孫 ， 黃宏偉， 薛亞東

(同濟大學(xué) 土木工程學(xué)院， 上海 200092)

1 概述

由于地質(zhì)環(huán)境的不確定性、施工質(zhì)量、運營期動荷載、臨近施工等影響因素的存在，導(dǎo)致大部分運營隧道隨著運營時間的增加會出現(xiàn)各種病害[1]。一旦隧道出現(xiàn)較大結(jié)構(gòu)安全問題，不僅威脅到隧道內(nèi)人員安全，無法保證道路暢通，影響道路、鐵路運營，給群眾出行帶來不便，造成嚴重的社會影響。以裂縫為例，裂縫的存在，會使隧道襯砌結(jié)構(gòu)剛度降低，極大地損害支護結(jié)構(gòu)的承載能力[2]。病害發(fā)現(xiàn)越早，就可以越早進行處理和修復(fù)，從而節(jié)省大量時間、金錢，減少對社會造成的不良影響。因此，從運營單位角度來講，希望盡快發(fā)現(xiàn)可能威脅隧道安全的病害，根據(jù)病害情況進行有針對性的維修和整治。

傳統(tǒng)的隧道檢測方法大部分采用人工巡檢的方法，通過肉眼觀測或者采用輔助工具對隧道內(nèi)裂縫、滲漏水、空洞等病害進行檢測，檢測效率低且檢測結(jié)果受到檢測人員主觀影響較大。近年來，為提高隧道病害檢測效率，各國對機器化檢測方法進行了研究，如采用基于機器視覺技術(shù)的襯砌表面檢測方法[3]，采用探地雷達的隧道襯砌背后空洞檢測技術(shù)[4]等。經(jīng)過眾多科研人員的長期研究，日本[5]、瑞士[6]、西班牙[7]等國均研發(fā)出了各具特點的隧道病害檢測設(shè)備。但有些檢測設(shè)備精度或功能存在無法滿足某些隧道檢測要求，如無法實現(xiàn)全斷面檢測，在針對裂縫檢測時檢測速度與精度較低；還有些設(shè)備在使用時需要運營養(yǎng)護部門提供諸如供電或停放位置等，這些問題往往在運營部門決策時難以發(fā)現(xiàn)。這樣在面對各種新型檢測設(shè)備，運營部門如何選擇適合自己隧道檢測要求的設(shè)備，如何在滿足效率和精度等技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，選擇更經(jīng)濟的設(shè)備，是目前隧道運營部門遇到的重要問題。但目前尚無相應(yīng)的評價方法對這類設(shè)備的性能及可靠性進行評價，世界公路組織在2012年提出“公路路面裂縫檢測設(shè)備評價方法”[8]，但該方法無法直接應(yīng)用到隧道病害檢測設(shè)備評價上。

基于此，本文通過建立隧道病害檢測設(shè)備評價方法來幫助隧道運營部門對設(shè)備基礎(chǔ)性能、檢測水平及檢測效果等進行判斷，起到避免因為檢測設(shè)備選擇不合理導(dǎo)致無法完成檢測任務(wù)所造成的經(jīng)濟損失的目的。對于檢測設(shè)備研發(fā)部門來說，如果開發(fā)出了并不適用于運營部門的檢測設(shè)備，則意味著浪費大量的研發(fā)費用及人力物力，從這一角度來講，該方法也對設(shè)備研發(fā)單位提供了一定的幫助。因此無論從檢測的重要性，還是從經(jīng)濟效益、社會效益來講，均需要為隧道檢測設(shè)備建立合理的評價方法。

2 隧道檢測設(shè)備評價方法

根據(jù)評價內(nèi)容的不同，將隧道檢測設(shè)備評價方法分為三個層次：基礎(chǔ)性能——設(shè)備檢測功能和精度；檢測水平——檢測設(shè)備的準確性和可重復(fù)性；檢測效果——檢測設(shè)備的適用性和實際使用狀態(tài)。

