徐建财

【摘 要】随着经济社会的不断发展，公路交通基础建设已进入大发展、大建设的快速时期，在高速公路建设、养护运营过程中，由于隧道工程施工难度大，尤其特长隧道的施工由于技术结构较为复杂，在确保不破坏隧道原结构的前提下对其进行必要的无损检测及养护管理工作意义重大。

【关键词】高速公路隧道；无损检测；养护管理

中图分类号： U457 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）18-0217-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.098

【Abstract】With the continuous development of the economy and society， the highway transportation infrastructure has entered the rapid period of great development and large construction. In the process of construction and maintenance of the highway， the construction of the tunnel is difficult， especially the construction of the special long tunnel is complex because of the technical structure， so that it can ensure that the original structure of the tunnel is not damaged. It is of great significance to carry out the necessary NDT and maintenance management.

【Key words】Highway tunnel； Nondestructive testing； Maintenance management

雙语对照

近年来，随着高速公路基础设施建设的突飞猛进，隧道的数量及里程都在不断的增加。在隧道的使用过程中，隧道衬砌开裂、漏水、侵蚀和裂损等危害都会对隧道产生很大的影响，缩短隧道的使用寿命及经济损失，并对行车安全及人们生命带来安全隐患。因此隧道的无损检测、养护和维修显得尤为重要。

1 无损检测技术概述

在公路隧道的检测中，无损检测技术由于不会对隧道结构造成破坏和损伤，被广泛的应用，其主要是运用物理方法对隧道内部的岩石情况进行分析和测量，利用红外线折射原理测得岩石厚度，再通过声波的原理检测隧道内是否存在破碎或松动的现象。

1.1 大地雷达检测

大地雷达检测方法是通过表层上的发射器发射电磁波，在穿过媒介时，由于材料的不均匀性和导电性存在差异，导致振幅变化，另外当信号传达到终端点时，介电性会形成反射并被天线接收，因而反射、频率及导电率三种因素影响着电磁波穿透隧道的深度。通过发射天线在隧道表层的移动，电磁波反射和传播时间产生变化，从传播时间和曲线能够分析检测出不同深度内的缺陷和异常。它可以检测出以下几个项目；施工材料性质的改变、衬砌厚度的变化、衬砌材料的组成以及围岩情况。但是大地雷达的检测有一定的局限性，如因材料性质会影响检测的深度，当水和粘土量增大时其电磁波的变化会增大；如果有钢筋加强的衬砌将会影响缺陷的检测，加强高频率的雷达发射器，增大频率波长将变短则影响穿透的深度。

1.2 红外线现场照相技术检测

红外线现场照相技术是使用红外线热像仪对隧道内部岩石的表面温度辐射进行拍摄，该仪器内部有记录装置，可以实时将捕获的信息进行记录。如果岩石内部结构出现破损影响工程质量的情况，检测将出现表面温度变化等现象，技术人员根据检测仪记录的情况进行计算分析和对比得知隧道内部岩石的结构情况。此方法的使用建议在内部温度低时使用，因岩石具有热胀冷缩的特点，当温度较高时，岩石的挤压会导致裂缝变小，影响检测结果。在测量中把仪器固定在自动装置上，从隧道的一端向另一端进行全面扫描，记录整个隧道检测结果。

1.3 多普分析测量

多普分析测量法是使用六种覆盖比较小的频谱范围特种滤光镜对隧道表面进行拍照，同一个位置内六种滤光镜拍照的次数最少一次，然后用多谱投影机对拍摄的胶片进行分析，从彩色背景看黑白照片可以看到细小的灰色阴影，将不同的胶片重合，就可以看到细小不同的光色，将墙体表面的湿块以及病害分析出来。

2 工程案例分析

2.1 工程概述

本工程以乌鞘岭1号隧道为例，乌鞘岭隧道位于天祝县陈家沟沟口，出口位于兰泉村纵坡1.715%～-1.15%，全长4905m，隧道最大埋深189m，属深埋石质特长隧道。裂缝宽度为2～3mm，裂缝为拉烈性，边缘整齐。

2.2 裂缝分布

通过技术人员的现场勘查，裂缝大量出现在拱顶部位，裂缝分布走向主要有衬砌环向、纵向和斜向裂缝 。裂缝呈两端较细中间较粗的情况，缝宽在1.5～3mm之间，属于IV类裂缝。

2.3 衬砌混凝土质量检测

通过地质雷达数据监测结果分析，可以确定不同层面厚度和缺陷的部位的具体位置，包括隧道内的拱顶、左边墙、右边墙、左拱腰、右拱腰等五个位置，对这五个位置的侧线布置及隧道内部的缺陷部位、衬砌厚度及空洞情况进行测定，并用低频率雷达对隧道内有破损和无溶洞的岩区进行探测。

