公路隧道支護質量無損檢測技術研究

鄒宇光

（河南 商丘 476000）

0 引言

道路隧道工程作為一類比較隱蔽的工程，在進行質量檢測時，具有一定的難度。同時，由于我國現代現階段在此方面的技術水平以及經驗缺乏，如果質量檢測得不到保證，會對工程后期運行中使用者帶來生命安全的威脅。因此，優化公路隧道無損檢測技術，能夠更好地解決，當前在道路質量檢測過程中存在的諸多技術經濟方面的問題。

1 無損檢測技術簡述

對于隧道工程主體結構而言，其包含內容較多，作為一種襯砌型的建筑物，無法直觀預測，這就給質量檢測工作增加了難度。因此，應用無損技術檢測隧道工程質量需要注意，不能對原有建筑結構造成破壞，不會影響隧道工程后期運行。其中，使用此技術主要是對公路隧道工程中，影響工程整體質量一些問題進行研究。當前在隧道工程質量檢測方面，我國普遍采用的技術有地質雷達法、回彈法、超聲波法、紅外線法等。這些方法在不斷應用過程中，不論是內容或者是技術，都在不斷完善，并且實用性也在加強，給隧道公路質量安全性帶來保障[1]。由于隧道公路檢測無損技術的應用價值逐漸提高，無損技術能夠及時對隧道公路工程中的相關質量問題進行解決，這對于提高檢測工作的質量和效率具有重要作用，同時也能確保隧道公路工程后期使用的安全性。

2 無損檢測技術應用

由于無損檢測技術較多，每一種技術的應用方法以及側重功能不同，對于隧道工程質量發揮的作用也不同。因此，本文在對上述幾種無損檢測技術進行分析過程中，主要對地質雷達進行重點分析：

2.1 回彈法

對于隧道公路工程而言，采用混凝土對隧道進行加固的方式較為普遍。而且為了確保混凝土的硬度和強度滿足施工要求，在對其進行檢測過程中，經常采用回彈法進行監測工作。主要是由于回彈法具有精確度高、實用性強等優點，而且在施工過程中其是檢測質量的首要選擇[2]。但是應用回彈法開展檢測工作過程中，經常會存在一些技術操作方面的問題，以及計算不精確的問題。造成這種問題的主要原因是負責檢測的人員專業水平較低，或者實際檢測經驗不足，導致檢測工作不能順利完成。

2.2 錨桿質量聲波反射法

在對隧道公路進行質量檢測技術應用時，也可能會選擇錨桿，采用此種方法的優勢，主要是節約經濟成本以及對增強延時的負載強度具有作用。同時，對于隧道公路支護方面也能發揮一定作用，在整個過程中，首先需要對錨桿進行灌注，然后將適合長度的錨桿固定到錨桿眼。但是從實際情況來看，大部分錨桿檢測基本為有損檢測，存在無損檢測的概率很小，這會給建筑物和巖石結構形成損害，更甚者會降低工程安全性。另外，由于有損檢測內容復雜，所以可以選擇無損檢測方法中的聲波反射法，來對支護錨桿長度以及灌澆質量進行檢測[3]。用此方法也存在一些缺陷，主要是采用此方法需要用到的儀器設備存在落后情況、相關的理論也不完善、實踐經驗有待提高等較多原因，導致其發展較為緩慢。而且當前聲波檢測中，波動規律還需要進一步證明，所以利用經驗來完成檢測分析工作，可能會造成最終結果出現誤差。而且我國現階段使用的錨桿主要是拉力型的，可以對巖石起到較好的固定作用，其具有超強的聲波傳導能力，并且能借助反射聲波的強度以及所用的時間，來對建筑物特性進行判斷。

2.3 激光斷面儀

在現階段經濟快速發展時代下，為了能有足夠資金實力來支撐企業發展，人們愈加看重工程項目利益的獲得。在隧道工程建設階段，部分負責人為了提高項目利益以及追趕工程進度，常常忽視隧道質量安全問題，不僅會給隧道后期運行帶來安全隱患，更甚者會造成隧道產生塌方的情況，嚴重威脅人民群眾生命健康，同時也給相關部門帶來了經濟損失。而采用激光斷面的方法，可以對隧道公路斷面質量進行檢測工作，防止發生塌方問題。而且激光斷面法的優點也較多，如高效率、較強靈活性等[4]。另外，其檢測的范圍也比較廣泛，有利于及時發現隧道工程在施工過程中存在的危害問題，從而及時高效地對問題進行處理。此外，在工期較為緊張的隧道工程中，此方法能節省較多時間，能有效保障工期的按時完成。

2.4 地質雷達法

在公路工程建設中，最早將雷達技術用于路基檢測始于20世紀80 年代后期。地質雷達是將高頻率電磁波作為場源。其中，以正弦電磁波作為雷達波的理論基礎，以及其在地質中的傳播依然遵守麥克斯韋方程組。

