（1）背景

隧道衬砌是支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。其作用是：支持和维护隧道的稳定；保持列车运行所需需的空间；防止围岩的风化；解除地下水的影响等，因此隧道衬砌厚度不合格和出现脱空现象将影响隧道的稳定性和耐久性等性能。

（2）检测依据

1、《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》（JGJT411-2017）：

2、《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》（SL713-2015）；

（3）测试原理

地质雷达法：地质雷达检测属电磁波原理范畴，基本原理为通过向隧道衬砌发射高频宽频带短电磁波脉冲。电磁波脉冲经衬砌（介电常数发生变化）界面、空洞、富水再返回到接收天线，按电磁波传播时间，即可求得缺陷的深度；电磁波穿透隧道结构的深度受频率、反射和导电率三个因素的影响，一般富水区和钢筋致密的区域对测试结果影响较大。

冲击回波法：通过冲击方式产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过分析冲击弹性波及回波的波速、波形和制品频率等参数的变化，判断混凝土结构的厚度、内部缺陷、结构脱空的方法。

图2-2-1 冲击回波法原理图

音频法（非接触式式检测）：音频法检测，是将传感器采集到的振动脉冲信号进行数字解析处理，通过自相关函数的傅里叶变换，不确定数字信号特定统计平均值的完整反映是其自相关函数，功率频谱反映了不确定信号各频率处功率的分布情况，所以通过自功率谱可以得到不确定信号的主要功率，最终实现声音信号用来确定结构特性的目的。

图2-2-2 音频法测试示意图

（4）功能参数

设备关键技术指标：

设备名称：衬砌质量及脱空无损检测仪LT-TQDT：

1.噪声处理：平滑、滤波、BPF、EMD等机能；

2.分析及处理方法：FFT（EFS）/MEM；

3.测试内容：混凝土材质、缺陷、脱空、尺寸、裂缝深度、强度、模量、波速测试，混凝土结构质量检测；

4.测试方法：冲击回波法（IE）、透过法（对测、斜测）、表面传播法；

5.测试范围：裂缝深度测试范围0-1.2米,材质0.1-50米不等；

6.采样精度： 24位；

7.最大采集频率：每独立通道1000KHz,且可调；

8.主要针对隧道衬砌（地铁管片等）混凝土内部缺陷、结构尺寸、固结灌浆密实性等项目进行检测，可描绘出缺陷的大致形态及分布。

设备名称：混凝土缺陷音频测试仪LT-CQAT：

1.激振方式：锤击；

2.耦合方式：非接触型；

3.采样精度： 综合性能不低于24位；

4.采样频率：不小于1000KHz,可调；

5.幅值测量级线性：±0.3dB/6dB；

6.统计处理：平均、偏差处理；

7.信号处理：积分处理、频谱分析、相关分析、滤波；

8.测试范围：0.01米-0.8米；

9.主要针对隧道衬砌（地铁管片等）混凝土内部缺陷、结构尺寸、固结灌浆密实性等项目进行检测，可描绘出缺陷的大致形态及分布。

（5）工程案例

案例一：某隧道衬砌脱空检测案例

某高速隧道，为确定衬砌内是否存在空洞，采用冲击回波法进行检测。本次检测设备为衬砌质量及脱空无损检测仪LT-TQDT。现场检测按照网格状布点方式，测点间距为0.3m。

图2-2-3 隧道全景

检测结果如下表所示：

表2-2-1 检测结果表

图2-2-4 检测结果图