2.1 檢測設(shè)備基礎(chǔ)性能評價

(1)檢測設(shè)備基礎(chǔ)性能評價的目的：針對檢測設(shè)備基本性能，協(xié)助隧道運營養(yǎng)護部門完成對隧道病害檢測設(shè)備的初步篩選工作，并使設(shè)備研發(fā)部門準確認識與定位檢測設(shè)備。

(2)評價內(nèi)容與評價對象：共包括兩個主要部分，其中檢測設(shè)備功能介紹以檢測設(shè)備功能為評級對象，概括說明檢測設(shè)備可完成的檢測工作，檢測對象及檢測范圍等內(nèi)容。其二傳感器性能評價以檢測設(shè)備的傳感器性能為評價對象，通過單元試驗的方法驗證其是否達到所需要的設(shè)計精度。最后由運營養(yǎng)護部門根據(jù)其要求給出該部分評價結(jié)果。

(3)檢測設(shè)備基礎(chǔ)性能評價意義：幫助制造商明確檢測設(shè)備的研發(fā)目標與研發(fā)思路，并將檢測設(shè)備功能及基本技術(shù)指標提供給運營養(yǎng)護部門，幫助其對檢測設(shè)備進行初步篩選。下面將對兩部分評價內(nèi)容進行說明。

2.1.1檢測設(shè)備功能介紹

根據(jù)檢測設(shè)備不同，其應(yīng)包括的介紹內(nèi)容可以略有不同，但至少應(yīng)包括：適用隧道(公路隧道，鐵路隧道，地鐵隧道等)，可完成的檢測項目或工作(裂縫、滲漏水、隧道沉降、斷面收斂、襯砌背后空洞等)，檢測范圍(是否為全斷面檢測)，檢測方式(是否為無損檢測)，設(shè)備使用條件(是否需要封路，是否需要提供供電設(shè)施等)。介紹內(nèi)容一般通過文字形式，將以上檢測設(shè)備功能性內(nèi)容逐一列出。

2.1.2檢測設(shè)備的傳感器性能評價

檢測設(shè)備傳感器性能指在對相應(yīng)病害進行檢測時設(shè)備中核心傳感器的性能，例如線陣或面陣相機(裂縫及滲漏水檢測檢測等)、激光掃描儀(斷面收斂檢測等)、探地雷達(背后空洞檢測等)。傳感器性能評價建議通過單元試驗完成，以設(shè)備設(shè)計檢測精度(如裂縫寬度)為指標，對數(shù)個不同尺寸病害，采用單元檢測設(shè)備進行室內(nèi)測試，記錄可測得最小尺寸病害，進而對傳感器性能進行驗證和評價。不同檢測方法及對應(yīng)檢測傳感器的試驗方法有所不同，其原則為：試驗簡潔有效；減少試驗中傳感器所受干擾；采用獨立的單元設(shè)備進行試驗；降低試驗費用；以室內(nèi)試驗為主。

單元檢測設(shè)備由傳感器及其輔助設(shè)備組成，主要包括：檢測傳感器(如CCD相機等)、存儲及控制設(shè)備(如計算機等)、簡易搭載平臺、附屬設(shè)備(如照明光源等)等、檢測對象(例如混凝土墻面等)、各種不同尺寸的模擬病害或真實病害(以裂縫為例，可以通過不同寬度的裂縫，或通過張貼帶有黑線的紙條來模擬)。圖1以對相機進行裂縫檢測的單元試驗為例，圖中包含了檢測設(shè)備，附屬設(shè)備，控制及供電系統(tǒng)，檢測對象等。通過完成單元檢測試驗判斷單元設(shè)備傳感器性能是否滿足設(shè)計精度要求。

圖1 裂縫檢測單元試驗示意

最后檢測設(shè)備基礎(chǔ)性能評價主要通過定性方式通過表1完成，當兩個選項中有一個為不滿足，則認為該設(shè)備基礎(chǔ)性能無法滿足運營養(yǎng)護部門要求。

