隧道质量检测与控制

唐恩文

(永州市公路机械技术服务站，湖南 永州 425000)

隧道质量检测与控制

唐恩文

(永州市公路机械技术服务站，湖南 永州 425000)

结合S355 江华分水岭至白芒营公路工程第3合同段水口隧道实际情况，分别提出锚杆拉拔力、初支缺陷、混凝土衬砌与二次衬砌检测方法，并根据相应的检测结果，制定做好地质工作、注重软弱地层隧道设计、优化施工方法和工艺、加强先进检测技术应用、切实做好质量监理与管理等质量控制方法。

公路隧道；质量检测；质量控制

1 质量检测

1.1 锚杆拉拔力检测

锚杆的拉拔力主要指的是锚杆所能承受拉拔力的最大值，是隧道施工所用锚杆材料综合质量的直接反映，拉拔力大小会对锚杆作用效果造成本质上的影响，而其检测还是相关设计规范主要内容，锚杆轴向拉力标准值可用以下公式计算

(1)

式(1)中：Nak为锚杆轴向拉力标准值，kN；Htk为锚杆所受水平拉力标准值，kN；a为锚杆倾角。

通过对锚杆拉拔力的准确检测，可验证锚杆提供的锚固力能否满足设计需求，衡量锚杆实际长度合理性，并对其安装质量进行全面检查。通过检测可知，该隧道所用全部锚杆拉拔力都能满足设计要求。

1.2 初支缺陷检测

隧道初支缺陷检测，主要根据隧道实际情况，使用地质雷达配以400 m天线测量，由人工进行打标定位，按10 m间隔作标记，在雷达天线的中心通过标记点后进行标记定位，配套天线需紧紧贴在支护与衬砌的表面，沿隧道的轴向设置测线，分别在拱顶、拱腰和边墙布设测线，测线一共5条，部分断面可使用取芯钻进凿孔测量。隧道初支缺陷检测结果如表1所示。

1.3 混凝土衬砌检测

对于传播在岩体及混凝土构件当中的弹性波，其在遇到不同分界面时，将生成反射、入射和折射。基于此，可使用超声波法检测隧道混凝土衬砌，检测机理为根据弹性波在不同分界面上体现出的反射效应对介质厚度实施准确测量，以此通过计算确定初喷厚度，计算公式为

(2)

式(2)中：h为初喷厚度，v为电磁波传播速度，t为电磁波传播时间。

表1 隧道初支缺陷检测结果

针对规模在10 cm以上的混凝土内部空洞，可通过对声波实际传播时间的测定来明确其存在位置，同时还能计算出它的实际尺寸。该隧道借助超声波检测技术对混凝土衬砌实施了全面检测，初喷厚度检测成果如图1所示。通过检测图像与数据分析、处理成果，对衬砌强度与厚度进行检查，确保其满足要求。

图1 初喷厚度检测成果

1.4 二次衬砌检测

针对隧道二次衬砌，主要采用地质雷达检测技术。该技术主要运用无线电波对地下介质的分布情况及部分不可见界面进行检测和扫描。通过地质雷达检测，该隧道虽然总体质量合格，二次衬砌厚度检测成果如图2所示。但也存在一些实际问题。

(1)钢筋混凝土二次衬砌局部没有严格按照要求实施作业，如局部保护层的实际厚度不合理等；

(2)局部二次衬砌实际厚度未能满足工程设计要求；

(3)隧道拱顶与拱腰处存在局部脱空现象，少数拱顶的脱空现象较为严重。

图2 二次衬砌厚度检测成果

2 质量控制

2.1 做好地质工作

隧道施工准备阶段的地质勘察水平直接影响到工程设计合理性、施工能否顺利进行、能否有效规避地质灾害。在本隧道施工现场，调研组先后对构造环境、体系、演化等进行了调查，同时还了解到断裂带特征，研究其对隧道稳定性等造成的实际影响，为隧道施工奠定了良好的理论基础。

施工时还要根据量测数据与开挖地质对设计方案进行修改，选择最为合理、有效的施工方法；针对地质条件较为复杂的隧道，还需开展专题研究，对本隧道工程而言就是针对施工时产生的变形与塌方问题，对其实施分类，同时研究产生变形与塌方的作用机理，继而从支护、构造和岩性等角度探究产生原因。此外，还可借助地质调查分析推断法，对隧道前方有几率产生的地质问题进行预测，并合理划分岩性范围，提出有效的处理对策。

2.2 注重软弱地层隧道设计

双连拱隧道的跨度很大，且结构十分复杂，通常很少使用，但其在线路和洞口位置选取方面和分离隧道相比有更大的自由度，存在一定优势。通过对线路的对比和优化，本隧道决定采用双连拱结构形式。

2.3 优化施工方法和工艺

如今，伴随公路隧道超前支护和初期支护施工水平的不断提升，应在不影响施工质量和安全的基础上，舍弃传统的半断面开挖技术与“先拱后墙”衬砌技术，而是优先采用先进的台阶施工法，即按照由上至下的顺序进行初期支护，隧道的二次衬砌采取“先墙后拱”的整体形式，这无论对于结构的安全性还是防水性都是有很大优势的。

2.4 加强先进检测技术应用

为实现综合评价衬砌质量的目标，可在现有地质探测条件下，应用先进的无损检测方式，如超声回弹强度检测等，对已经完成衬砌施工的隧道实施强度检测，达到保障工程质量的根本目的。通过隧道衬砌强度综合测定，针对衬砌厚度较薄、空洞等实际问题，采取行之有效的补强措施，进而发挥预期的质量控制作用。

采用先进检测技术加强隧道监控量测，监控量测对隧道施工有重要作用和意义。一方面，监控量测为隧道新奥法施工关键环节，同时也是确保施工质量、安全，实现信息化目标的重要基础。另一方面，通过对量测数据的深入分析，可完成围岩评价，以此调整施工方式、开挖程序与支护参数，从本质上实现了隧道的信息化建设，确保施工安全，保障围岩稳定。

2.5 切实做好质量监理与管理

(1)质量监理

质量监理是指对隧道工程施工的所有环节、工序实施全面监督与管控，为确保质量监理可以真正起到质量控制与施工规范作用，实现监理的程序化与标准化，相关监理单位需要根据实际情况与要求编制一套完善的监理程序，从而为工程施工及监理提供必要的指导。

(2)质量管理

施工单位需对现有质量保障体系进行完善，按照体系要求开展管理活动，实现从最初投资到竣工的全程管控。对于特殊地质状况，需要成立专门班组，以此强化初期地质工作。

3 结束语

通过隧道质量检测，在施工时各参建方严格遵循“新奥法”先进指导思想，由施工单位及项目法人对施工质量全面负责，对隧道施工所有环节实施最为严格和系统的质量管理，构建健全的质量保障体系，从根本上保障工程质量。

[1] 尤哲敏,陈建平.公路隧道质量检测与控制研究——以十漫高速公路隧道为例[J].安全与环境工程,2015,11(4):111-114.

[2] 王亚林.对公路隧道施工质量检测与控制研究[J].科技风,2012,10(24):114-115.

[3] 王朝进,李建友,王刚,林凤仙.无损检测技术在公路隧道施工质量检测与控制中的应用[J].云南大学学报(自然科学版),2014,11(S2):281-286.

2017-03-14

唐恩文(1969-)，男，工程师，主要从事公路工程等工作。

U458

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：1008-3383(2017)06-0169-02