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公路隧道的無損檢（jiǎn）測與養（yǎng）護管理技術
更新時（shí）間：2021-04-10 17:51
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隨著隧道建設（shè）事（shì）業的不斷發展，其數量及裏程都在不斷增加。而所（suǒ）建成隧道出（chū）現襯砌漏水、侵蝕和裂（liè）損等危害對隧道應用產生很大（dà）影響，縮（suō）短隧道的使用壽命，造成很大經濟（jì）損失。在此情況下，對隧道的檢查、養護（hù）、維修顯（xiǎn）得愈發重要，並已成為隧道界關注的焦點。
    1.對公路隧道的無損檢測與養護管理的原因
    現如今，隧道（dào）數量與裏程不斷增長，而一（yī）方（fāng）麵隧道建造或改建的費（fèi）用較高，中斷經營也會造成很（hěn）大損失，另一方麵在使用過程中，隧道常出現襯砌漏水、侵蝕和裂損等危害。對隧道（dào）進行有計劃的檢查和養護維修可以延（yán）長期使用壽命，減（jiǎn）少危害發生。
    2.無損檢測技術
    無損檢測技術即非破壞性（xìng）檢測，就是在（zài）不破壞待測物質原來的狀態、化學性質等前提下，為獲取與待測物的品質有關的內容、性質或成分等物理、化學情報所采用（yòng）的檢查方法（fǎ）。無損檢（jiǎn）測技術不但能分析襯砌表麵，還能對襯砌內部、外襯與圍岩之間及圍岩的異常、空洞和缺陷（xiàn）等情況（kuàng）進行（háng）檢測。這種檢測方法較可視檢查省時省力方便全麵，世界（jiè）各國都在積極發展，並已取得一定進展。
    2.1回彈檢測    回彈法適（shì）用於隧道二襯結構混凝土強度檢（jiǎn）測，必要時可用鑽芯法進行（háng）驗證。相關規（guī）定有《混凝土（tǔ）強度檢驗報告》、《鐵路工程結構混凝土強度 檢測規程》。
    2.2 大地雷達檢測
    大地雷（léi）達檢測是利用表層上（shàng）的發射器發射（shè）電磁波的一種技（jì）術，當電磁波穿過媒介時，材料（liào）的不均（jun1）勻和導（dǎo）電性的差異會使振幅衰減，而當信號到達中斷點時，因其具有介電性會發（fā）射回來被接收（shōu）天線（xiàn）接收。當發射天（tiān）線（xiàn）在表麵（miàn）上移動時，據電（diàn）磁波反射角和傳播時間變化，可以從傳播時間曲線中分（fèn）析檢測（cè）出不同深度的缺陷（xiàn）和異常。
    大地（dì）雷達檢測適用（yòng）於檢測隧道襯砌厚度、背後（hòu）回填密實度、襯砌內部鋼架、鋼筋分布情（qíng）況，所以其（qí）可檢測出施工材料性質的改變、結構異常（有空隙）、襯（chèn）砌厚度的變化、襯砌的組成材料和圍岩情況。
    大地雷側探測是一種檢（jiǎn）測隧道的（de）好方（fāng）法，但材料（liào）性質會影響檢測的深度，當水和粘土增多時，電磁波的變動增大；當襯砌鋼筋加強，檢測難度會增大，需要較高頻率的雷達發射器，但又因波長短了導致穿透深度更淺。
    2.3 紅外線現場（chǎng）照相術
    隧道牆體會發射輻（fú）射熱，而表麵溫度代表了熱量在牆體表麵的流動，表麵溫度也會（huì）影響結構的機理或水的流動，這樣（yàng）牆體（tǐ）表麵的溫度異常就可反應出結構裏麵的異常。而（ér）紅外線記錄係（xì）統可將牆體表麵的溫度分布情況（kuàng）顯示。
    紅外線現場照（zhào）相術可以檢測襯砌和圍（wéi）岩水在不同溫度下的流動（dòng）、襯砌後麵地質條件的改變及襯砌缺陷（xiàn）、空洞（dòng）。
    在檢測隧道時，紅外線照相機或掃描儀一般安裝在（zài）移動的車廂上，但最好在冬天溫（wēn）差較大時進行，因為該方（fāng）法依賴於溫度梯度測量。
    2.4 多普分析測量
    多普（pǔ）分析測量是使用六種覆蓋較小頻譜範圍的特種濾光鏡對隧道表麵進行拍照每種濾光鏡在同一位置至少應（yīng）拍照一次。用多普投影機拍的照片（piàn），細小的灰色（sè）陰影可從彩色（sè）背景看到；當不同膠片重疊時（shí），可看到細小的不同光色，離析（xī）出牆體表麵的濕塊和其他病害。
    2.5 綜合評價
    回彈（dàn）檢測技（jì）術、無損檢測技術（shù）、大地雷達檢測、紅外線場照相（xiàng）術、多普分（fèn）析測量等方法都（dōu）有利（lì）有弊，他們均可（kě）較快地提高隧道襯砌檢測結果，可結（jié）合使用，相（xiàng）互（hù）正實和補充（chōng）。下麵是三種檢測係統的應用範圍對比。
          
          
    檢測（cè）方法有破損性（xìng）的也有無損性的。當檢測到缺陷、異常及襯砌和圍岩的改變時（shí），可用（yòng）破壞性方法（fǎ）如鑽探和取芯。一般情況下，紅外線現場照相術和多普分析法（fǎ）可達0.5km/h以上。超聲波檢測、射線穿透法檢測和核磁共振法檢測等則屬於無損性檢測（cè）方法。激（jī）光（guāng）斷麵儀可以應用於（yú）隧道斷麵變形等方麵，精度達（dá）毫米。