表1 基礎(chǔ)性能評價

2.2 檢測設(shè)備檢測水平評價

(1)檢測水平評價目的

對檢測設(shè)備的檢測準確性、檢測工作的可重復(fù)性等進行驗證。

(2)評價內(nèi)容與評價對象

檢測設(shè)備檢測水平針對隧道病害檢測設(shè)備進行評價，主要包括檢測設(shè)備檢測準確性評價以及檢測可重復(fù)性評價兩部分內(nèi)容。檢測準確性評價定義為檢測設(shè)備能否準確捕捉病害信息，是否達到或超過人工病害檢測時的準確性，通過試驗中病害檢測結(jié)果與真實病害統(tǒng)計信息對比得出準確率進而進行評價；可重復(fù)性評價定義為檢測設(shè)備在正常工作條件下得到的檢測結(jié)果是否穩(wěn)定，可靠，檢測結(jié)果是否可重復(fù)，通過相同條件下對同一檢測對象的多次檢測并對比每次檢測與真實病害情況的差異來進行評價。其中檢測準確性由病害檢測的準確率表征，檢測可重復(fù)性由針對某區(qū)域進行多次病害檢測所得結(jié)果的最大偏差率表征。

(3)評價意義

通過較大的病害樣本對檢測設(shè)備最重要的檢測準確性與檢測可重復(fù)性進行評價，該部分工作通過定量的方法對檢測設(shè)備的檢測水平進行評價，幫助隧道運營養(yǎng)護部門對檢測設(shè)備針對相關(guān)病害的檢測水平有所掌握。

工作內(nèi)容主要包括模擬檢測試驗及評價工作兩個部分，其中模擬試驗又可分為準備工作與試驗工作。評價工作中的模擬試驗可在某已知病害情況的試驗隧道或?qū)ｉT搭建的模擬隧道進行。由于試驗過程會多次往復(fù)進行并需對隧道病害數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與標記，且需要一定的病害樣本量，對試驗隧道的試驗時間以及病害數(shù)量等有較高要求，因此在條件允許下建議在模擬隧道進行試驗。為此首先對模擬試驗準備工作進行描述，進而介紹病害檢測準確性評價以及病害檢測可重復(fù)性評價工作。

2.2.1模擬試驗準備工作

模擬試驗準備工作應(yīng)包括以下內(nèi)容(采用真實隧道進行模擬試驗時可省去第一步)：

(1)模擬隧道的搭建

模擬隧道應(yīng)盡可能接近隧道真實檢測環(huán)境，例如針對隧道表面檢測則模擬隧道表面應(yīng)采用混凝土表面等；

(2)病害樣本準備

應(yīng)確保試驗隧道(模擬或真實隧道)內(nèi)有足夠多的病害樣本，如果隧道內(nèi)天然形成的病害數(shù)量較少，可通過人工制作的方式制作模擬病害，例如通過水漬模擬滲漏水，黑色線條或較深劃痕模擬裂縫等；

(3)病害信息統(tǒng)計

對試驗隧道分格，便于記錄每個病害位置信息，統(tǒng)計病害的檢測信息(如裂縫寬度、滲水面積、病害位置等)，將該病害信息記錄為病害檢測信息真值；

(4)試驗方案設(shè)計

以驗證設(shè)備病害檢測準確性及可重復(fù)性為目的，對檢測設(shè)備模擬試驗進行方案設(shè)計。

為降低評價工作費用，模擬隧道搭建與病害制作應(yīng)充分考慮經(jīng)濟效益，并根據(jù)實際情況調(diào)整，例如隧道長度以足夠檢測使用，病害接近真實病害即可。準備工作中病害信息統(tǒng)計為整個工作中的重點，且對評價結(jié)果影響較大，下面將對這一部分工作重點描述。

