无损检测技术在隧道检测过程中的应用及探讨

许伟

（甘肃省交通科学研究院有限公司 甘肃省兰州市 730000）

无损检测技术在隧道检测过程中的应用及探讨

许伟

（甘肃省交通科学研究院有限公司 甘肃省兰州市 730000）

无损检测技术在公路隧道检测中的应用已经成为今后发展的必然趋势。这项技术的应用不但能够有效提升检测效率，对于保证公路隧道自身质量有重要意义。本文将重点分析无损检测技术在公路隧道检测中的应用情况以及相关问题。为了增强本文的针对性，本文还将以某高速公路案例为例来进行分析。

无损检测；高速公路；地质雷达；锚杆

在我国公路建设快速发展的背景下，传统公路检测方法也难以满足日益复杂的形势。为了能够实现对公路的科学检测就需要应用到无损检测技术，无损检测技术的应用将能够增强公路检测的安全性，能够进一步提升公路检测的精确度。

1 无损检测技术的发展

地质雷达无损检测和声波无损检测是当前无损检测技术的两种主要形式，由于本文主要涉及这两种技术，因此将主要对这两种技术来进行分析。地质雷达无损检测实际上就是要利用宽频带短脉冲高频电磁波反射来对目标体进行检测。在均匀介质中，电磁波传播速度非常快，在不同物性介质传播过程中，电磁波也将会出现反射。这种反射的电磁波被接收器接收并上传到主机之后就能够对这些数据进行专门处理，通过这样一种措施将能够实现对介质密实性、厚度以及数量等都将能够实现准确探测。地质雷达无损检测速度非常快，覆盖面积也是非常广泛的。从安全性来看这种检测方法不具备放射性威胁，不会对检测人员的人身安全造成影响。因此这项技术将能够实现科学应用。

声波无损检测主要是应用在公路锚杆质量检测当中，通过采用这样一种方法将能够实现有效检测。在围岩、水泥砂浆以及锚杆组成的体系中，锚杆端部发射的声波将能够通过锚杆向四周传播。此时锚杆同砂浆、砂浆同围岩之间也将会发生复杂反射、透射以及能量衰减。在实际检测过程中如果出现砂浆浇灌不均匀、不密实的现象，此时砂浆空穴处就会出现不同程度的波阻抗变化面，其表面在原有的信号中迭加了强度不同的反射信号，有的时候会出现不应出现反射波处存在反射信号的情况。此时工作人员根据反射波位置和反射信号的强弱就能够实现锚杆锚固质量的有效检测。

2 无损检测技术的应用

甘肃省某高速公路全段隧道有12座，最长隧道达到了11.14km，特长隧道有3座。在公路施工中隧道的施工质量对整个高速公路的施工质量都会产生较大影响。为了能够真正满足实际要求，本文将利用无损检测方法来进行分析。

（1）初期支护无损检测。这是公路检测的重要内容，在检测之前首先需要做好地质雷达测线布置工作。为了满足检测需要，在本项目检测中主要是要在拱顶、两侧拱腰以及两侧边墙设置5条测线。在实际检测过程中则是每米仪器自动打标，对于雷达信号异常检测段还要进行复测。

通过对其检测发现，右线K60+636-K60+638段拱顶，左线ZK60+694-ZK60+696段拱顶波形同相轴并不连续，有跳动现象。工作人员对于采集到的数据进行滤波、背景去除以及叠加等处理之后发现波形反射非常强且其相位也发生了变化，从波形变化来看也是非常大的。这就说明右线K60+636-K60+638段拱顶、左线ZK60+694-ZK60+696段拱顶初期支护混凝土和围岩结合并不密实。对于此种情况需要进行注浆处理。

（2）锚杆锚固检测。锚杆检测过程中主要是利用声波检测法来进行。在工作中主要是采用LX岩土工程质量检测分析仪配备锚杆检测的特殊检波器和声波镇远来进行检测。在实际检测过程中需要在外露钢筋端部采用端发端收的方式来进行。通过采用这样一种方法将能够有效达到检测目的。