    2.6 檢測頻次
    因為自然（rán）因素易導致病害造成壽命減短，所以經常對隧道進行檢測是很必（bì）要的。這需（xū）要由建設單位組成的第三方檢測單位不（bú）定期進行隧道襯砌質量無損檢測。在施工過程中，由項目部委托（tuō）具有相應檢測資格的檢測單位對隧道襯砌質量進行（háng）無損檢測，並采取回彈法檢測隧道二襯結構混凝土（tǔ）強度，必（bì）要時可用（yòng）鑽，措施符（fú）合相關章程規定。
    2.7 前景（jǐng）
    無損檢（jiǎn）測對（duì）當今隧道維修工作起到（dào）的作用越來越大，這些檢測將代替艱苦的、在某種程度上表麵的、主觀的可視檢查。隧（suì）道數量的不斷增加使得全麵可靠（kào）的無損檢（jiǎn）測方法和檢測裝（zhuāng）置成為今後的發展方向。
    3` 隧道維修管理模式
    3.1 隧道維（wéi）修管（guǎn）理（lǐ）基本模式
    隧道在使用過程（chéng）中受自然條件的影響會大大縮短其壽命，而結（jié）構物的安（ān）全性和耐久性的也有很大差異（yì），這給（gěi）維修（xiū）管理工作帶來很多麻煩，要（yào）求在維修管理中掌握可能（néng）發生的各種病害，評定發（fā）生的原因和損傷程度，研究要采取的措施。按檢查、發現病害、推定病害原因、明確（què）病害後的結構物的健全度、製定相應的整治措施的模式來維修管理。另外，對根據隧道（dào）長度、流量（liàng）、設（shè）計速度等設置的相應規模的附屬設施在維護管理也應給予足夠（gòu）的重視。 
    3.2 隧道的（de）養護作業模式
    我國目前隧道養護一（yī）般均是由不同專業工區（qū）分散作業，這樣（yàng）不利（lì）於隧道養護。隧道內的養護事宜適合不（bú）同專業工區共同組成養護隊伍進行集中調度、統（tǒng）一指揮、天窗（chuāng）內（nèi）作業（yè）的維修養護模式，利用天窗時間（jiān）統一進洞，再分頭（tóu）進行（háng）各自的（de）維修（xiū）工作。
    (1)多工種利用天窗綜合作業 
    多工（gōng）種利（lì）用天窗綜（zōng）合作業是（shì）把各部門在（zài）同（tóng）地段施工（gōng）化為在同（tóng）時段平行作業，這對該運作提出了很多要求:集中（zhōng）指揮：首先（xiān）建一個指揮機（jī）構—隧道養護管理中心，負責管理各項施工工作。擬定（dìng）維（wéi）修方案：研究好各工種作（zuò）業中銜接的（de）方案,可由各（gè）專業區於天窗施（shī）工前一（yī）日，向（xiàng）隧道養護管理中心提出（chū）計劃，管理中（zhōng）心結合各專（zhuān）業區提出的計劃在避免相互幹擾的前提下，結合監控、巡（xún）檢及行車部門給的（de）信息來安排方案（àn），於天窗前通知各工區及巡檢人員，做好施工準（zhǔn）備。提高效率：這要求對隧道結構及行車設（shè）備采取“勤檢測、常保養（yǎng）、少（shǎo）維（wéi）修”的（de）養護原則，這樣可以縮短檢測周期，有利（lì）於捕捉病害信息，可以以極小（xiǎo）工（gōng）作量糾正初始病害。
    (2)運營維護組織、管理機（jī）構
    可以根據隧道自身特點，建立相應維修管理體製，既要適應當前養護管理體製轉變的基本（běn）方針，又要適應作業模式的基本要（yào）求，以提高維護修養效率。可以設置包括主導體結構維（wéi）修、電氣設備維修、機（jī）構設備維修等在內的養護維修綜合協調管理機構。可在出口處和進口處均（jun1）設養護區，進行經常性隧道檢查。而（ér）為了提高管理機構的工作效率（lǜ），需根（gēn）據具體情（qíng）況製定相關章程規定，可以確定管理（lǐ）標準、編製維修管（guǎn）理（lǐ）手（shǒu）冊等。
    (3)維修（xiū）設備（bèi）的配置
    維修工作主要靠人和維修設備進行。從來兩方麵考慮，應盡量減少同時進洞的人數以提高維修養護的機械化程度，並使隧道維修養護作業標準化、製度（dù）化，進行維護修（xiū）養工作可依靠隧道綜合養護維修係統（tǒng）進行。各種車輛如養（yǎng）護維修作業車、隧道維護作業車也等可綜（zōng）合作業，提高效率。
    結束語：
    隧道改建或重建成本高，而隧道（dào）檢查和檢測可及時發現病害和不足（zú），及時進行維修養護，延長隧道使用壽命。新型無損檢（jiǎn）測技術既能反映襯砌（qì）內拱圈病害，還能反映襯砌、圍岩及其之間的空洞和缺陷，速度快、檢測全麵（miàn），為維修、加固、養護隧道提供更詳盡的資料。由自然條件引起隧道病害現象，從而導致結構使（shǐ）用壽命短，對（duì）該因果關係的研究在維修養護管理中很重（chóng）要。高效隧道維修的管理模式要求多工種合理利用天窗綜合作業，且集中指揮、行動統一、互不幹擾。
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