2.2.2病害信息統(tǒng)計工作

病害信息統(tǒng)計工作主要包括隧道分格、病害統(tǒng)計兩個步驟。隧道分格目的在于便于記錄病害在隧道內(nèi)所處位置，當發(fā)現(xiàn)試驗中某病害未測到時可以更快的尋找問題傳感器。同時其意義在于借此幫助分析重復(fù)性檢測中在同一區(qū)域是否可得到相同檢測結(jié)果，驗證檢測是否覆蓋設(shè)計的全部檢測區(qū)域，各區(qū)域病害檢測是否會有所遺漏。

隧道形式不同，檢測的目標病害不同，分格方式可能略有不同。隧道分格基本原則可總結(jié)為：根據(jù)隧道形式，盡量均布各區(qū)域，避免出現(xiàn)某一區(qū)域過大或過小；盡可能避免同一病害同時出現(xiàn)在多個區(qū)域；每一傳感器盡可能獨立針對相應(yīng)區(qū)域，避免多傳感器檢測同一分格區(qū)域。為更好地說明隧道分格方法，圖2以6塊管片拼裝的盾構(gòu)隧道為例，進行說明。針對盾構(gòu)隧道分格，需要考慮管片拼裝形式。縱向分格建議按照盾構(gòu)隧道管片長度分格。環(huán)向分格建議以角度來分，其中隧道底部范圍一般在檢測工作中往往難以涉及(采用雷達進行空洞檢測等除外)。隧道檢測時不同檢測設(shè)備的傳感器數(shù)量會有所不同，且每個檢測傳感器負責(zé)范圍也往往不同。在環(huán)向分格時應(yīng)保證每個傳感器至少單獨負責(zé)某一分格范圍，便于在發(fā)現(xiàn)問題后迅速確定問題傳感器。如圖2中所示，對盾構(gòu)隧道環(huán)向按照9個區(qū)域進行分割。由于不同設(shè)備分格方式可能不同，因此建議分格線繪制形式以方便為主。

圖2 分格方式示意

隧道分格后，選擇不同位置、形態(tài)的模擬或真實病害進行統(tǒng)計，得出隧道病害原始記錄。病害分布統(tǒng)計應(yīng)考慮實際隧道病害分布，為確保檢測不會出現(xiàn)漏檢，病害也應(yīng)分布在隧道內(nèi)各個區(qū)域，實際隧道中病害較多區(qū)域可重點統(tǒng)計。為確保具有統(tǒng)計規(guī)律，病害數(shù)量不宜過少，如裂縫不應(yīng)小于50條，滲漏水及空洞等不應(yīng)小于10處，并采用人工檢測方式對病害尺寸進行測量和記錄。對于大部分病害檢測，做到尺寸檢測與人工檢測完全一致是難以實現(xiàn)的。同時為提高試驗效率，重復(fù)性驗證統(tǒng)計的病害信息參考運營養(yǎng)護部門病害分級標準對病害進行分級記錄，例如裂縫嚴重程度可根據(jù)裂縫寬度分級[9,10]。在驗證過程中通過分級信息以及病害位置來判斷是否檢測準確。當檢測結(jié)果中病害等級與實際記錄等級相符時，認為檢測結(jié)果一致。

2.2.3模擬試驗工作

根據(jù)試驗?zāi)康?，模擬試驗由準確性驗證試驗及可重復(fù)性驗證試驗組成。

(1)準確性驗證試驗

分別在設(shè)備正常工作條件和極端工作條件下驗證。如當檢測設(shè)備最高檢測速度為5 km/h，建議檢測速度為3 km/h時，試驗中應(yīng)分別采用兩種不同速度進行，分別記錄試驗結(jié)果。

