隧道衬砌无损检测技术发展思考

2017-03-02胡晓晖

黑龙江交通科技 2017年9期

关键词：红外线声波隧道

胡晓晖

(贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 5500000)

隧道衬砌无损检测技术发展思考

胡晓晖

(贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 5500000)

在建设隧道工程的过程中，隧道衬砌质量的检测属于较为重要的一个环节，而传统钻芯检测法在实际应用过程中，很容易对隧道衬砌结构造成损坏，由此就出现了隧道衬砌无损检测技术，应用这一技术来进行检测，能够最大程度提高隧道使用的效果，所以在隧道工程中受到了较多的重视。

隧道衬砌；无损检测技术；发展

1 隧道衬砌无损检测技术方法以及原理

1.1 声波法

在对隧道衬砌进行无损检测的过程中，声波法属于方法之一，在应用这一方法进行检测的过程中，其声波传播规律通常都会随之衬砌强度而产生变化，这也是这一方法应用的物理前提。在应用声波法进行检测的过程中，其实现无损检测的原理主要就是通过人工振动，然后向衬砌内部发射声波，之后在声波传递过程中对其传播频率、速度以及振幅等参数进行观测，然后再结合这些声音参数和衬砌结构之间的关系，对隧道衬砌厚度、强度进行分析，以此来对其施工质量进行评定。在实际应用过程中，如果声波在隧道衬砌结构介质中进行速率越小的话，就表示介质坚硬性越小，反之则代表介质材料坚硬性越大；从另一层面来看，介质材料的坚硬性其本身就反映出了这一材料强度的高低，所以可以说，如果材料强度越强的话，波速也就会越发大，反之波速也就会越小。为此，在应用声波法进行检查的过程中，我们既能知道波速，也能掌握材料强度，而应用这一方法来进行检测的话，其最为显著的特点就是操作简单、价格便宜、容易激发，也正是因为如此，在实际应用过程中有着较大的应用范围。但是，在实际应用过程中，其检测数据很有可能会受到地质环境的影响。

1.2 地质雷达法

在对隧道衬砌进行无损检测的过程中，地质雷达法也属于其方法之一，这一方法的应用原理主要是发射天线向衬砌结构发射宽频带脉冲电磁波(10 MHz～2.5 GHz)，通过电波的传递和反射来实现检测的目的。在应用过程中，能够通过天线所接收的反射波，对发射波振幅、波形等变化情况来进行观察，然后对隧道衬砌结构进行检测，最后就能获得相应的分析数据并且对隧道衬砌结构施工质量进行有效地检测。在应用这一方法进行检测的过程中，地质雷达本身就存在较大的干扰性，并且其探测范围较广、探测分辨率也十分的清晰，所以在实际应用过程中，可以通过直接的记录图对数据图文信息进行记录，这样就能在很大程度上方便后期整修。但是，在应用这一方法的时候，其数据整理也十分的复杂，很容易受到金属设备影响，另外探测分辨度和范围两者之间不能兼得。

1.3 光学分析法

在对隧道衬砌进行无损检测的过程中，光学分析法也属于其中方法之一，通常情况下，光学分析法有两种，其分别是多光谱分析法、红外线温度记录法，而这两种方法在实际应用过程中，原理是一样的，都是先对隧道衬砌结构进行摄像，多光谱分析法在摄像过程中主要是使用滤光镜进行分析，而红外线温度记录法则是使用可见光谱，或者是红外线波长敏感的胶片来进行摄像，这个时候，如果隧道衬砌表面或者是内部质量存在问题的话，就会通过光学原理反映在照片图像中，这样就能有效地实现对隧道衬砌结构的检测。

(1)多光谱分析法

多光谱分析法在实际应用过程中，通常情况下都是使用6个滤光镜，所以在实际应用过程中一定要注意这一点，只有这样才能确保其可以覆盖全部光谱范围。在隧道拍摄过程中，如果要拍摄带有彩色背景的黑白照片，为了让暗灰色变化情况能够通过肉眼有效地识别出来，就可以在拍摄过程中采用不同的滤光镜对统一隧道衬砌面进行拍摄，之后再将其叠加在光谱投影机上，从而就能有效地提高其对比度。在应用这一方法进行检测的过程中，对于裂缝的探测分辨能力具有优势，有时甚至可以查出宽度为0.5 mm的裂缝，并且还能通过光谱发现衬砌表面存在的一些潮湿区，但是，这一方法就目前来看，检测设备在国内还是较少的，而且操作也十分的复杂。

(2)红外线温度记录法

在应用红外线温度记录法的过程中，其主要是利用衬砌表面的热辐射来完成检测操作，在实际应用时，红外线记录技术就可以将隧道衬砌表面热辐射转换成可视化图像，然后我们就可以对其进行对比分析，以此得到隧道衬砌结构表面和内部质量信息。应用这一方法的优势就是能够有效地保证通过隧道边墙有稳定的热流，同时还能对隧道衬砌进行直接无阻碍的检测。缺点则是对孔洞和潮湿范围没有较为良好的分辨能力，所以在使用的时候还需要进行适当的涂层感染处理。

2 隧道衬砌无损检测技术发展

在对隧道衬砌结构进行检测的过程中，应用无损检测技术，其相比较于传统钻心检测法的应用有着显著的优势，因为传统钻心检测法会对隧道衬砌结构造成破坏，但是，无损检测技术却不会对其造成破坏。在应用无损检测技术的过程中，技术难题一直是发展重点，因为无损检测技术会受到环境影响，使用面相对较窄，并且在应用过程中还需要进行过多的参数计算，才能准确的掌握区域内隧道衬砌结构。就上述所提到的四种无损检测技术来看，其在实际应用过程中虽然存在一定的优势，但是也存在一定的缺点，所以要想更好地让隧道衬砌无损技术得到发展，就一定要不断对这些技术进行改进，以此来最大程度提高无损技术应用的效果。