隧道衬砌厚度检测方法探究

发布时间： 2022-10-09 15:23:37

阅读量：2246

陆通

检测

隧道衬砌厚度检测方法探究

前言

foreword

众所周知，在隧道质量管控中，隧道衬砌厚度检测尤为重要，衬砌厚度不足,结构有效受力截面将减小,无法满足受力要求,局部产生应力集中,安全储备不够。尤其是在拱顶和拱腰部位,因为弯矩较大,如果二衬厚度不足,容易产生裂缝。

按照标准《铁路隧道衬砌质量无损检测规范TB10223-2004》中的要求，隧道衬砌厚度检测可以采用地质雷达法。

最近我司就参与了这样一个隧道检测项目，该项目位于某市，隧道衬砌实际厚度在50~90cm区间，内部钢筋多为直径22mm的，且钢筋密度大，间距较小，检测单位采用了地质雷达检测方法，得不到任何有效的结果，因此应检测单位邀请，我公司技术人员前往现场。

经过我司技术人员的现场确认，由于现场隧道内衬砌厚度较厚，选择使用冲击回波法来对现场需检测的隧道衬砌位置进行测试。并决定选用频率较低、测试范围较大的28锤并布置3X3的网状测点进行现场数据的采集。

数据采集完成后快速进行数据分析，短时间内准确的得到测试结果。衬砌厚度通过与设计厚度比对和施工单位沟通，认为该测试结果非常准确。同时，我们还发现了检测区域内的脱空位置，受到检测单位的高度认可！

测试数据图

地质雷达法由于电磁波受钢筋屏蔽作用和波长短的原因，不适用于钢筋密集和衬砌厚度过大的情况。而冲击弹性波则有效地弥补了这一缺陷。
那这又是基于什么原因呢。这是因为冲击弹性波发生反射是由于机械阻抗差异不用，钢筋的阻抗率约为混凝土的4~5倍，但由于钢筋的截面积与混凝土底面积相比要小很多，弹性波在此的反射强度就比较低，产生的频率峰值要比混凝土厚度频率低很多。而且由于弹性波波长较长，会在钢筋处发生绕射，而钢筋直径与混凝土厚度相比较小，对板内重复反射的弹性波的行程造成的影响也很小，所以总的来说，冲击弹性波受钢筋影响小！且弹性波波长较长，能量衰减较慢，故可以测量更厚的混凝土结构！

同时，基于弹性波的冲击回波法也满足规范《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》（JGJ411-2017），为该方法的使用提供了规范依据。我想，地质雷达法与冲击回波法配套使用来检测衬砌厚度与脱空是发展趋势。

现场检测过程中所选用的检测设备采用了四川陆通检测科技有限公司自主研发基于冲击回波法的“混凝土结构质量综合检测仪 ”（LT-CQST）。

该产品主要针对混凝土内部缺陷、结构尺寸、裂缝深度、强度、弹性模量、波速等进行全面检测，可描绘出缺陷的大致形态及分布，结果直观计算高效。可适用于楼板、剪力墙、结构柱（梁）、隧道衬砌、地铁管片、桥梁（顶板、底板、腹板、墩柱等）挡墙、水电站坝体面板，饮水洞等一系列混凝土结构的质量的综合检测。可适用于楼板、剪力墙、结构柱（梁）、隧道衬砌、地铁管片、桥梁（顶板、底板、腹板、墩柱等）、挡墙、水电站坝体面板，饮水洞等一系列混凝土结构的综合质量检测。

混凝土结构质量综合检测仪