(2)重復(fù)性驗證試驗

在設(shè)備正常工作條件下進行，試驗重復(fù)次數(shù)不應(yīng)小于3次，試驗條件(如試驗速度，光照條件等)應(yīng)保持相同。

通過以上試驗采集到檢測設(shè)備檢測結(jié)果，并將數(shù)據(jù)中病害信息進行分類，給出模擬試驗報告。檢測設(shè)備模擬試驗檢測報告中應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：試驗基本信息(檢測設(shè)備、試驗條件、試驗次數(shù))；試驗對象(針對何種病害)；準確性試驗結(jié)果(病害位置、病害等級)；重復(fù)性試驗結(jié)果(病害位置、病害等級)。該報告將作為檢測設(shè)備檢測水平評價的主要內(nèi)容。

2.2.4檢測水平評價工作

根據(jù)隧道病害原始記錄以及模擬試驗檢測報告，分別用準確率與重復(fù)檢測偏差率對檢測設(shè)備檢測準確性及檢測可重復(fù)性進行定量評價。

評價工作主要包括以下五個步驟：

(1)隧道病害原始記錄整理

統(tǒng)計、整理每種病害在模擬隧道內(nèi)的數(shù)量及病害信息(如病害等級、位置等)，并將每個病害信息記錄為Ni{N1i1,N1i2…;N2i1,N2i2,…}。Njim表示真實統(tǒng)計的第i種病害的第j個病害的第m條病害信息，第i種病害數(shù)量記為N0i。例如第2條裂縫(第1種病害)的嚴重程度(第1條病害信息)為A，則可記為N211=A；

(2)模擬試驗檢測結(jié)果整理

通過檢測設(shè)備準確性試驗及重復(fù)性試驗得出模擬試驗檢測病害信息，記錄為Mi{M1i1,M1i2…;M2i1,M2i2,…}，Oi{O1i1,O1i2…;O2i1,O2i2,…}…。其中Mjim，Ojim中i，j，m含義與前文相同，M，O分別表示病害信息為準確性試驗或某次重復(fù)性試驗檢測得出的病害信息。

(3)對比試驗結(jié)果與病害原始記錄

如果某病害的每條病害原始記錄信息Njim與試驗記錄M中該病害的病害信息Mjim一致，則認為該條病害信息檢測正確。例如準確性試驗時，針對空洞記錄空洞位置，空洞嚴重程度兩條病害信息。經(jīng)對比得出M211=A=N211(空洞嚴重程度)，M212=1-5=N212(空洞位置，1-5代表病害根據(jù)隧道分格記錄的位置)均相同，則認為該條病害信息正確，該條病害被準確檢測出。

(4)計算檢測設(shè)備準確率與重復(fù)檢測偏差率

假設(shè)某次準確性檢測試驗結(jié)果中第i種病害共有Ri條病害信息正確，該種病害總數(shù)量為N0i，則檢測設(shè)備對該病害進行檢測的準確率Pi為Ri/N0i。重復(fù)檢測偏差率通過多次重復(fù)性檢測(不小于5次)，對比每次各種病害檢測的準確率，得出第x次相應(yīng)病害檢測的準確率差值Qjx=1-Pix，并取其最大差值記為在檢測設(shè)備針對某種病害進行重復(fù)性檢測時的偏差率Qi。

(5)檢測設(shè)備準確性及可重復(fù)性評價

將針對病害檢測的準確性以及可重復(fù)性評價標準列于表2。通過表2和計算得出的病害檢測準確率以及重復(fù)檢測偏差率查得某隧道病害檢測設(shè)備的準確性評價等級和可重復(fù)性評價等級。至此便可完成針對該設(shè)備檢測水平的評價工作，并將該評價等級提供給運營養(yǎng)護部門，幫助其進行決策。當準確性評價及可重復(fù)性評價結(jié)果低于C級，則認為該檢測設(shè)備性能難以完成相應(yīng)隧道的病害檢測工作，如果評價結(jié)果為D級則認為該檢測設(shè)備無法完成相應(yīng)病害檢測工作。