在工作中检测人员可以利用波形特征来对锚固质进行分类，可以分为优、良好、一般以及差这几个等级。通常情况下波形规则且只有较微弱的底部反射波或者没有底部反射波的时候此时锚固质就是优；波形较为规则，有底部反射波的锚固质为良好；波形欠规则、有底部反射波则为一般；波形不规则且底部有较强反射波则说明锚固质较差。总的来看利用声波检测将能够实现对该公路各类锚杆锚固质量的有效检测和科学分类。

初期支护用的是地质雷达检测法，锚杆锚固检测则采用的是声波检测法，这两种无损检测方法在实际工作中的应用能够起到非常好的效果。为了实现科学检测，地质雷达在数据处理的时候，数据标定必须要准确。锚杆检测过程中敲击锚杆的时候力量不能够过大。这是实际检测需要引起注意的事项。

3 无损检测存在的问题以及改进措施

在本项目中无损检测技术的应用能够起到提升检测效率的效果，可是从实际情况来看，在工作中也还存在着不少问题。地质雷达检测过程中存在的问题最为典型，因此对于地质雷达检测过程中存在的问题就需要进行科学准确地分析才能够满足要求。

（1）地质雷达检测存在的问题。地质雷达检测过程中存在的问题主要是表现在原理方面和操作方面。从原理方面来看如上文所述，地质雷达检测采用的是电磁波原理，因此在实际检测过程中介电常数的选取就成为非常关键的影响因素。这将成为后期数据处理的重要制约因素。电磁波本身受铁质媒介的影响是非常明显的，在实际检测过程中公路隧道内的铁质媒介，诸如施工台车、照明电缆、预埋管件以及预留钢筋等都会对检测质量造成影响。这是人们在实际检测过程中必须要考虑的一点。

从操作方面来看，地质雷达在初期支护检测过程中，由于初支表面不平整经常产生里程记录误差，对检测结果也容易造成误判。现场天线操作人员素质不过关，没有经过专门培训，这样在实际操作过程中就会有违背规范的行为，最终会对检测结果造成较大误差。现场检测过程中对于采集参数的设置将会很大程度上影响到采集信号的质量。这一点也是人们在实际工作中需要引起注意的。

（2）改进措施。为了能够满足需要，在对于地质雷达检测过程中存在的问题就需要及时进行改进。在工作中可以采取多种措施来进行改进：

不同段落、不同施工日期的介电常数差异是非常大的。即便是在同一座隧道中也不能够用同一介电常数进行检测。对于那些施工日期差别较大的段落还需要在现场进行专门标定，这样做是为了能够最大限度减小误差。为了满足要求在现场检测过程中还需要做好现场环境记录工作，对于现场环境的记录必须要做到清晰准确。对于那些表面不平整的段落是不能够采用系统自动测距方式的，此时应该是采用时间触发方式来收集数据，在工作过程中需要每5m就需要手动标记一次。在利用时间触发方法检测的时候，对于天线必须要使其匀速前进。

加强对现场操作人员的培训。为了提升操作人员自身素质，在工作中必须要对现场操作人员尤其是天线操作人员进行专门培训。要通过培训使得他们的行为能够达到规范要求。在现场操作过程中如果发现有人还不能够满足检测要求，此时就需要马上换人。让一些具有专业技能的人来进行操作。

通过模型试验，反复验证，对检测参数进行不断优化。同时，现场检测时，还应根据不同目标、不同天线承载方式，合理的设置检测参数。通过对预设缺陷的模型进行试验，使得各种缺陷在雷达检测图谱上更直观的呈现，形成各类缺陷的标准化图谱，以达到由己知指导未知的目的。

无损检测已经成为今后公路检测的重要内容，对于公路质量有较大影响。为了能够实现科学检测就需要掌握其原理，了解其步骤，实现科学操作。本文从无损检测技术出发对公路检测进行了深入分析，今后对于检测步骤和存在的问题要进一步加强研究。

[1]景运峰.公路桥梁无损检测技术及应用[J].山西建筑，2012（5）.

[2]李逢最.无损检测技术在公路桥梁中的应用探讨[J].黑龙江交通科技，2013（10）.

[3]曾国强.无损检测技术在公路桥梁中的应用[J].江西建材，2012（2）.

U457

A

1004-7344（2016）25-0169-02

2016-8-19

许伟（1986-），男，汉族，甘肃瓜州人，工程师，本科，主要研究方向为公路检测及项目管理。