由于地質雷達多次應用在隧道質量檢測過程中，相關的理論以及技術都有了一定的完善，但是在實際應用過程中，仍然存在一些制約因素，影響地質雷達良好應用。從以下幾方面進行分析：①由于使用地質雷達進行隧道質量檢測，運用的是電磁波原理，其中存在的介電常數的選取是影響檢測結果的重要制約因素；②鐵制媒介對于電磁波影響十分明顯，所以應用在隧道內的一些常用設備，例如照明電纜、鋼筋等，也會對檢測結果產生影響；③地質雷達在初期支護過程中，由于支護操作不規范，經常會造成里程記錄以及檢測結果不準確的現象；④部分重要的操作職位對應人員專業達不到要求、操作水平較低，也會影響檢測結果；⑤在現場檢測過程中，設置采集參數的準確程度，也會對采集信號的質量產生不利影響；⑥負責檢測工作的工作人員綜合素質參差不齊，在檢測數據相同的情況下，經常出現最后判讀結果不相同的現象。

改進措施：對于以上所述地質雷達，現場檢測現狀可從以下方面入手進行改進：

（1）介電常數。由于隧道襯砌在不同施工階段以及施工時期介電常數都存在一定的差異，對于同一座隧道，為了確保地質雷達檢測的準確性，要運用不同的介電常數來進行檢測工作。在不同施工段落以及施工日期相差較大的情況下，要及時進行不同段落的現場標注，以盡可能減少存在的誤差。此外，在對襯砌混凝土的介電常數或者電磁波速進行現場標定工作時，應在檢測之前對施工現場的隧道長度、襯砌材料等各種因素進行綜合分析，而且標定時每一座隧道至少一處，在每一處測量次數最少三次，最終取平均值。除此之外，如果在隧道長度大于一定距離情況下，襯砌材料的含水量出現較大變化時，要對不同的介質做好不同的標定，以及選擇對應的標定值，做好計算過程。

（2）施工環境。在使用地質雷達對隧道工程進行現場檢測時，需要對現場環境進行全面清晰的記錄。做好此階段工作尤為重要，其對于后期數據處理以及檢測結果發揮重要作用。而且在現場檢測過程中，要盡量完整的記錄在實時檢測工作時，出現反射干擾的物體。在物體保持原有位置的基礎上，對其與測線的距離以及位置進行標注。

（3）數據采集。在隧道工程施工現場檢測過程中，對于一些施工段落存在表面不平整的情況，不能選擇系統自動測距方法進行測距，需要應用時間觸發方法來做好數據采集工作，每隔一定的距離，采用手動方式進行標記。另外，在應用時間觸發方法過程中，要盡量確保天線保持勻速前進。而且對于采集參數設定來說，為了節省時間，最好在進行檢測之前在實驗室內完成，然后在檢測現場可以對其進行調整。常用的參數設置有時窗設置、增益設置等，每一種參數設置方法的理論以及操作技術都存在差別，但是主要是確保參數設置的合理性。因此，必須重視地質雷達采集參數的設置。

（4）工作人員。對于天線采集的操作過程，需要派遣專業技術人員或者培訓一批專門人員完成此工作。而且在施工現場的技術人員進行天線采集時，需要對其進行簡單的培訓工作，以確保其操作規范。但是，如果發現派遣人員操作技術水平存在問題，應該立刻換人，規范施工步驟。

（5）檢測參數。可以借助模型試驗的方法進行反復驗證，優化檢測參數。同時在進行現場檢測時，也應根據現場施工實際情況，以施工階段要求、不同天線承載方式對檢測參數進行合理的設定。另外，可以利用對預設缺陷的模型進行試驗的方法，將存在的各種缺陷展現在雷達檢測圖譜上，形成標準化圖譜。以保障可以根據已知的信息，對未知進行指導，使檢測效果發揮到最大。

在應用地質雷達對現場進行檢測時，首先需要做好以下準備工作：①選定待測目標，并對其性質和特點進行估測；②對測線進行布設，并且對現場環境進行記錄，選擇符合的雷達天線；③對采集設備進行參數設置；④在隧道工程施工現場標定介電常數，然后開始正式檢測工作。

3 結語

總之，為了確保現代化高速公路運行的安全性，隧道公路在建設過程中需要應用無損技術進行質量方面的檢測工作，以確保施工的高質量高效率。而且從長遠發展來看，無損技術的發展必然成為建筑質量檢測的主要發展方向，可以有效防止建設過程中存在的安全隱患。而且不論是國內或者是國外，對于無損技術研究都非常重視。通過不斷地深入實踐，支護結構無損技術應用越來越簡便，不論是對于公路經濟成本的減少，或者是人民的生命安全都是有益的。