需要指出的是針對隧道檢測設(shè)備的評價標準比路面檢測設(shè)備評價標準[6]寬松，主要考慮三個方面因素：隧道檢測范圍要大于路面檢測；隧道檢測環(huán)境與路面檢測不同，隧道襯砌表面與路面相比有眾多干擾物如線纜、管道、襯砌表面灰塵等，這些干擾物均會降低隧道檢測的準確性；隧道檢測精度要求一般比路面檢測高，以隧道裂縫檢測為例，隧道裂縫一般要求檢測寬度低于0.3 mm，路面裂縫一般要求檢測寬度在1 mm左右，這本身就提高了對檢測設(shè)備的要求。該標準也可根據(jù)隧道運營養(yǎng)護部門要求相應(yīng)提高，但檢測準確率評價標準應(yīng)在現(xiàn)有檢測技術(shù)可以實現(xiàn)的基礎(chǔ)上制定，不能脫離實際。

表2 病害檢測準確性及可重復(fù)性評價標準 %

2.3 檢測設(shè)備應(yīng)用效果評價

應(yīng)用效果評價目的：驗證檢測設(shè)備在真實隧道檢測環(huán)境時的實際應(yīng)用效果進行評價。評價內(nèi)容與評價對象：通過真實隧道檢測試驗完成，在試驗過程中記錄實際使用情況以及檢測結(jié)果，進而通過定性或定量的方法對檢測設(shè)備實際應(yīng)用效果進行評價。隧道運營養(yǎng)護部門往往需要隧道檢測設(shè)備在一定范圍內(nèi)具有較好的適用性。此外隧道病害檢測設(shè)備在隧道檢測時是否可以降低檢測工作的強度也十分重要。鑒于這兩部分原因，應(yīng)用效果評價包括檢測設(shè)備適用性及使用便利性評價兩個主要部分。評價意義：隧道病害檢測設(shè)備最核心的價值是可以在隧道內(nèi)快速、便捷、準確地完成檢測工作，起到替代人工檢測的目的。針對檢測設(shè)備在真實隧道檢測時的實際應(yīng)用效果評價就是基于此，期望起到協(xié)助運營養(yǎng)護部門判斷檢測設(shè)備在真實檢測條件下的實用效果。應(yīng)用效果評價工作需要隧道運營養(yǎng)護部門提供進行檢測試驗的條件。下面將分別介紹檢測設(shè)備適用性與實際使用便利性評價內(nèi)容。

2.3.1檢測設(shè)備適用性評價

檢測設(shè)備適用性評價基于真實隧道檢測進行，需要選擇一定數(shù)量的隧道來進行檢測，建議選擇2～5條隧道。評價過程主要由人工檢測，設(shè)備檢測，數(shù)據(jù)處理以及適用性評價組成。

(1)人工檢測與數(shù)據(jù)記錄

檢測人員通過人工檢測記錄某條隧道內(nèi)病害數(shù)量及對應(yīng)的病害信息(病害位置、病害嚴重程度等)并作為試驗隧道內(nèi)的原始病害信息。隧道原始病害信息中將第i種病害信息記為Ni{N1i1,N1i2…;N2i1,N2i2,…}，各項含義與檢測水平評價中敘述相同。

(2)設(shè)備檢測

采用檢測設(shè)備對該隧道進行檢測，按照正常檢測流程與檢測速度完成隧道病害檢測工作。記錄隧道內(nèi)病害數(shù)量及病害信息，并記錄為Mi{M1i1,M1i2…;M2i1,M2i2,…}。

(3)數(shù)據(jù)處理

由于隧道人工巡測可能會出現(xiàn)漏檢、錯檢等問題，因此適用性評價中并不能用單純的準確率作為評價標準，需對準確率指標進行修正。

(1)

(4)檢測設(shè)備適用性評價

通過對多條隧道進行檢測，按照以上方法計算每條隧道的現(xiàn)場檢測準確率并取平均值，得出整個檢測過程中的現(xiàn)場檢測準確率，并通過表3對檢測設(shè)備進行適用性評價。

