無損檢測技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用

胡天翔

（西部中大建設(shè)集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000)

無損檢測技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用

胡天翔

（西部中大建設(shè)集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000)

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的綜合國力不斷提升，對于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入也在不斷的增大。就目前的情況來看，道路交通作為我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，有著發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟和加強區(qū)域溝通的重要作用，所以我國非常重視其質(zhì)量化發(fā)展。在道路交通的建設(shè)當(dāng)中，隧道施工具有較高的難度，保證隧道施工的質(zhì)量性和安全性，可以全面提升我國的道路交通建設(shè)水平。在目前的隧道施工中，出于安全的考慮，在施工前需要對隧道地質(zhì)情況等進行檢測，而用到的方法就是無損檢測技術(shù)。本文就無損檢測技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用進行分析，旨在深化技術(shù)認(rèn)識，強化技術(shù)利用。

無損檢測技術(shù)；隧道施工；應(yīng)用

我國地域遼闊，山區(qū)面積廣大，尤其是在西南區(qū)域，大山林里，交通十分不利。現(xiàn)階段，我國經(jīng)濟獲得了較大的提升，為了進一步的促進經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展平衡，我國在政策方面積極的向西部傾斜，交通建設(shè)也隨之跟進。在現(xiàn)階段的西南交通建設(shè)中，主要面對的問題是山林綿密，為了實現(xiàn)運輸效率的提升，利用隧道來進行溝通成為了西南交通發(fā)展的關(guān)鍵。由于隧道需要在山體內(nèi)部進行施工，所以山體的穩(wěn)定性決定了隧道的穩(wěn)定性。為了使得隧道施工進行的更加安全，也為了提高隧道工程的質(zhì)量，在隧道施工的時候，利用無損檢測技術(shù)進行地質(zhì)情況的檢測可以有效的分析施工環(huán)境的穩(wěn)定性，從而保證隧道施工的持續(xù)性。

1 我國隧道施工的主要病害狀況

從我國目前的交通狀況來看，公路和鐵路隧道數(shù)量非常的大，由于這些隧道的建設(shè)年限不同，所以其質(zhì)量水平也具有差異。經(jīng)過常年的使用，這些隧道的病害不斷的加重，而這些病害就成為了威脅隧道使用安全的重要因素。就目前統(tǒng)計的結(jié)果來看，隧道病害主要有三類：這三類病害分別為設(shè)計類病害，地質(zhì)類病害以及使用類病害。所謂的設(shè)計類病害，主要指的是在設(shè)計的過程中，由于考慮缺乏全面性，所以出現(xiàn)了一些隧道病害。在目前的表現(xiàn)中，滲水漏水是最為典型的設(shè)計類病害。由于隧道具有密閉性的特征，所以隧道排水必須要實現(xiàn)最大化，但是在設(shè)計中如果忽略了氣候因素、地形因素等，便會很容易出現(xiàn)排水設(shè)計的失誤。地質(zhì)類病害主要指由于地質(zhì)災(zāi)害造成的病害。由于地質(zhì)活動的原因，隧道往往會發(fā)生裂縫、形變等問題，這些問題使得隧道的使用安全也受到威脅。使用類病害主要指的是由于隧道的長期使用，持續(xù)的壓力造成了隧道地基層的沉降或者是斷裂，由此帶了了隧道使用的安全威脅?？偠灾?，無論是何種隧道病害，要想進行有效的防治，就必須對其成因和具體情況進行詳細(xì)的了解，這樣才能進行針對性的解決，提高隧道施工的效率和質(zhì)量。

2 無損檢測技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用

2.1 地質(zhì)雷達(dá)監(jiān)測技術(shù)

在隧道施工中，地質(zhì)雷達(dá)監(jiān)測技術(shù)是最為常用的無損檢測技術(shù)之一。這種檢測技術(shù)利用隧道內(nèi)附有的電磁波發(fā)射器進行高頻寬頻帶短脈沖的發(fā)射，通過電磁波在襯砌界面或者在空洞中的反射，實現(xiàn)接收天線對反射情況的回收。因為在檢測中，襯砌介質(zhì)的傳播速度和介電常數(shù)一般都是已知的，而電磁波在隧道傳播的過程中，會受到深度受頻率、反射和導(dǎo)電率三方面的影響，而不同的材質(zhì)，在這三方面的表現(xiàn)也具有不同性。因為隧道的施工具有統(tǒng)一性，所以在材質(zhì)方面的一致性較強，而電磁波在傳播的過程中，如果遇到異常便會進行反射回傳，根據(jù)回傳的資料，可以進行隧道問題的進一步分

