公路隧道支护质量无损检测技术研究

邹宇光

（河南 商丘 476000）

0 引言

道路隧道工程作为一类比较隐蔽的工程，在进行质量检测时，具有一定的难度。同时，由于我国现代现阶段在此方面的技术水平以及经验缺乏，如果质量检测得不到保证，会对工程后期运行中使用者带来生命安全的威胁。因此，优化公路隧道无损检测技术，能够更好地解决，当前在道路质量检测过程中存在的诸多技术经济方面的问题。

1 无损检测技术简述

对于隧道工程主体结构而言，其包含内容较多，作为一种衬砌型的建筑物，无法直观预测，这就给质量检测工作增加了难度。因此，应用无损技术检测隧道工程质量需要注意，不能对原有建筑结构造成破坏，不会影响隧道工程后期运行。其中，使用此技术主要是对公路隧道工程中，影响工程整体质量一些问题进行研究。当前在隧道工程质量检测方面，我国普遍采用的技术有地质雷达法、回弹法、超声波法、红外线法等。这些方法在不断应用过程中，不论是内容或者是技术，都在不断完善，并且实用性也在加强，给隧道公路质量安全性带来保障[1]。由于隧道公路检测无损技术的应用价值逐渐提高，无损技术能够及时对隧道公路工程中的相关质量问题进行解决，这对于提高检测工作的质量和效率具有重要作用，同时也能确保隧道公路工程后期使用的安全性。

2 无损检测技术应用

由于无损检测技术较多，每一种技术的应用方法以及侧重功能不同，对于隧道工程质量发挥的作用也不同。因此，本文在对上述几种无损检测技术进行分析过程中，主要对地质雷达进行重点分析：

2.1 回弹法

对于隧道公路工程而言，采用混凝土对隧道进行加固的方式较为普遍。而且为了确保混凝土的硬度和强度满足施工要求，在对其进行检测过程中，经常采用回弹法进行监测工作。主要是由于回弹法具有精确度高、实用性强等优点，而且在施工过程中其是检测质量的首要选择[2]。但是应用回弹法开展检测工作过程中，经常会存在一些技术操作方面的问题，以及计算不精确的问题。造成这种问题的主要原因是负责检测的人员专业水平较低，或者实际检测经验不足，导致检测工作不能顺利完成。

2.2 锚杆质量声波反射法

在对隧道公路进行质量检测技术应用时，也可能会选择锚杆，采用此种方法的优势，主要是节约经济成本以及对增强延时的负载强度具有作用。同时，对于隧道公路支护方面也能发挥一定作用，在整个过程中，首先需要对锚杆进行灌注，然后将适合长度的锚杆固定到锚杆眼。但是从实际情况来看，大部分锚杆检测基本为有损检测，存在无损检测的概率很小，这会给建筑物和岩石结构形成损害，更甚者会降低工程安全性。另外，由于有损检测内容复杂，所以可以选择无损检测方法中的声波反射法，来对支护锚杆长度以及灌浇质量进行检测[3]。用此方法也存在一些缺陷，主要是采用此方法需要用到的仪器设备存在落后情况、相关的理论也不完善、实践经验有待提高等较多原因，导致其发展较为缓慢。而且当前声波检测中，波动规律还需要进一步证明，所以利用经验来完成检测分析工作，可能会造成最终结果出现误差。而且我国现阶段使用的锚杆主要是拉力型的，可以对岩石起到较好的固定作用，其具有超强的声波传导能力，并且能借助反射声波的强度以及所用的时间，来对建筑物特性进行判断。

2.3 激光断面仪

在现阶段经济快速发展时代下，为了能有足够资金实力来支撑企业发展，人们愈加看重工程项目利益的获得。在隧道工程建设阶段，部分负责人为了提高项目利益以及追赶工程进度，常常忽视隧道质量安全问题，不仅会给隧道后期运行带来安全隐患，更甚者会造成隧道产生塌方的情况，严重威胁人民群众生命健康，同时也给相关部门带来了经济损失。而采用激光断面的方法，可以对隧道公路断面质量进行检测工作，防止发生塌方问题。而且激光断面法的优点也较多，如高效率、较强灵活性等[4]。另外，其检测的范围也比较广泛，有利于及时发现隧道工程在施工过程中存在的危害问题，从而及时高效地对问题进行处理。此外，在工期较为紧张的隧道工程中，此方法能节省较多时间，能有效保障工期的按时完成。

2.4 地质雷达法

在公路工程建设中，最早将雷达技术用于路基检测始于20世纪80 年代后期。地质雷达是将高频率电磁波作为场源。其中，以正弦电磁波作为雷达波的理论基础，以及其在地质中的传播依然遵守麦克斯韦方程组。

