公路隧道支护质量无损检测技术

2022-05-11施彪

交通世界 2022年11期

施彪

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

无损检测技术是利用物质本身所具备的声、光、磁、电等物理特性，在不对其性能产生影响和损伤的前提下，针对物质可能存在的缺陷进行检测。将无损检测技术应用到公路隧道支护质量检测中，不仅能够切实提高检测结果的精准度，还有助于解决传统检测工作操作复杂、成本高等问题。

1 公路隧道支护质量检测的重要性

当前公路隧道一般采用衬砌型结构。这种结构稳定、可靠，不过有一定的隐蔽性，导致工作人员在对其进行检测的过程中，往往只能进行表面观察，无法深入到内部，影响了隧道支护质量检测的全面性。隧道支护体系质量会对整个公路隧道工程的施工质量和安全稳定运行产生直接影响，如果支护体系稳定性不足，则隧道在使用过程中必然会存在相应的安全隐患。重视公路隧道支护质量检测工作，利用无损检测技术，能够实现对结构内部质量的有效探测，及时找出其中可能存在的质量和安全隐患，做好必要的防护措施，以避免安全事故的发生[1]。

2 公路隧道支护质量无损检测技术

2.1 回弹法检测技术

回弹法中，回弹值能够反映结构的表面硬度，根据表面硬度又可以计算出结构的抗压强度。在公路隧道工程建设中，想要切实保证施工质量和使用安全，可以利用混凝土构建相应的支护体系，对隧道内部进行加固，而这些方法对于混凝土的强度和硬度有着较高的要求，可以利用回弹法检测技术进行检测。对比传统检测方法，回弹法操作简单、灵敏度高、所获数据信息更加准确，经常是混凝土结构稳定性检测的首选方法。不过在实际应用中，会受到作业人员操作水平和操作规范性的影响，需要加强检测人员专业素质培训[2]。

2.2 激光断面仪技术

部分施工单位在进行公路隧道施工的过程中，为了赶工期而忽视质量控制，导致隧道工程存在严重的质量问题，在使用过程中可能出现塌方等事故，严重危害人民群众的生命财产安全。激光断面仪技术能够有效实现公路隧道支护质量检测，避免出现严重的质量问题。对比其他技术，该技术灵活性更好、效率更高、适用范围更广，在发现隧道建设和运行中存在的问题的同时，也可以帮助工作人员找到有效的解决办法，在工期较为紧张的情况下，有助于节约大量时间，提高施工效率[3]。

2.3 锚杆质量检测仪技术

在锚杆使用过程中，应结合公路隧道的施工要求以及地质情况，提前确定好锚杆的位置，利用钻机钻取锚杆孔洞；锚杆安装环节会对岩石壁产生一定的磨损，且工程量巨大，施工难度大，可以利用无损检测技术进行辅助施工。目前而言，锚杆施工中比较常用的无损检测技术是声波反射技术，但是从实践的角度分析，该技术的发展尚不成熟，缺乏完善的技术规范，操作人员也存在专业能力相对欠缺的问题，影响了大范围的推广和使用，而且在检测过程中，需要操作人员依靠自身经验分析波动情况，容易出现误差较大的情况。以无损检测技术配合相应的拉力型锚杆技术，能够实现对岩石的有效固定，为声波的稳定传播提供良好的保障，使得检测人员可以根据反射波强度来确定隧道结构的内部情况[4]。

2.4 地质雷达检测技术

借助地质雷达技术进行无损检测的过程中，工作人员要时刻关注数据的变化情况，做好记录。介电常数的选择会直接影响最终的检测结果，要求工作人员在检测工作过程中，对各个阶段产生的介电常数进行准确记录。铁的存在会对电磁波信号产生一定的干扰，导致检测质量下降，为此检测人员在设置地质雷达时，需要尽可能避开钢筋，正确操作雷达检测系统。地质雷达检测技术应用中，会产生大量数据，需要检测人员通过相应的模型测试，保证最终检测结果的可靠性。利用地质雷达检测技术，可以实现公路隧道支护主体结构密度的有效检测，切实保证工程的施工质量[5]。

3 案例分析

以G8513 平凉至绵阳国家高速公路高楼山隧道工程为例，隧址区地势陡峻，沟壑纵横，是甘肃省南部地区与四川省联系的主要交通要道，属特长隧道（12.2㎞），对于支护体系的稳定性和可靠性有着非常严格的要求，需要运用无损检测技术，做好隧道支护结构的质量检测工作。

3.1 现场准备

（1）合理布置标记和测线

对于二度体，需要保证测线之间相互平行，且与目标轴保持垂直；对于三度体，测线的排布可以采用网格状。在实施二次衬砌及保护监测的过程中，每个洞口都需要设置5条纵向观测线。如果存在其他目标需求，必须严格依照要求对测线位置进行调整。纵向测线安装环节，可以在隧道上方、左侧和右侧3 个位置及墙壁上，各设置1 条测线；横向测线安装环节，工作人员需要观察线与线的相对位置和间距，将间距控制为（15±5）m。实际操作中[6]，需要对不合格区域进行重点检测，做好测线修补与加密，以满足检测工作的现实需求。

（2）采集数据选择

该工程采用地质雷达无损检测技术，其核心是时窗设定，如果时窗过小，会对项目整体检测结果产生影响；反之，则会导致无法准确获取垂直位置信息，影响后续检测和判断。对此，检测人员在操作中需要对数据信息进行准确调整，依照以往积累的工作经验来设定时窗大小。同时，需要合理确定雷达探测值，选择恰当的扫描点，根据现场情况调整地质雷达数据分辨率。

3.2 数据测量

收集数据前，需要观察设备的运转情况，如果发现设备存在异常或安全隐患，需要联系维护人员加以解决，确保设备处于正常运行状态后才能进行操作。在进行检测的过程中，必须始终保证衬砌表面与天线紧密贴合[7]，如果需要对天线进行移动，需要保证检测平稳，不存在任何波动，将移动速度控制为（4.0±1.0）km/h。此外，检测中必须时刻观察电磁影响，随时观察和记录数据。