵活，另外在采集相关数据的过程汇总，需要对移动位置进行精确测量，但是通过人工的方式无法达到对精确度的要求，并且还会对检测质量形成影响，最后就是利用雷达进行超前预报工作中，需要通过两人对天线进行掌子面的靠近工作，检测效率十分低，并且周围的结构中容易发生土块掉落情况，对工作人员的生命安全将会形成影响，最后就是掌子面需要保证其安全和无障碍性，将雷达天线在一个支架中进行安装，这样能够保证在移动中更加方便，能够有效的改善雷达天线的移动准确度以及工作人员的安全。

2.2声波法

在进行隧道工程项目衬砌结构的无损检测工作过程中，声波技术是其中一种重要方式，通过此项技术在对隧道工程衬砌质量进行检测的过程中，衬砌的强度会通过声波的传播规律而发生一定的影响和展示，通过这项表现形成最终的质量问题判断。在通过声波法进行检测的过程中，无损检测的主要方式是通过人工震动而实现的，然后在衬砌结构的内部通过声波发射，将传递过程中的频率以及速度和幅度的各项参数予以观察和测量，然后再将这些声音以及结构之间的相互关系进行判断，将衬砌的建设厚度和强度是否符合工程项目的建设标准加以对比和分析，最终形成对施工质量的评价和确定。在应用此项过程中，衬砌结构中表现出来的声波速度和效率越小，表示结构更加具备强度，从某个程度来说，此性能反映出了材料的坚硬程度，因此可以说材料强度更强，传播速度更快，而波动速率就会更小，在通过声波法进行检查的过程中，能够将材料的强度和波速加以掌握，通过此项方法的应用实现了简单化的操作过程。简单化的操作过程，扩大了此项技术的应用范围，当然还需要注意在检测过程中，此项技术容易受到地质环境的影响。

2.3光学分析法

2.3.1多光谱分析法

在实际应用此项技术的过程中，一般通过滤光镜设置6种类型而形成此过程，因此实际应用技术中需要十分关注此内容，只有这样才能够保证光谱范围的扩大和全覆盖。在隧道施工建设中，拍摄背景有黑白两种，为了能够将其对比程度更加明显，在拍摄过程中可以采用不同滤光镜进行处理，然后在光谱投影机汇总进行展示，提升了最终呈现效果，在采用此种技术中，还能够有效的对裂缝情况加以分辨，目前国内这种技术应用较少，操作工程也相对比较复杂。

2.3.2红外线温度记录法。

在采用红外温度记录技术进行检测工作中，通过衬砌结构表面的辐射来完成此过程，通过红外线的记录技术将辐射情况形成图像展示出来，然后通过实际情况的对策和分析，将内部衬砌结构质量信息予以采集，这种技术方式能够对隧道衬砌结构进行无阻碍的检测工作，当然这种技术在一些潮湿地区灵敏度不高，因此需要进行适当的涂层感染处理。

2.4锚杆质量声波反射法

在隧道公路工程的质量检测工作中通过锚杆技术也能够实现无损检测的目的，这种技术方式非常节约并且降低了对周围岩石的负载强度，在隧道支护工作中的整个支护效果有着非常好的效果。锚杆建设中需要通过一定长度的锚杆在岩石结构中进行打造，当然很多情况下对锚杆长度进行检测中无损方式相对比较少，还容易对岩土结构造成一定的安全影响，因次采用无损检测中的声波反射法来检测支护中的锚杆的长度和灌浇的质量。目前此方面的技术应用还相对不够成熟，后续还需要工作人员对相关问题加以完善，提升声波反射检测技术的应用和发展。

2.5回弹法检测的应用

为了能够对隧道工程的质量进行检测，一般在隧道加固中会通过混凝土材料进行处理，因此，混凝土的强度以及硬度是否能够达到施工建设的标准就是至关重要的一项内容，加强对混凝土材料的质量检测也是一个重要环节，一般在对混凝土检测过程中采用回弹法对质量予以监测，这种技术方式具备非常高的精密程度，并且非常实用，在操作的两个流程中比较简单快捷，经常在建筑施工质量检测中用于项目检查，当然，回弹法在检测中也容易出现一些问题以及计算过程中的不认真情况，这主要是因为一些工作人员缺少专业的技术和工作经验而形成的。

结束语

隧道洞口施工质量会收到各项因素的影响，在具体施工中，要对影响工程施工质量的各项因素予以足够的重视，依据隧道洞口的情况，采取相应的施工技术措施进行处理，确保工程施工质量能够达到期望标准。

参考文献：

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[2]张涛．浅埋偏压超大断面公路隧道洞口施工方案研究［J］．中国水运（下半月），2016，（7）：219－220．

[3]颜克欢．高速公路隧道工程洞口段施工技术及施工监测分析［J］．黑龙江交通科技，2013，（2）：89－90．