由于地质雷达多次应用在隧道质量检测过程中，相关的理论以及技术都有了一定的完善，但是在实际应用过程中，仍然存在一些制约因素，影响地质雷达良好应用。从以下几方面进行分析：①由于使用地质雷达进行隧道质量检测，运用的是电磁波原理，其中存在的介电常数的选取是影响检测结果的重要制约因素；②铁制媒介对于电磁波影响十分明显，所以应用在隧道内的一些常用设备，例如照明电缆、钢筋等，也会对检测结果产生影响；③地质雷达在初期支护过程中，由于支护操作不规范，经常会造成里程记录以及检测结果不准确的现象；④部分重要的操作职位对应人员专业达不到要求、操作水平较低，也会影响检测结果；⑤在现场检测过程中，设置采集参数的准确程度，也会对采集信号的质量产生不利影响；⑥负责检测工作的工作人员综合素质参差不齐，在检测数据相同的情况下，经常出现最后判读结果不相同的现象。

改进措施：对于以上所述地质雷达，现场检测现状可从以下方面入手进行改进：

（1）介电常数。由于隧道衬砌在不同施工阶段以及施工时期介电常数都存在一定的差异，对于同一座隧道，为了确保地质雷达检测的准确性，要运用不同的介电常数来进行检测工作。在不同施工段落以及施工日期相差较大的情况下，要及时进行不同段落的现场标注，以尽可能减少存在的误差。此外，在对衬砌混凝土的介电常数或者电磁波速进行现场标定工作时，应在检测之前对施工现场的隧道长度、衬砌材料等各种因素进行综合分析，而且标定时每一座隧道至少一处，在每一处测量次数最少三次，最终取平均值。除此之外，如果在隧道长度大于一定距离情况下，衬砌材料的含水量出现较大变化时，要对不同的介质做好不同的标定，以及选择对应的标定值，做好计算过程。

（2）施工环境。在使用地质雷达对隧道工程进行现场检测时，需要对现场环境进行全面清晰的记录。做好此阶段工作尤为重要，其对于后期数据处理以及检测结果发挥重要作用。而且在现场检测过程中，要尽量完整的记录在实时检测工作时，出现反射干扰的物体。在物体保持原有位置的基础上，对其与测线的距离以及位置进行标注。

（3）数据采集。在隧道工程施工现场检测过程中，对于一些施工段落存在表面不平整的情况，不能选择系统自动测距方法进行测距，需要应用时间触发方法来做好数据采集工作，每隔一定的距离，采用手动方式进行标记。另外，在应用时间触发方法过程中，要尽量确保天线保持匀速前进。而且对于采集参数设定来说，为了节省时间，最好在进行检测之前在实验室内完成，然后在检测现场可以对其进行调整。常用的参数设置有时窗设置、增益设置等，每一种参数设置方法的理论以及操作技术都存在差别，但是主要是确保参数设置的合理性。因此，必须重视地质雷达采集参数的设置。

（4）工作人员。对于天线采集的操作过程，需要派遣专业技术人员或者培训一批专门人员完成此工作。而且在施工现场的技术人员进行天线采集时，需要对其进行简单的培训工作，以确保其操作规范。但是，如果发现派遣人员操作技术水平存在问题，应该立刻换人，规范施工步骤。

（5）检测参数。可以借助模型试验的方法进行反复验证，优化检测参数。同时在进行现场检测时，也应根据现场施工实际情况，以施工阶段要求、不同天线承载方式对检测参数进行合理的设定。另外，可以利用对预设缺陷的模型进行试验的方法，将存在的各种缺陷展现在雷达检测图谱上，形成标准化图谱。以保障可以根据已知的信息，对未知进行指导，使检测效果发挥到最大。

在应用地质雷达对现场进行检测时，首先需要做好以下准备工作：①选定待测目标，并对其性质和特点进行估测；②对测线进行布设，并且对现场环境进行记录，选择符合的雷达天线；③对采集设备进行参数设置；④在隧道工程施工现场标定介电常数，然后开始正式检测工作。

3 结语

总之，为了确保现代化高速公路运行的安全性，隧道公路在建设过程中需要应用无损技术进行质量方面的检测工作，以确保施工的高质量高效率。而且从长远发展来看，无损技术的发展必然成为建筑质量检测的主要发展方向，可以有效防止建设过程中存在的安全隐患。而且不论是国内或者是国外，对于无损技术研究都非常重视。通过不断地深入实践，支护结构无损技术应用越来越简便，不论是对于公路经济成本的减少，或者是人民的生命安全都是有益的。