隧道質(zhì)量檢測與控制

唐恩文

(永州市公路機械技術(shù)服務(wù)站，湖南 永州 425000)

隧道質(zhì)量檢測與控制

唐恩文

(永州市公路機械技術(shù)服務(wù)站，湖南 永州 425000)

結(jié)合S355 江華分水嶺至白芒營公路工程第3合同段水口隧道實際情況，分別提出錨桿拉拔力、初支缺陷、混凝土襯砌與二次襯砌檢測方法，并根據(jù)相應的檢測結(jié)果，制定做好地質(zhì)工作、注重軟弱地層隧道設(shè)計、優(yōu)化施工方法和工藝、加強先進檢測技術(shù)應用、切實做好質(zhì)量監(jiān)理與管理等質(zhì)量控制方法。

公路隧道；質(zhì)量檢測；質(zhì)量控制

1 質(zhì)量檢測

1.1 錨桿拉拔力檢測

錨桿的拉拔力主要指的是錨桿所能承受拉拔力的最大值，是隧道施工所用錨桿材料綜合質(zhì)量的直接反映，拉拔力大小會對錨桿作用效果造成本質(zhì)上的影響，而其檢測還是相關(guān)設(shè)計規(guī)范主要內(nèi)容，錨桿軸向拉力標準值可用以下公式計算

(1)

式(1)中：Nak為錨桿軸向拉力標準值，kN；Htk為錨桿所受水平拉力標準值，kN；a為錨桿傾角。

通過對錨桿拉拔力的準確檢測，可驗證錨桿提供的錨固力能否滿足設(shè)計需求，衡量錨桿實際長度合理性，并對其安裝質(zhì)量進行全面檢查。通過檢測可知，該隧道所用全部錨桿拉拔力都能滿足設(shè)計要求。

1.2 初支缺陷檢測

隧道初支缺陷檢測，主要根據(jù)隧道實際情況，使用地質(zhì)雷達配以400 m天線測量，由人工進行打標定位，按10 m間隔作標記，在雷達天線的中心通過標記點后進行標記定位，配套天線需緊緊貼在支護與襯砌的表面，沿隧道的軸向設(shè)置測線，分別在拱頂、拱腰和邊墻布設(shè)測線，測線一共5條，部分斷面可使用取芯鉆進鑿孔測量。隧道初支缺陷檢測結(jié)果如表1所示。

1.3 混凝土襯砌檢測

對于傳播在巖體及混凝土構(gòu)件當中的彈性波，其在遇到不同分界面時，將生成反射、入射和折射。基于此，可使用超聲波法檢測隧道混凝土襯砌，檢測機理為根據(jù)彈性波在不同分界面上體現(xiàn)出的反射效應對介質(zhì)厚度實施準確測量，以此通過計算確定初噴厚度，計算公式為

(2)

式(2)中：h為初噴厚度，v為電磁波傳播速度，t為電磁波傳播時間。

表1 隧道初支缺陷檢測結(jié)果

針對規(guī)模在10 cm以上的混凝土內(nèi)部空洞，可通過對聲波實際傳播時間的測定來明確其存在位置，同時還能計算出它的實際尺寸。該隧道借助超聲波檢測技術(shù)對混凝土襯砌實施了全面檢測，初噴厚度檢測成果如圖1所示。通過檢測圖像與數(shù)據(jù)分析、處理成果，對襯砌強度與厚度進行檢查，確保其滿足要求。

圖1 初噴厚度檢測成果

1.4 二次襯砌檢測

針對隧道二次襯砌，主要采用地質(zhì)雷達檢測技術(shù)。該技術(shù)主要運用無線電波對地下介質(zhì)的分布情況及部分不可見界面進行檢測和掃描。通過地質(zhì)雷達檢測，該隧道雖然總體質(zhì)量合格，二次襯砌厚度檢測成果如圖2所示。但也存在一些實際問題。

(1)鋼筋混凝土二次襯砌局部沒有嚴格按照要求實施作業(yè)，如局部保護層的實際厚度不合理等；

(2)局部二次襯砌實際厚度未能滿足工程設(shè)計要求；

(3)隧道拱頂與拱腰處存在局部脫空現(xiàn)象，少數(shù)拱頂?shù)拿摽宅F(xiàn)象較為嚴重。

圖2 二次襯砌厚度檢測成果

2 質(zhì)量控制

2.1 做好地質(zhì)工作

隧道施工準備階段的地質(zhì)勘察水平直接影響到工程設(shè)計合理性、施工能否順利進行、能否有效規(guī)避地質(zhì)災害。在本隧道施工現(xiàn)場，調(diào)研組先后對構(gòu)造環(huán)境、體系、演化等進行了調(diào)查，同時還了解到斷裂帶特征，研究其對隧道穩(wěn)定性等造成的實際影響，為隧道施工奠定了良好的理論基礎(chǔ)。

