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1、公路隧道无损检测技术和病害治理探究 摘要：高速公路隧道病害是当前国内外隧道运营管理中面临的重大难题,本文针对我国目前公路隧道常见病害，对公路隧道病害检测技术、病害原因及治理方法进行了研究。关键词：公路隧道，无损检测，病害治理中图分类号：U45文献标识码：A0前言据交通部统计，2012年末全国公路隧道为10022处、805.27万米，比2011年末增加1500处、179.93万米。近十年，平均每年新建500公里，超过前五十年建设的全国公路隧道总和。我国地域自然条件差异较大，隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计与施工技术条件的限制，从已建成
2、的公路隧道看，渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等现象严重。我国目前很多公路隧道处于病害发育的亚健康状态，大量隧道已经进人到养护维修期。因此对隧道进行有计划和系统的检查、养护和维修具有重要的现实意义。1无损检测技术8隧道健康状态诊断通常采取现场调查和无损检测手段相结合,鉴于对隧道内拱圈进行可视检查存在不足之处,而且需要花费大量的人力和物力,世界各国,特别是德国,都在积极发展快速、方便和全面的无损检测技术,并取得了巨大的进展。无损检测不但能分析衬砌表面,而且能对衬砌内部、衬砌与围岩之间及围岩的异常、空洞和缺陷等情况进行
3、检测。而对于隧道内路面状况、洞口周边设施、洞门现状,附属设施和隧道内部装饰等检测则一般采用现场调查的方法。1.1大地雷达检测大地雷达检测是利用表层上的发射器发射电磁波,当电磁波穿过媒介时,一方面由于材料的不均匀性和导电性的差异会使振幅衰减;另一方面当信号到达中断点处时,由于介电性会反射回来被接收天线接收,因此,频率、反射和导电率三种因素决定了电磁波穿透隧道结构的深度。当发射天线在表层上移动时,根据电磁波反射角和传播时间的改变,可以从传播时间曲线中分析检测出不同深度的缺陷和异常。地质雷达法可检测施工材料性质的改变、结构异常(有空隙)、衬砌厚度的变化、衬砌的组成
4、材料(如加强钢筋、拱形衬砌等)和围岩情况(衬砌与围岩间的空隙、泉眼以及组成材质的变化和异常情况),这种检测方法也已在国内外均得到了广泛的应用。1.2红外线现场照相术8红外线现场照相术可用来测量隧道墙体发射出的辐射热,通过红外线记录系统将墙体表面的温度分布情况显示出来,表面温度代表了热量在墙体表面的流动,它反过来又影响结构的机理或水的流动,因此,墙体表面的温度异常反映出结构里面的异常。用于隧道检测时,红外线照相机或扫描器一般安装在移动的车厢上。红外线现场照相法可以测定衬砌和围岩间水在不同温度下的流动、衬砌后面地质条件的改变以及衬砌缺陷、空洞,由于该方法依赖于温
5、度梯度测量,因此最好在冬天温差较大时进行。1.3超声回弹综合法超声回弹综合法可以检测混凝土的动弹性模量、强度、厚度及缺陷等,该技术方法已经较为成熟,通常,在超声回弹法检测结果的基础上,还需采取钻孔取芯法对隧道衬砌厚度、强度进行验证。1.4多谱分析测量使用六种覆盖较小频谱范围的特种滤光镜对隧道表面进行拍照,在同一位置每种滤光镜至少应拍照一次。用多谱投影机来分析所拍的胶片,以彩色背景看黑白胶片,可见到细小的灰色阴影;让不同胶片重叠,可看出细小的不同光色,从而离析出墙体表面的湿块和其他病害。在检测要求较高,需对干燥而细微的裂缝进行检测时,可采用多光谱分析法进行。可
6、以和红外线现场照相技术兼及使用。1.5综合评价8以上四种方法可以较快地提供隧道衬砌检测结果,如果可能应结合使用,以便相互证实和补充;如果只检测墙体表面的缺陷和细小的裂纹,则多谱分析是较好的方法。如果检测到缺陷、异常以及衬砌和围岩环境的改变,应进一步用破损性方法,如钻探和取芯等来验证或校核。以确保检测的准确性。随着技术的不断发展，无损检测将克服目前许多局限性而迅速发展。形成检测、分析一体的检测技术。2公路隧道的病害的分析与治理《公路隧道养护技术规范》(JTGHl2-2003)给出了公路隧道检查和病害治理的基本原则,如表1所示。表1隧道的基本性能和采取的对策2.
7、1隧道病害的治理原则隧道病害的治理原则包括：(1)病害防治应尽量不中断运营或尽量减少对运营的影响;(2)摸清病害产生的原因,根据围岩地质等具体因素,选择合理的整治;(3)病害整治时宜尽量利用既有的临时设施,如便道、房屋,水池等,以降低病害整治费。2.2水害的成因与治理方法隧道水害的成因是修建隧道破坏了山体原始的水系统平衡,隧道成为所穿越山体附近地下水集聚的通道。在工程勘测设计中对其工程8地质及水文地质情况了解得不够仔细,对衬砌周围地下水源、水量、流向及水质勘察不全;有时还缺乏反映防水材料性能的室内实验数据和对结构抗渗、抗腐蚀的具体要求;另外由于施工和监理中存
8、在的问题也是形成水害的原因;目前国内许多厂家生产的防