析。比如，如果材質(zhì)方面的特性發(fā)生了變化，那么隧道可能存在漏水、滲水等病害，如果電磁波的傳播周期受到影響，那么隧道的完整性可能產(chǎn)生了破壞。根據(jù)這些表象，再進行進一步的檢測和分析，隧道的具體病害便可以有效的掌握，在掌握具體情況的基礎(chǔ)上進行施工，效果會更好。圖1為大地雷達(dá)工作的原理圖。

圖1 大地雷達(dá)工作原理

2.2 紅外線高溫度照相技術(shù)

在進行隧道檢測的時候，經(jīng)常利用到的一種無損檢測技術(shù)便是紅外線高溫度照相技術(shù)。這種技術(shù)的工作原理為：當(dāng)隧道的墻體發(fā)射出輻射熱的餓時候，紅外線能夠?qū)w溫度的分布情況進行記錄。表面的溫度一方面反應(yīng)了熱在墻體表面的流動，另一方面又反過來影響了結(jié)構(gòu)機理的中斷，而墻體表面溫度場的中斷又會反映出結(jié)構(gòu)中的異常。所以利用這種方法能夠清晰的檢測出隧道的結(jié)構(gòu)異常。在實際檢測工作中，主要利用紅外線照相機或者是掃描儀進行測量，由于這種測量方法對于溫度的敏感性較強，所以在冬季施工中，利用此方法進行隧道檢測的效果較為顯著。

利用紅外線高溫度照相技術(shù)，主要可以檢測出隧道的三種異常情況：第一是確定襯砌和圍巖間水的流動情況，第二是進行襯砌背面地質(zhì)條件的確定，第三是可以判斷出隧道襯砌缺陷和空洞。此技術(shù)雖然具有較強的實用性，但是它的使用，也受到三個方面的影響：第一是此種技術(shù)的利用需要通過隧道墻體的熱流來進行，所以在熱流的溫差較小的情況下，此技術(shù)效果不明顯。第二是利用此技術(shù)的時候，隧道表面不能有覆蓋物或者設(shè)施，否則輔熱流的滲透會受到影響。第三是此技術(shù)沒有雷達(dá)的靈敏度，所以在流水量隨時間變化的時候，測量的結(jié)果會存在不準(zhǔn)確性。

2.3 超聲脈沖法

超聲脈沖法也是目前進行隧道施工的時候利用的較為普遍的無損檢測技術(shù)。這種檢測技術(shù)能夠有效的檢測出隧道中的混凝土裂縫、孔洞、蜂窩以及層狀破壞。此技術(shù)的檢測依據(jù)主要有四項：第一是當(dāng)?shù)皖l的超聲波在遇到缺陷的時候會發(fā)生繞射的情況。第二是超聲波在具有缺陷的界面中會存在散射現(xiàn)象，所以接受到的回波會存在明顯的衰減。第三是超聲脈沖的各個頻率成分在遇到缺陷的時候衰減程度不同，而且接受回波也存在明顯的差異，第四是超聲波在有缺陷的地方會存在波形轉(zhuǎn)換或者疊加，從而造成接受波形的變化?；谝陨系乃姆矫嬉罁?jù)，利用超聲脈沖在隧道施工的時候進行病害檢測效果十分的顯著。

2.4 多光譜分析測量

在進行隧道施工的無損檢測時，多光譜分析測量也具有重要的價值。這種測量方法主要是利用特種的濾光鏡來進行對隧道的襯砌表面拍照，在需要測量的區(qū)域，利用濾光鏡拍照后，可以使用多普投影機來實現(xiàn)對所拍膠片的分析。根據(jù)膠片中顯示的灰色陰影和膠片重疊后的光色差異，可以進行隧道墻體表面濕度以及其他病害的判斷。這種分析方法對于分析隧道的裂縫具有十分積極的效果，在實踐中，可以分析出0.3mm深度的裂縫。由此可見此種分析方法對于裂縫的檢測率極強。

4 結(jié)語

隧道是道路交通中的重要組成部分，其作用發(fā)揮和安全性能直接影響著道路交通的價值。在生活中，隧道病害造成的道路交通損失非常的巨大，因此，強調(diào)隧道施工的質(zhì)量和安全便有了積極的意義。在隧道施工的時候，利用無損檢測技術(shù)對隧道的病害進行具體的分析和了解，可以更加全面的掌握隧道情況，由此進行施工方案的設(shè)計，施工效果必然會得到提高。

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