施彪

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

無損檢測技術(shù)是利用物質(zhì)本身所具備的聲、光、磁、電等物理特性，在不對其性能產(chǎn)生影響和損傷的前提下，針對物質(zhì)可能存在的缺陷進(jìn)行檢測。將無損檢測技術(shù)應(yīng)用到公路隧道支護(hù)質(zhì)量檢測中，不僅能夠切實(shí)提高檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度，還有助于解決傳統(tǒng)檢測工作操作復(fù)雜、成本高等問題。

1 公路隧道支護(hù)質(zhì)量檢測的重要性

當(dāng)前公路隧道一般采用襯砌型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠，不過有一定的隱蔽性，導(dǎo)致工作人員在對其進(jìn)行檢測的過程中，往往只能進(jìn)行表面觀察，無法深入到內(nèi)部，影響了隧道支護(hù)質(zhì)量檢測的全面性。隧道支護(hù)體系質(zhì)量會對整個公路隧道工程的施工質(zhì)量和安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生直接影響，如果支護(hù)體系穩(wěn)定性不足，則隧道在使用過程中必然會存在相應(yīng)的安全隱患。重視公路隧道支護(hù)質(zhì)量檢測工作，利用無損檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量的有效探測，及時找出其中可能存在的質(zhì)量和安全隱患，做好必要的防護(hù)措施，以避免安全事故的發(fā)生[1]。

2 公路隧道支護(hù)質(zhì)量無損檢測技術(shù)

2.1 回彈法檢測技術(shù)

回彈法中，回彈值能夠反映結(jié)構(gòu)的表面硬度，根據(jù)表面硬度又可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度。在公路隧道工程建設(shè)中，想要切實(shí)保證施工質(zhì)量和使用安全，可以利用混凝土構(gòu)建相應(yīng)的支護(hù)體系，對隧道內(nèi)部進(jìn)行加固，而這些方法對于混凝土的強(qiáng)度和硬度有著較高的要求，可以利用回彈法檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。對比傳統(tǒng)檢測方法，回彈法操作簡單、靈敏度高、所獲數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確，經(jīng)常是混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢測的首選方法。不過在實(shí)際應(yīng)用中，會受到作業(yè)人員操作水平和操作規(guī)范性的影響，需要加強(qiáng)檢測人員專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)[2]。

2.2 激光斷面儀技術(shù)

部分施工單位在進(jìn)行公路隧道施工的過程中，為了趕工期而忽視質(zhì)量控制，導(dǎo)致隧道工程存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，在使用過程中可能出現(xiàn)塌方等事故，嚴(yán)重危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。激光斷面儀技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)公路隧道支護(hù)質(zhì)量檢測，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。對比其他技術(shù)，該技術(shù)靈活性更好、效率更高、適用范圍更廣，在發(fā)現(xiàn)隧道建設(shè)和運(yùn)行中存在的問題的同時，也可以幫助工作人員找到有效的解決辦法，在工期較為緊張的情況下，有助于節(jié)約大量時間，提高施工效率[3]。

2.3 錨桿質(zhì)量檢測儀技術(shù)

在錨桿使用過程中，應(yīng)結(jié)合公路隧道的施工要求以及地質(zhì)情況，提前確定好錨桿的位置，利用鉆機(jī)鉆取錨桿孔洞；錨桿安裝環(huán)節(jié)會對巖石壁產(chǎn)生一定的磨損，且工程量巨大，施工難度大，可以利用無損檢測技術(shù)進(jìn)行輔助施工。目前而言，錨桿施工中比較常用的無損檢測技術(shù)是聲波反射技術(shù)，但是從實(shí)踐的角度分析，該技術(shù)的發(fā)展尚不成熟，缺乏完善的技術(shù)規(guī)范，操作人員也存在專業(yè)能力相對欠缺的問題，影響了大范圍的推廣和使用，而且在檢測過程中，需要操作人員依靠自身經(jīng)驗(yàn)分析波動情況，容易出現(xiàn)誤差較大的情況。以無損檢測技術(shù)配合相應(yīng)的拉力型錨桿技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對巖石的有效固定，為聲波的穩(wěn)定傳播提供良好的保障，使得檢測人員可以根據(jù)反射波強(qiáng)度來確定隧道結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況[4]。

