芻議公路隧道質量檢測的技術措施

鄭敏

陜西興通監理咨詢有限公司 陜西西安 710117

摘要：本文從洞內滲漏水、襯砌裂縫、拱墻背后脫空、限界受侵以及噴射混凝土支護不平整等這幾方面來分析隧道的常見質量問題，并提出了各種隧道檢測技術，包括地質雷達檢測、激光斷面儀檢測、回彈法檢測、聲波反射法檢測以及火焰檢測等等進行研究探討。

關鍵詞：公路隧道；質量問題；檢測技術

隨著我國隧道規模越來越大，建設過程中也出現了越來越多的病害或質量問題，為我國的公路隧道建設帶來很大的挑戰。工程師和建設者要正確面對隧道建設中出現的質量問題，認真研究隧道質量檢測技術及解決方案，保證公路交通的安全運營。

1、公路隧道的常見質量問題分析

公路隧道在它與眾不同的功能性及結構性要求下，往往比其他建設工程的施工難度要大。而且，會出現很多質量問題，比如：洞內滲漏水、襯砌裂縫、拱墻背后脫空、限界受侵、噴射混凝土支護不平整等等，只有正確認識到這些問題的成因及現象，才能找出解決辦法。

1.1洞內滲漏水

公路隧道在建設的過程中以及建成之后，多少都會受到地下水的影響。如果支護技術不成熟、襯砌密度不夠、混凝土中間存在空隙、振搗不到位，隧道的墻、拱就會出現滴水、滲水、漏水現象，隧道路面也會出現冒水現象。這種情況會對行車安全帶來隱患，甚至威脅到襯砌結構穩定。

1.2襯砌裂縫

襯砌開裂通常都是因為多種原因綜合作用導致的，主要因素有兩方面：一是設計局部不符合實際地形，隧道的結構設計受力不均。二是施工方法不規范，管理不當。其中，施工方面的問題主要因為拆除模型時間過早、基底清理得不夠干凈、混凝土灌注速度不對、襯砌厚度不均勻等原因。

1.3拱墻背后脫空

拱墻背后脫空是拱墻與初期支護之間存在空洞，導致隧道表層結構不穩定。其原因是由于預留的防水卷材不足、混凝土水灰比調整不及時、沒有有效堵塞初期支護與堵頭模型間的空隙。

1.4限界受侵

建設公路隧道的過程中，可能會遇到比較松軟的地層，圍巖在較大的地壓時會產生很大的變形，不當的施工方法或不及時正確支護都可能造成塌方。通常施工人員會為了保證施工安全而急于修筑，從而忽視了斷面界限，使界限受侵。也有可能因為在混凝土澆筑襯砌過程中模板剛度、強度不足而走模，導致限界受侵。

1.5噴射混凝土支護不平整

用混凝土噴射支護表面時，經常會出現波浪狀、葡萄狀或丘陵狀等凹凸不平的現象。支護表面不平整，嚴重影響到防水板等防水材料的鋪設。這種現象可能是由于超挖過度，又沒有使用光面爆破的原因引起的。也有可能是因為混凝土本身質量不合格或鋼筋網、鋼拱架和格柵拱不平的原因。

2、公路隧道質量檢測的有效技術

隨著科技的不斷發展，公路隧道的檢測技術也越來越發達。各種各樣的檢測技術層出不窮，不但可以精確地檢驗出隧道存在的質量或環境問題，而且，對完工隧道的損壞也越來越小。我國在發展公路隧道修建水平的同時，對隧道的檢測技術也頗有研究，特別是無損檢測技術，在公路隧道質量檢測中得到廣泛運用。隧道檢測技術為公路隧道的安全運營做出了巨大貢獻。