施工時還要根據(jù)量測數(shù)據(jù)與開挖地質(zhì)對設(shè)計方案進行修改，選擇最為合理、有效的施工方法；針對地質(zhì)條件較為復雜的隧道，還需開展專題研究，對本隧道工程而言就是針對施工時產(chǎn)生的變形與塌方問題，對其實施分類，同時研究產(chǎn)生變形與塌方的作用機理，繼而從支護、構(gòu)造和巖性等角度探究產(chǎn)生原因。此外，還可借助地質(zhì)調(diào)查分析推斷法，對隧道前方有幾率產(chǎn)生的地質(zhì)問題進行預測，并合理劃分巖性范圍，提出有效的處理對策。

2.2 注重軟弱地層隧道設(shè)計

雙連拱隧道的跨度很大，且結(jié)構(gòu)十分復雜，通常很少使用，但其在線路和洞口位置選取方面和分離隧道相比有更大的自由度，存在一定優(yōu)勢。通過對線路的對比和優(yōu)化，本隧道決定采用雙連拱結(jié)構(gòu)形式。

2.3 優(yōu)化施工方法和工藝

如今，伴隨公路隧道超前支護和初期支護施工水平的不斷提升，應在不影響施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上，舍棄傳統(tǒng)的半斷面開挖技術(shù)與“先拱后墻”襯砌技術(shù)，而是優(yōu)先采用先進的臺階施工法，即按照由上至下的順序進行初期支護，隧道的二次襯砌采取“先墻后拱”的整體形式，這無論對于結(jié)構(gòu)的安全性還是防水性都是有很大優(yōu)勢的。

2.4 加強先進檢測技術(shù)應用

為實現(xiàn)綜合評價襯砌質(zhì)量的目標，可在現(xiàn)有地質(zhì)探測條件下，應用先進的無損檢測方式，如超聲回彈強度檢測等，對已經(jīng)完成襯砌施工的隧道實施強度檢測，達到保障工程質(zhì)量的根本目的。通過隧道襯砌強度綜合測定，針對襯砌厚度較薄、空洞等實際問題，采取行之有效的補強措施，進而發(fā)揮預期的質(zhì)量控制作用。

采用先進檢測技術(shù)加強隧道監(jiān)控量測，監(jiān)控量測對隧道施工有重要作用和意義。一方面，監(jiān)控量測為隧道新奧法施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是確保施工質(zhì)量、安全，實現(xiàn)信息化目標的重要基礎(chǔ)。另一方面，通過對量測數(shù)據(jù)的深入分析，可完成圍巖評價，以此調(diào)整施工方式、開挖程序與支護參數(shù)，從本質(zhì)上實現(xiàn)了隧道的信息化建設(shè)，確保施工安全，保障圍巖穩(wěn)定。

2.5 切實做好質(zhì)量監(jiān)理與管理

(1)質(zhì)量監(jiān)理

質(zhì)量監(jiān)理是指對隧道工程施工的所有環(huán)節(jié)、工序?qū)嵤┤姹O(jiān)督與管控，為確保質(zhì)量監(jiān)理可以真正起到質(zhì)量控制與施工規(guī)范作用，實現(xiàn)監(jiān)理的程序化與標準化，相關(guān)監(jiān)理單位需要根據(jù)實際情況與要求編制一套完善的監(jiān)理程序，從而為工程施工及監(jiān)理提供必要的指導。

(2)質(zhì)量管理

施工單位需對現(xiàn)有質(zhì)量保障體系進行完善，按照體系要求開展管理活動，實現(xiàn)從最初投資到竣工的全程管控。對于特殊地質(zhì)狀況，需要成立專門班組，以此強化初期地質(zhì)工作。

3 結(jié)束語

通過隧道質(zhì)量檢測，在施工時各參建方嚴格遵循“新奧法”先進指導思想，由施工單位及項目法人對施工質(zhì)量全面負責，對隧道施工所有環(huán)節(jié)實施最為嚴格和系統(tǒng)的質(zhì)量管理，構(gòu)建健全的質(zhì)量保障體系，從根本上保障工程質(zhì)量。

[1] 尤哲敏,陳建平.公路隧道質(zhì)量檢測與控制研究——以十漫高速公路隧道為例[J].安全與環(huán)境工程,2015,11(4):111-114.

[2] 王亞林.對公路隧道施工質(zhì)量檢測與控制研究[J].科技風,2012,10(24):114-115.

[3] 王朝進,李建友,王剛,林鳳仙.無損檢測技術(shù)在公路隧道施工質(zhì)量檢測與控制中的應用[J].云南大學學報(自然科學版),2014,11(S2):281-286.

2017-03-14

唐恩文(1969-)，男，工程師，主要從事公路工程等工作。

U458

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：1008-3383(2017)06-0169-02