公路隧道二衬厚度检测方法研究.docx

    公路隧道二衬厚度检测方法研究    摘要：本文主要对公路隧道二衬厚度检测现状进行了分析，并结合当前检测方法中存在的缺陷问题提出针对性解决对策，目的在于提升检测结果精准性提升工作效率关键词：公路隧道；二衬厚度；检测方法结合公路工程质量检测的相关标准可知，地质雷达法和激光断面仪法是检测隧道衬砌厚度的常见办法近年来，钻孔法凭借其操作简单的优势，也开始在隧道二衬厚度检测工作中进行广泛应用具体实践过程中，虽然多种方法均可被应用于隧道二衬厚度检测中，但都难免存在局限性，因此，如何对当前的相关技术手段进行科学合理应用，已逐渐成为隧道二衬厚度检测研究中的重要课题一、公路隧道二衬厚度检测现状分析（一）地质雷达检测法公路探地雷达系统主要是由配套软件、天线以及主机等共同构成，在具体实践过程中，主要是借助发射天线对高频宽带脉冲电磁波进行发射，结合其具体传播特性，对于介电特性不同的分界面，即构造物之间的空洞或分界面，此时便会发生反射现象，且反射波的波形、电磁场强度、路径等也会随着介电特性的变化而变化但这些变化状况均可被天线所接收，之后借助A/D转换卡实现脉冲电磁波信号到数字信号的转换，最后传输至雷达主机。

借助相关计算机软件，对数据进行妥善保存通过数据处理软件对反射回波的相位波速进行变换处理，具体包括偏移、去噪音、滤波等等，如此便可获得连续性、形象、直观的灰度剖面图结合等色线、等灰线以及同相轴等图像，可对孔洞位置、埋设物位置、结构物厚度以及反射界面的位置等进行精准判断二）激光断面仪检测法该方式在具体实践过程中，主要是应用了极坐标法将，特定物理方向作为起始端，按照一定距离或角度，对开挖轮廓线以及测定设备旋转中心之间的距离进行测定，同时也包括起始端与该距离之间的夹角，之后将这些端点进行连接，便可对实际的开挖轮廓线进行获取借助相关的施工控制导线，可对断面仪定点数据进行获取，在计算机软件的辅助之下，可自动化的完成设计开挖轮廓线与实际开挖轮廓线之间的空间匹配，并可获得各测点与开挖轮廓线之间的面积和距离，若顺着隧道轴线按照特定间隔对各断面进行测量，一般可对欠挖方量、超挖方量、开挖放量等信息进行获取该方式应用原理如图1：图1激光断面仪原理图示（三）钻孔法在特定的位置上，将电钻垂直于隧道二衬开展钻进工作，直到达到了规定深度之后，可使用高清内窥镜对钻孔内部的实际情况进行了解，在此过程中，还可使用卷尺对脱空、二衬的厚度进行测量。

如果没能钻穿二衬，则钻孔的底部一般会是比较均匀的整齐面，如果已钻穿二衬，一般会看到防水板、松散的砂石等等[1]二、各种检测方式的局限性（一）地质雷达检测法的局限性该方式在具体实践的过程中，虽然具有直观、无损、高效、经济等优势特征，但同时也存在一定的缺陷受到探测体结构、电磁波特性等因素的影响，经常会对该方式的实践效果产生影响例如，在二衬砼中，往往会布置双层钢筋网结构，进而也会对检测工作产生一定影响对于钢筋而而言，其本身的电导率较大，入射电磁波在穿过第一层时便会产生严重的衰减，剩余部分在穿越钢筋间的缝隙时依然也会呈现不同程度的衰减，最终导致雷达无法精准、及时的接收深层电磁波的发射信号，严重时，初期支护和二衬之间的信息可能会被完全的覆盖对于上述情况，虽然可对检查图像进行简单的处理，但最终得到的图像仍无法对相关层位的信息进行精准反映可见，该方式不能对层位信息进行分辨，显然也无法对隧道二衬厚度信息进行获取，而这也是地质雷达检测法的局限所在二）隧道断面仪检测法的局限性在将该方式应用于隧道二衬厚度检测工作中时，必须要具备围岩开挖轮廓结果以及初期支护轮廓线等此外，还应保证衬砌的背部不能存在缝隙或者是孔洞，内轮廓线和衬砌外轮廓线的检测结果需处于同一坐标系。