2.1地質雷達檢測技術

地質雷達檢測技術是一種通過光譜電磁確定地下介質分布的檢測技術。地質雷達主要由主機、兩根天線以及配套軟件三部分組成，其中，發射天線發射出的高頻脈沖電磁波向地下傳播，它的電磁場強度、途徑及波形都會因所通過的介質介電常數不同而變化，并反射一部分電磁波由接收天線接收。雷達主機則對這部分反射波進行處理，從而推斷出介質結構。地質雷達檢測技術在檢測隧道初期支護、混凝土不連續面、二次襯砌的厚度和背后空洞上有很好的效果。

2.2激光斷面儀檢測技術

隧道激光斷面儀檢測法是以某個物理方向為起算方向，間隔一定的角度或距離連續測定斷面儀旋轉中心與開挖的實際輪廓線交點之間的矢徑，以及該輪廓線矢徑與水平方向的夾角，實際開挖的輪廓線即所有矢徑端點通過依次相連形成的曲線。若對隧道軸向間隔一定距離的數個斷面進行測量，還能夠計算出欠挖方量、超挖方量等數據。隧道建設在完成臨時支護和初次襯砌后，以及隧道二次襯砌完工后的現場檢測中，都要用到激光斷面儀檢測技術在同一里程處進行檢測，以得到斷面輪廓的數據資料，掌握隧道施工情況。

2.3回彈法檢測技術

隧道工程在完成二次襯砌的修建后，通常采用回彈法對隧道質量進行檢測。檢測過程中，檢測點應均勻分布在測區范圍內，每兩個測點之間至少相距30mm，一個測區中設置16個回彈值，分別去掉3個最大值和最小值，再以其余10個值得平均值為該測區最終回彈值，最后，換算并推定測區二次襯砌的混凝土強度。由于回彈法操作的可能性限制，一般是在隧道拱墻上端布置測區，將回彈儀安置成水平狀態，正常情況下不必調整角度或修正澆筑面。

2.4聲波反射法檢測技術

由錨桿、圍巖和混凝土砂漿組成的結構中，若從錨桿端點處發射彈性波，波會沿著錨桿傳播并向四周輻射能量，并在錨桿和砂漿、圍巖和砂漿之間的界面進行反射或透射。變截面桿是對錨固體系的簡化，通過對其研究可以發現：當變截面桿的截面材料或面積不一樣時，在之上傳播的彈性波會在這個截面上發生反射及透射，并且反射波紋與透射波紋因材料類型或截面面積不同而不同。錨桿、圍巖和砂漿的波阻抗差異很小，所以，當它們之間接觸密實的時候，由錨桿發出彈性波幾乎完全透射進入圍巖，少數反射回來的能量信號也非常有規律。但當這三者之間沒有均勻密實地澆灌時，砂漿中就會出現空腔等不密實段，彈性波就會在這些空腔與砂漿、錨桿與空腔的界面上產生變化較大、能量較強的反射。根據這個原理，用儀器接收錨桿上反射回來的信息，分析各個界面反射波的強度及反射時間的長短，即可測定錨桿長度和錨固的整體質量。錨桿質量檢測儀就是進行聲波反射檢測的常用儀器，一般具有設置參數、采集數據和存儲的功能。但對數據的精細處理還需借助相應的軟件。

2.5火焰檢測技術

隧道火焰檢測技術從檢測距離上分類可以分為接觸式檢測和非接觸式檢測兩種方式。前者主要以溫度和煙霧濃度為參數，后者則是利用紅外線或紫外線測溫技術和視頻技術進行檢測。隧道火焰檢測技術是火災檢測的重要手段。

3、結束語

公路隧道質量問題是事關公共安全、經濟穩定的重要問題。受人為、自然、技術等因素影響，它的表現形式多種多樣，具有不同程度的危害性。為了盡可能減少甚至消除公路隧道質量問題，必須在公路隧道從設計到施工保養的各個環節嚴格把關，積累經驗，因地制宜，探索出新技術、新工藝，不斷提高隧道施工水平，以確保施工安全及隧道質量，造福社會。

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