隧道衬砌自动化检测及健康评价技术研究

蒋宇静, 张学朋

(1. 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室(培育)(山东科技大学)， 山东 青岛 266590； 2. 长崎大学工学院， 日本 长崎 8528521)

摘要：为进一步提高隧道衬砌的自动化检测及健全度评价技术，基于无损检测技术开展了非可视化高速摄影检测技术和常时微动检测技术研究。非可视化高速摄影检测技术能够实现衬砌表面病害高速检测、自动识别与提取，检测系统行车速度可达到100 km/h，裂缝检测精度可达到0.2 mm (检测车速度100 km/h)； 常时微动检测技术能够实现提取隧道衬砌内部异常点(包括裂缝和空洞)的自动检测，具有小型化、抗干扰能力强、精度高、无需额外震源等优势。健全度评价方面，提出分形维数、常时微动平均合成谱RAS (resultant average spectrum)，结合TCI(tunnel-lining crack index)实现隧道衬砌病害特征的定量化描述，3个指标可以综合考虑裂缝的宽度、长度、方向、数量、交叉分布以及衬砌内部异常等特性，相互结合可以更为准确地确定损伤衬砌段。

关键词：隧道； 衬砌病害； 自动化检测； 非可视化高速摄影； 常时微动检测； 健康评价