表3 病害現(xiàn)場檢測準確性評價標準 %

2.3.2檢測設(shè)備使用便利性評價

使用便利性主要通過定性的方法進行評價，主要通過設(shè)備檢測過程中檢測人員根據(jù)各項便利性評價指標評分。檢測設(shè)備不同，評價指標略有差異，各指標選取可參考表4。表中所列地鐵、公路、鐵路隧道檢測設(shè)備評價指標，可根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場使用情況進行增加或減少。評價指標的確定應(yīng)以反映設(shè)備在實際檢測過程中是否降低工作強度為準。其中針對不同隧道檢測，相應(yīng)的評分權(quán)重可能略有不同。例如針對地鐵隧道檢測，設(shè)備檢測速度與設(shè)備重量對便利性影響更大，而對鐵路隧道而言，檢測速度與封路時間影響可能會更大。具體權(quán)重可由運營管理部門檢測人員及專家確定。最后根據(jù)各項指標評分以及相應(yīng)權(quán)重值參照得出便利性評分。最后可按照表5中給出檢測設(shè)備實際使用便利性的評分與對應(yīng)評價等級。

表4 實際使用便利性評價指標

表5 實際使用便利性評價標準

2.4 評價流程小結(jié)

隧道病害檢測設(shè)備評價方法著眼于幫助隧道養(yǎng)護部門選擇合適的檢測設(shè)備，評價內(nèi)容涵蓋了從設(shè)備研發(fā)到隧道現(xiàn)場檢測的全過程。既包括了設(shè)備研發(fā)階段時針對設(shè)備性能的評價也包括了設(shè)備實際檢測中的設(shè)備實際使用評價，評價流程見圖3。由于涉及到設(shè)備使用，隧道現(xiàn)場測試條件，性能評價等工作，因此檢測設(shè)備的評價工作需要研發(fā)部門、評價部門及隧道運營部門協(xié)同完成，從而使評價結(jié)果更加可靠，得到系統(tǒng)的、全面的隧道檢測設(shè)備的評價結(jié)果。

圖3 隧道病害檢測設(shè)備評價流程

3 結(jié)論與展望

隨著機器化檢測的發(fā)展，隧道檢測中越來越多應(yīng)用機器化的病害檢測設(shè)備。而隧道運營養(yǎng)護部門如何選擇合適、合理的檢測設(shè)備，是困擾他們的一個主要問題。為解決該問題，本文建立了隧道病害檢測設(shè)備評價方法體系，從設(shè)備基本性能，檢測準確性及實際使用情況三個層次分別建立了基礎(chǔ)性能評價、檢測水平評價、檢測效果評價三個主要評價內(nèi)容。包括了檢測設(shè)備功能性及傳感器性能評價；檢測設(shè)備準確性及可重復(fù)性評價；檢測設(shè)備適用性及實際使用便利性評價等六個主要評價流程。設(shè)計通過單元試驗、模擬隧道試驗及檢測現(xiàn)場試驗等三個試驗定性或定量完成以上評價內(nèi)容。該評價方法的建立期望可幫助運營養(yǎng)護部門達到評估檢測設(shè)備性能，合理選擇檢測設(shè)備及檢測方法，更好地推進隧道檢測、維修、養(yǎng)護工作，提高隧道使用壽命及安全性；同時幫助檢測設(shè)備制造商根據(jù)運營養(yǎng)護部門要求對檢測設(shè)備進行改進與優(yōu)化；對新型機器化隧道檢測方法的應(yīng)用及推廣起到積極推動作用。

本文提出的評價方法涵蓋了檢測設(shè)備在地鐵，鐵路及公路隧道襯砌表面機器化檢測中可能會遇到的主要問題。但由于隧道檢測項目繁多且檢測設(shè)備也各有不同，因此在針對不同病害檢測時可能有些內(nèi)容并不適用，在以后的研究中，可根據(jù)遇到的問題對以上評價方法進行完善和補充，使其適用面更廣，評價結(jié)果更合理。