在上述条件下，若有一项不能满足，便会直接影响二衬厚度检测结果的精准性[2]衬砌背后的缝隙或者是孔洞问题常无法避免，其一般是由于施工不当所致在使用断面仪检测法的过程中，若想对上述条件进行逐一获取，通常需从隧道开挖阶段开始跟踪，直至完成二衬，否则将很少有机会对相关必备信息进行获取三）钻孔法局限性该方式具有直观、便捷等优势特征，实践中很少受到各种因素的限制和影响，但同其他的检测方式一样，也难免会存在一定的局限性，如断面之间距离、断面数量等的确定便是一个很关键的问题据相调查显示，在应用该方式对隧道二衬厚度进行检测的过程中，工人们一般会通过焊接钢筋对简易架子进行搭设，完成单孔大约需花费时间15分钟左右，极个别情况下还需要打2~3个孔，最多时甚至需要打孔6个以上，工人们的工作强度较大，长时间作业之下，极易产生厌恶情绪，进而也会对检测工作产生影响三、解决方案纵观当前的隧道二衬厚度检测现状，发现地质雷达检测法具有人工成本低、可操作性强、采样频率高等优势特征，实践过程中，若能有效弥补其局限性便可在后续的工作实践中进行广泛应用[3]但如果在隧道中存在双层钢筋网，地质雷达便很难获得精准的层位信息，同时也无法得出隧道二衬的厚度。

结合目前的检测技术和手段，只有钻孔法能够直接、有效、简单的获取隧道二衬的实际厚度，且操作过程中能够对其产生影响的因素较少，可见，该方式更加适合于推广一）基本原则若隧道二衬钢筋长度超出整体长度的30％，此时需结合钻孔法评定厚度合格率来进行，如果隧道二衬钢筋长度在小于整体长度的30％，此时工作人员可对其中不利于检测的路段进行剔除，且剔除路段可不参与最后的合格率计算二）检测现场布设在进行钻孔检测的过程中，一般可按照100m进行1处抽检的标准来进行，单座隧道的单洞检测应在10处以上，在钢筋二衬位置均匀的布置好悬空测区，钻进深度一般以二衬设计厚度为标准，正常均在其85％以上实践中，首先是通过内窥镜对钻孔内部的实际情况进行观察，之后再对实际深度进行测量[4]三）评定方式首先，在对雷达扫描数据进行处理的过程中，每5m便需要输出一个平均厚度值，并对合格率进行计算其次，在钻孔检测的过程中，可结合不合格测区数量，对不合格率进行计算，之后以此为基础，对合格率进行推算，即1-不合格率=合格率最后，在计算二衬厚度合格率的过程中，可按如公式来进行：上述公式中，“P”表示厚度合格率；“P1”表示雷达检测法的厚度合格率；“P2”表示钻孔检测厚度合格率；“L1”为雷达检测法检测的长度；“L2”表示钻孔检测的长度。

结语综上所述，本文主要介绍了几种隧道二衬厚度的检测方法，如地质雷达检测法、隧道断面仪检测法、钻孔检测法这些方式在具体实践的过程中，受到多种因素的限制和影响，经常会存在一定缺陷，同时也直接降低了检测结果的的精准性鉴于此，在今后的工作实践中，我国相关部门仍需加大对这些检测技术的研究力度，并找出其应用的局限性所在，提出针对性解决办法，提升技术应用的时效性，以为其后续推广奠定良好基础参考文献：[1]徐善铎.成兰铁路隧道衬砌质量地质雷达数值模拟与检测效果研究[D].西南交通大学，2016.[2]李华.公路隧道衬砌健康状态地质雷达检测的分析软件开发与应用[D].同济大学，2016.[3]许赞渊，赖轩明，赖如波.公路隧道二衬厚度不足的成因及防控措施[J].福建建设科技，2018（2）.[4]张虎.长大山岭铁路隧道下穿省道二衬厚度优化分析[J].建筑工程技术与设计，2017（14）.  -全文完-。