許偉

（甘肅省交通科學研究院有限公司 甘肅省蘭州市 730000）

無損檢測技術在隧道檢測過程中的應用及探討

許偉

（甘肅省交通科學研究院有限公司 甘肅省蘭州市 730000）

無損檢測技術在公路隧道檢測中的應用已經成為今后發(fā)展的必然趨勢。這項技術的應用不但能夠有效提升檢測效率，對于保證公路隧道自身質量有重要意義。本文將重點分析無損檢測技術在公路隧道檢測中的應用情況以及相關問題。為了增強本文的針對性，本文還將以某高速公路案例為例來進行分析。

無損檢測；高速公路；地質雷達；錨桿

在我國公路建設快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)公路檢測方法也難以滿足日益復雜的形勢。為了能夠實現(xiàn)對公路的科學檢測就需要應用到無損檢測技術，無損檢測技術的應用將能夠增強公路檢測的安全性，能夠進一步提升公路檢測的精確度。

1 無損檢測技術的發(fā)展

地質雷達無損檢測和聲波無損檢測是當前無損檢測技術的兩種主要形式，由于本文主要涉及這兩種技術，因此將主要對這兩種技術來進行分析。地質雷達無損檢測實際上就是要利用寬頻帶短脈沖高頻電磁波反射來對目標體進行檢測。在均勻介質中，電磁波傳播速度非?？?，在不同物性介質傳播過程中，電磁波也將會出現(xiàn)反射。這種反射的電磁波被接收器接收并上傳到主機之后就能夠對這些數(shù)據(jù)進行專門處理，通過這樣一種措施將能夠實現(xiàn)對介質密實性、厚度以及數(shù)量等都將能夠實現(xiàn)準確探測。地質雷達無損檢測速度非?？?，覆蓋面積也是非常廣泛的。從安全性來看這種檢測方法不具備放射性威脅，不會對檢測人員的人身安全造成影響。因此這項技術將能夠實現(xiàn)科學應用。

聲波無損檢測主要是應用在公路錨桿質量檢測當中，通過采用這樣一種方法將能夠實現(xiàn)有效檢測。在圍巖、水泥砂漿以及錨桿組成的體系中，錨桿端部發(fā)射的聲波將能夠通過錨桿向四周傳播。此時錨桿同砂漿、砂漿同圍巖之間也將會發(fā)生復雜反射、透射以及能量衰減。在實際檢測過程中如果出現(xiàn)砂漿澆灌不均勻、不密實的現(xiàn)象，此時砂漿空穴處就會出現(xiàn)不同程度的波阻抗變化面，其表面在原有的信號中迭加了強度不同的反射信號，有的時候會出現(xiàn)不應出現(xiàn)反射波處存在反射信號的情況。此時工作人員根據(jù)反射波位置和反射信號的強弱就能夠實現(xiàn)錨桿錨固質量的有效檢測。

2 無損檢測技術的應用

甘肅省某高速公路全段隧道有12座，最長隧道達到了11.14km，特長隧道有3座。在公路施工中隧道的施工質量對整個高速公路的施工質量都會產生較大影響。為了能夠真正滿足實際要求，本文將利用無損檢測方法來進行分析。

（1）初期支護無損檢測。這是公路檢測的重要內容，在檢測之前首先需要做好地質雷達測線布置工作。為了滿足檢測需要，在本項目檢測中主要是要在拱頂、兩側拱腰以及兩側邊墻設置5條測線。在實際檢測過程中則是每米儀器自動打標，對于雷達信號異常檢測段還要進行復測。

通過對其檢測發(fā)現(xiàn)，右線K60+636-K60+638段拱頂，左線ZK60+694-ZK60+696段拱頂波形同相軸并不連續(xù)，有跳動現(xiàn)象。工作人員對于采集到的數(shù)據(jù)進行濾波、背景去除以及疊加等處理之后發(fā)現(xiàn)波形反射非常強且其相位也發(fā)生了變化，從波形變化來看也是非常大的。這就說明右線K60+636-K60+638段拱頂、左線ZK60+694-ZK60+696段拱頂初期支護混凝土和圍巖結合并不密實。對于此種情況需要進行注漿處理。

（2）錨桿錨固檢測。錨桿檢測過程中主要是利用聲波檢測法來進行。在工作中主要是采用LX巖土工程質量檢測分析儀配備錨桿檢測的特殊檢波器和聲波鎮(zhèn)遠來進行檢測。在實際檢測過程中需要在外露鋼筋端部采用端發(fā)端收的方式來進行。通過采用這樣一種方法將能夠有效達到檢測目的。

