无损检测技术在隧道工程质量检测中的应用

无损检测技术在隧道工程质量检测中的应用

郭钦涛

陕西建工第三建设集团有限公司 陕西西安 710054

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摘要：笔者在西安咸阳机场三期扩建工程咽喉段施工中（下称咸阳机场GTC咽喉段隧道），高铁、城际预留轨道的隧道工程结构复杂，隧道质量检测是施工与竣工验收的重要环节，对隧道质量和结构安全状态监控有重要意义，为避免检测给结构造成破坏及影响，时常采用无损检测法进行，以地质雷达较为常见。

关键词：隧道质量检测；无损检测；地质雷达

引言

无损检测技术在隧道施工中应得到大力应用，本文旨在阐述此技术在隧道工程中的具体应用，保障结构的可靠。

咸阳机场GTC咽喉段隧道结构剖面图如下：

三联拱隧道净宽32.3m

1无损检测概念

无损检测技术指的是应用雷达声波的方式检测隧道主体结构，此种检测效率高对结构损坏小，能够最快发现隧道结构中存在的问题，深入剖析隧道内部情况。检测人员在测量中需要检测结构的具体参数，合理了解隧道的情况，制定解决问题对策。无损检测技术在结构不受到影响的基础上，能够测量结构材料的物理指标，从而判断结构情况。此项技术结合现代材料知识和物理学知识开展。

2无损检测技术的特点

通过对大数据信息处理技术包括应用到的现代化传感技术进行有效的整合以及分析，无损检测技术也获得了一定的进步，可以在对工程进行检测的过程当中不破坏工程结构的这一基础之上，对土质还有工程结构损坏的程度进行更加深入的研究分析；保证检测客观性，能够尽量的减少对于工程所造成的破坏。和传统应用的工程检测技术进行对比，这些技术展现出来的优势和作用非常明显。

3无损检测技术在隧道工程中的应用

3.1回弹法

回弹法即经回弹仪对混凝土强度进行检测的方法，其原理为：借助弹簧驱动的重锤，经弹击杆对混凝土表层进行弹击，测量重锤受反弹后的距离，将回弹值视作强度相关指标推测混凝土强度，为表面硬度法的一种。该法的不足即检测精度欠缺，受到仪器性能、操作方法、气候条件等影响，但因设备操作便利、快速结果等优点，在我国隧道施工中应用广泛。经超声回弹综合法对隧道衬砌强度进行测量，得到回弹值R，再经超声仪对超声波在混凝土构件里的传播时间t给予测量，计算出超声波在混凝土里的声速值v，依照回弹值R与声速值v，借助地区专用曲线测量或全国统一曲线测量公式进行混凝土强度值换算，并根据混凝土力学试验办法规定进行强度推测。但其对结构内部情况无法进行有效判断。

3.2雷达波无损检测技术

①雷达波穿透力十分强大。

②检测范围大。它能够检测隧道内部结构，能够有效检测混凝土内部结构的裂缝，这是其他无损检测技术无法达到的优势。雷达波无损检测技术与红外线无损检测技术都是无接触的检测方法。

③对于结构复杂的隧道工程，雷达波无损检测技术也能发挥作用。雷达波无损检测技术可以通过雷达波来探测隧道内部结构。雷达波反馈信息能够准确反映结构内部缺陷及损伤。雷达波无损检测技术操作简单，检测人员只需将雷达波发射至隧道体表面，根据雷达波发射的方向和速度变化，就能准确判断隧道工程结构的质量是否存在问题。

3.3频谱分析技术

频谱分析检测技术是使用声波在各介质内的传播速度原理，检测出检测部位的情况。此技术在检测工程质量时，需要对被检测的部位添加压力，确保隧道结构整体有反射频率出现。分析此些频率来判断内部的质量情况，在开展检测之前，需要将传感器安装在被检测的位置，同时向被检测的位置施加压力，保证能够准确检测频率情况。在施加压力时，要确保力度、垂直度，如果不垂直，则会使检测受到影响，甚至会损坏工程。

3.4渗透无损技术

这种方式一般情况下需要在被检测的对象表面适当的涂抹一些带有色彩的渗透液，又或者是荧光的染料，需要让这些渗透液或者是荧光染料在检测对象表面放置一段时间，之后再进行检测。如果说被检测的对象表面存在着一定的缺口，那么这些带有颜色的涂料肯定会直接在缺口里面中渗透，在这个时候检测人员就需要直接擦去检测对象表面上多余的渗透液。等到渗透液干燥以后，再将吸附能力相对比较强的介质直接放在被检测对象的表面。

3.5红外线高温照相技术

红外线高温照相技术在隧道工程测量施工中的应用主要是进行隧道墙体辐射热的测量，经红外线记录系统显示出墙体表层温度，表层温度实质即流动于墙体表层的热量，故而墙体表层温度异常可直接呈现出结构异常。在隧道工程测量施工检测中，红外线扫描器或照相机在移动车厢安装后，对衬砌与围岩间水处于差异化温度下流动、衬砌后地质条件改变、空洞、衬砌缺陷进行测量，实用性强。因该法的使用需在显著温度梯度下完成，故而冬季温差大的情况下使用最佳。另外，该技术使用期间隧道表层应清除所有覆盖物或设施设备，不然会影响整个热流渗透，故而在病害问题的检测过程中，流水量会因时间改变而发生变化，进而影响最终测量结果。

4无损检测技术在隧道工程检测中的优化应用策略

当前，为了能够使无损检测技术在检测隧道物的过程当中，所起到的作用和效果得到最大程度的提高，结果的精准度得到进一步的提升，那么就需要特别注重以下一些方面的应用策略：在综合进行多种检测工作的时候，需要使应用到的多种检测方式都发挥到一定的作用和一定的效果，这样才能够实现这些检测技术的优势互补，降低在检测过程当中各种检测方式出现的误差。接下来需要使检测的内容不断增加，除了对无损检测技术进行应用，检测隧道物内部结构损害的具体情况以外，还可以对无损检测技术进行应用，检测隧道材料的具体质量以及隧道材料的耐久性。这些相当重要的性能检测利用无损检测技术也能够起到一定的效果，进而实现对于隧道全方位多领域的检测和分析，得到最终系统性的评价。

5无损检测技术发展趋势

（1）随着我国管廊、涵遂建设规模和数量的不断增加，无损检测技术所起的作用也越来越大，无论是施工中还是施工后，都对无损检测技术给予了高度重视，这就决定无损检测技术在今后的发展中，会伴随科学技术的进步，不断借鉴其他基础学科的理论成果，完善自身技术的发展，以满足今后检测的需要。

（2）由于计算机技术、电子技术的广泛应用，无损检测技术也进入一个新的阶段，在今后无损检测技术的应用，会向着智能化的方向发展，因此，当前检测技术研究人员应着重研究智能化无损检测技术。

结语

无损检测技术在咸阳机场GTC咽喉段隧道工程中应用效果好，隧道工程作为道路交通的组成部分之一，无损检测技术在隧道工程施工测量中的应用有利于工程质量的提升，增强工程建设效率，在促进道路交通事业发展中有积极意义。坚持对无损检测技术进行深入探索，使我国检测事业发展更上一层楼。

参考文献

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