2.4 检测结果分析

通过对相关数据结果的分析，得出以下结论：

第一，雷达探测图像发现局部反射严重，但并没有存在绕射现象，因此推测是由于裂隙发育导致；

第二，通过对检测图像的分布情况进行分析，发现波形的连续性较好，因此推断地质雷达的检测区内不存在大的破碎带和溶洞；

第三，隧道的左右边墙、左右侧壁以及拱顶位置的侧线正常，不存在大的破碎带，也没有大面积的脱空情况。围岩与锚喷混凝土紧密性较好，判断出混凝土衬砌背面不存在溶洞。

第四，通过使用先进的探地雷达设备对衬砌厚度以及衬砌背后的测试，各模段衬砌混凝土的厚度符合相关标准，隧道背后的围岩总体整体统一，符合工程施工的质量要求。

3 隧道维修养护管理方法分析

3.1 隧道维修管理基本模式

由于自然条件等因素的影响，隧道在使用过程中的寿命会大大缩短，同时结构物的安全性和持久性也存在一定差异，给后期的维护管理带来一定的挑战。在维修管理中需要尽可能掌握可能存在的病害，及时对原因和损伤情况分析，采取科学合理的措施进行维修。另一方面，在隧道长度、流量以及设计速度等相关的设备检修方面，也应该引起足够的重视，确保整个隧道工程的安全性。

3.2 隧道的养护作业模式

目前，国内隧道养护过程中存在最大的问题是对隧道的养护根据区域进行划分，导致同一隧道不同位置的养护标准不一致，影响隧道的正常使用以及使用寿命。为进一步做好隧道的养护管理，应做好以下养护工作：

3.2.1 多工种进行综合作业

多工种天窗综合作业主要是在隧道养护时，通过综合各部门的施工情况进行时段的平行作业，这种养护方式对集中指挥有一定的要求。為确保各项工作的同步性，要建立一个指挥机构对隧道进行统一养护管理。全面负责管理养护工作，拟定维修方案，并做好各工种之间的衔接，并提前向养护管理中心提交计划，管理中心对提交上来的计划在有效避免相互影响的情况下，结合监控以及巡检部门的信息对维修方案进行整体修改确定。并在天窗期前通知到相关人员，提前做好养护的准备工作，确保其工作效率。对隧道的养护应该遵循“勤检测、常保养、少维修”的原则，通过缩短检测周期，从而及时对隧道的病害情况进行掌控，做到早发现，早维修。

3.2.2 建立运营维护组织及相应的管理机构

在对隧道进行养护时，可以根据隧道的自身特点，通过建立相应的维修管理体制，按照养护管理的基本原则，调整作业模式以满足基本需要，从而提高隧道的维护效率。具体可通过设置主导体结构维修、电气设备维修、机构设备维修等综合协调管理机构。同时在进口处和出口处设定养护区域，通过经常性的隧道检查，提升管理结构的管理效率。另外还可以根据实际情况制定相应的章程，从而确定管理标准，完善维修管理制度。

3.2.3 做好维修设备的配置工作

隧道维修工作对技术人员以及相应的维修设备具有非常重要的依赖性，因此应该通过利用新的技术以及科学维修设备，从而降低人们的参与度，提高机械化作业程序和安全性，实现公路隧道的标准化、制度化养护。对于车辆比如养护维修车以及隧道维护车等设备也可以进行综合作业，从而提高工作效率。

3.3 做好养护现场安全管理

第一，制定出完善科学的规章制度。施工单位的负责人应该对隧道养护施工现场管理的相关法律法规进行研读，并依照相关标准，对各类养护人员进行严格管束，从而降低事故发生率；第二，有效落实责任机制。隧道养护单位应根据现场的安全管理情况对责任制度进行充分利用，通过合理分工，层层落实，保证事故发生的第一时间能够锁定责任人，从而提高问题的处理效率。第三，制定出科学的奖惩制度。为充分调动养护人员的工作积极性，可制定一定的奖惩措施，从而改善现场的安全管理水平；第四，在整个施工过程中应该不定期对养护人员进行安全教育培训，及时将隧道养护安全方面的知识、规定进行普及，不断提高养护人员的安全意识，在培训中应加强安全理念的学习，使每一位受教育的人员理解并认识安全意识，深入内心。

4 结语

公路隧道的建设对于我国交通工程发展意义重大，为全面做好隧道的安全施工以及养护工作，需要借助最新的无损探测技术以及先进的养护技术及维修设备对隧道进行日常管理，从而延长隧道的使用寿命，发挥公路隧道的经济价值与社会价值。

【参考文献】

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