在工作中檢測人員可以利用波形特征來對錨固質進行分類，可以分為優(yōu)、良好、一般以及差這幾個等級。通常情況下波形規(guī)則且只有較微弱的底部反射波或者沒有底部反射波的時候此時錨固質就是優(yōu)；波形較為規(guī)則，有底部反射波的錨固質為良好；波形欠規(guī)則、有底部反射波則為一般；波形不規(guī)則且底部有較強反射波則說明錨固質較差。總的來看利用聲波檢測將能夠實現(xiàn)對該公路各類錨桿錨固質量的有效檢測和科學分類。

初期支護用的是地質雷達檢測法，錨桿錨固檢測則采用的是聲波檢測法，這兩種無損檢測方法在實際工作中的應用能夠起到非常好的效果。為了實現(xiàn)科學檢測，地質雷達在數(shù)據(jù)處理的時候，數(shù)據(jù)標定必須要準確。錨桿檢測過程中敲擊錨桿的時候力量不能夠過大。這是實際檢測需要引起注意的事項。

3 無損檢測存在的問題以及改進措施

在本項目中無損檢測技術的應用能夠起到提升檢測效率的效果，可是從實際情況來看，在工作中也還存在著不少問題。地質雷達檢測過程中存在的問題最為典型，因此對于地質雷達檢測過程中存在的問題就需要進行科學準確地分析才能夠滿足要求。

（1）地質雷達檢測存在的問題。地質雷達檢測過程中存在的問題主要是表現(xiàn)在原理方面和操作方面。從原理方面來看如上文所述，地質雷達檢測采用的是電磁波原理，因此在實際檢測過程中介電常數(shù)的選取就成為非常關鍵的影響因素。這將成為后期數(shù)據(jù)處理的重要制約因素。電磁波本身受鐵質媒介的影響是非常明顯的，在實際檢測過程中公路隧道內的鐵質媒介，諸如施工臺車、照明電纜、預埋管件以及預留鋼筋等都會對檢測質量造成影響。這是人們在實際檢測過程中必須要考慮的一點。

從操作方面來看，地質雷達在初期支護檢測過程中，由于初支表面不平整經常產生里程記錄誤差，對檢測結果也容易造成誤判。現(xiàn)場天線操作人員素質不過關，沒有經過專門培訓，這樣在實際操作過程中就會有違背規(guī)范的行為，最終會對檢測結果造成較大誤差。現(xiàn)場檢測過程中對于采集參數(shù)的設置將會很大程度上影響到采集信號的質量。這一點也是人們在實際工作中需要引起注意的。

（2）改進措施。為了能夠滿足需要，在對于地質雷達檢測過程中存在的問題就需要及時進行改進。在工作中可以采取多種措施來進行改進：

不同段落、不同施工日期的介電常數(shù)差異是非常大的。即便是在同一座隧道中也不能夠用同一介電常數(shù)進行檢測。對于那些施工日期差別較大的段落還需要在現(xiàn)場進行專門標定，這樣做是為了能夠最大限度減小誤差。為了滿足要求在現(xiàn)場檢測過程中還需要做好現(xiàn)場環(huán)境記錄工作，對于現(xiàn)場環(huán)境的記錄必須要做到清晰準確。對于那些表面不平整的段落是不能夠采用系統(tǒng)自動測距方式的，此時應該是采用時間觸發(fā)方式來收集數(shù)據(jù)，在工作過程中需要每5m就需要手動標記一次。在利用時間觸發(fā)方法檢測的時候，對于天線必須要使其勻速前進。

加強對現(xiàn)場操作人員的培訓。為了提升操作人員自身素質，在工作中必須要對現(xiàn)場操作人員尤其是天線操作人員進行專門培訓。要通過培訓使得他們的行為能夠達到規(guī)范要求。在現(xiàn)場操作過程中如果發(fā)現(xiàn)有人還不能夠滿足檢測要求，此時就需要馬上換人。讓一些具有專業(yè)技能的人來進行操作。

通過模型試驗，反復驗證，對檢測參數(shù)進行不斷優(yōu)化。同時，現(xiàn)場檢測時，還應根據(jù)不同目標、不同天線承載方式，合理的設置檢測參數(shù)。通過對預設缺陷的模型進行試驗，使得各種缺陷在雷達檢測圖譜上更直觀的呈現(xiàn)，形成各類缺陷的標準化圖譜，以達到由己知指導未知的目的。

無損檢測已經成為今后公路檢測的重要內容，對于公路質量有較大影響。為了能夠實現(xiàn)科學檢測就需要掌握其原理，了解其步驟，實現(xiàn)科學操作。本文從無損檢測技術出發(fā)對公路檢測進行了深入分析，今后對于檢測步驟和存在的問題要進一步加強研究。

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[3]曾國強.無損檢測技術在公路橋梁中的應用[J].江西建材，2012（2）.

U457

A

1004-7344（2016）25-0169-02

2016-8-19

許偉（1986-），男，漢族，甘肅瓜州人，工程師，本科，主要研究方向為公路檢測及項目管理。