2.4 地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)

借助地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行無損檢測的過程中，工作人員要時刻關(guān)注數(shù)據(jù)的變化情況，做好記錄。介電常數(shù)的選擇會直接影響最終的檢測結(jié)果，要求工作人員在檢測工作過程中，對各個階段產(chǎn)生的介電常數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。鐵的存在會對電磁波信號產(chǎn)生一定的干擾，導(dǎo)致檢測質(zhì)量下降，為此檢測人員在設(shè)置地質(zhì)雷達(dá)時，需要盡可能避開鋼筋，正確操作雷達(dá)檢測系統(tǒng)。地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)應(yīng)用中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要檢測人員通過相應(yīng)的模型測試，保證最終檢測結(jié)果的可靠性。利用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)公路隧道支護(hù)主體結(jié)構(gòu)密度的有效檢測，切實(shí)保證工程的施工質(zhì)量[5]。

3 案例分析

以G8513 平?jīng)鲋辆d陽國家高速公路高樓山隧道工程為例，隧址區(qū)地勢陡峻，溝壑縱橫，是甘肅省南部地區(qū)與四川省聯(lián)系的主要交通要道，屬特長隧道（12.2㎞），對于支護(hù)體系的穩(wěn)定性和可靠性有著非常嚴(yán)格的要求，需要運(yùn)用無損檢測技術(shù)，做好隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測工作。

3.1 現(xiàn)場準(zhǔn)備

（1）合理布置標(biāo)記和測線

對于二度體，需要保證測線之間相互平行，且與目標(biāo)軸保持垂直；對于三度體，測線的排布可以采用網(wǎng)格狀。在實(shí)施二次襯砌及保護(hù)監(jiān)測的過程中，每個洞口都需要設(shè)置5條縱向觀測線。如果存在其他目標(biāo)需求，必須嚴(yán)格依照要求對測線位置進(jìn)行調(diào)整?？v向測線安裝環(huán)節(jié)，可以在隧道上方、左側(cè)和右側(cè)3 個位置及墻壁上，各設(shè)置1 條測線；橫向測線安裝環(huán)節(jié)，工作人員需要觀察線與線的相對位置和間距，將間距控制為（15±5）m。實(shí)際操作中[6]，需要對不合格區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)檢測，做好測線修補(bǔ)與加密，以滿足檢測工作的現(xiàn)實(shí)需求。

（2）采集數(shù)據(jù)選擇

該工程采用地質(zhì)雷達(dá)無損檢測技術(shù)，其核心是時窗設(shè)定，如果時窗過小，會對項(xiàng)目整體檢測結(jié)果產(chǎn)生影響；反之，則會導(dǎo)致無法準(zhǔn)確獲取垂直位置信息，影響后續(xù)檢測和判斷。對此，檢測人員在操作中需要對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，依照以往積累的工作經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定時窗大小。同時，需要合理確定雷達(dá)探測值，選擇恰當(dāng)?shù)膾呙椟c(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)分辨率。

3.2 數(shù)據(jù)測量

收集數(shù)據(jù)前，需要觀察設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異?；虬踩[患，需要聯(lián)系維護(hù)人員加以解決，確保設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)后才能進(jìn)行操作。在進(jìn)行檢測的過程中，必須始終保證襯砌表面與天線緊密貼合[7]，如果需要對天線進(jìn)行移動，需要保證檢測平穩(wěn)，不存在任何波動，將移動速度控制為（4.0±1.0）km/h。此外，檢測中必須時刻觀察電磁影響，隨時觀察和記錄數(shù)據(jù)。

3.3 結(jié)果分析

對照無損檢測的現(xiàn)實(shí)要求，選擇其中一段隧道支護(hù)作為檢測對象，將其設(shè)計(jì)厚度作為參考值，對檢測結(jié)果進(jìn)行整理和討論，結(jié)果如表1所示[8]。

表1 初期支護(hù)厚度統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)語

隨著我國公路隧道工程數(shù)量增多，其質(zhì)量和安全問題受到社會各界的廣泛關(guān)注，借助無損檢測技術(shù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)工程中存在的質(zhì)量問題和安全隱患，促進(jìn)工程質(zhì)量水平不斷提高。