无损检测技术在隧道工程质量检测中的应用分析

刘华

（贵州顺康检测股份有限公司，贵州 贵阳 550000）

0 引言

在隧道工程建设过程中，需要通过专业的检测技术来判断施工效果和施工质量。传统的隧道工程质量检测技术在使用过程中，很容易对隧道工程产生破坏力。为了降低检测过程对隧道工程项目产生的负面影响，需要尽可能使用低损耗的质量检测方式来完成质量检测工作。就目前而言，可选择使用的无损检测技术有很多种，检测单位可结合隧道工程建设的实际情况，进行有针对性的无损检测技术融合应用。

1 无损检测技术特点分析

无损检测技术在进行质量检测过程中，不对目标检测物产生破坏效用，不影响检测物本身的性能和结构，这能够让最终的检测结果更为精准。无损检测技术在使用过程中可以联合使用多种检测技术，具有检测效率极高的特征。在无损检测技术使用过程中，检测人员无须从头到尾关注检测过程的推进情况，可在同一时间进行多项检测工作，也不用担心在检测过程中会出现人为原因产生操作失误，检测工作的时间成本较低，其检测结果直观、客观，少有人为误差。这是无损检测技术的重要特点[1]。

2 无损检测技术的使用优势分析

之所以要在隧道工程质量检测过程中使用无损检测技术，是因为隧道内部的工程结构较为复杂，施工材料种类多，工艺复杂且要求精准。不同材料的性能特点存在明显的差异化特征，因此隧道所呈现出的力学性能会受到施工材料和工艺的综合影响，如果使用传统的质量检测方式完成检测工作，就需要同时考虑多种会对结构质量产生影响的因素，这会极大地增加检测人员的工作量，也很容易让最终的检测结果出现误差。但如果使用无损检测技术，则能够降低上述问题出现的概率。

首先，无损检测技术不会对隧道工程结构本身产生破坏，不会增加后续的维护工作量，能够让后续的工程建设顺利推进。正是因为使用该项技术，不会让隧道工程结构受损，因此在得到最终检测结果后，不需要考虑隧道受损问题，不需要结合检测数据来进行受损后的最终结果计算。这能让检测过程变得更为方便快捷，也能减轻检测技术人员的工作量。

其次，无损检测技术可依托智能化信息设备来实现远程操控。即使检测人员不到现场，智能化系统设备也能够在后台完成各项检测环节和流程，相应检测数据的接收和获取效率会得到更进一步的提升，且设备平台能够直接对检测技术进行全方位的分析和研究比较。相对人工计算和分析来说，智能化信息设备所给出的检测结果会更为精准，其对工程质量的判断也会更贴合实际情况。无损检测技术智能化应用可以大大解放生产力[2]。

3 无损检测技术的应用类别分析

3.1 地质雷达检测

地质雷达检测技术是发射和接收高频电磁波对目标物实施探测。通过接收到的高频电磁波脉冲信号变化来判断目标物的具体结构质量。需要注意的是，电磁脉冲信号在传输过程中可被与之相对应的信号接收器所接收到。更需要注意的是，地质雷达在地面产生的脉冲信号和在地下产生的脉冲信号是存在一定差别的，这与其所接触的传导介质不同有密切关联。

在地质雷达监测技术使用过程中，工作人员均需要利用电磁波和地下产生的反射波变化，来完成信号接收和识别工作，借此来判定目标检测物的基本结构情况。因此在这一过程中，需要选择最适宜接收雷达电磁波高频脉冲信号的设备，才能完成后期的数据分析和质量检测工作。在不同目标物检测过程中，由于目标物本身的导电性能会存在差异，因此其所产生的电磁波反射信号会有明显的不同。如果雷达检测过程中，隧道砌体结构本身存在空洞或结构缺陷，那么其所产生的电磁波信号就会较为异常，相应的接收设备在完成信号接收工作后，技术人员便可直接通过电磁波最后所呈现的波形和增幅，来全面分析和研究隧道砌体结构的具体质量情况[3]。

但需要注意的是，该类检测技术的使用对现场环境有较高的准入门槛，现场环境会直接对检测结果产生较大影响。譬如，现场所使用的各类仪器设备，甚至现场使用的照明装置都很容易对雷达检测信号产生干扰，因此为了让雷达检测结果变得更加准确，在隧道工程监测过程中，需要完善现场勘查，排除干扰和做好记录工作。只有如此，才能够让后期的检测数据变得更加精准，更贴合实际情况。

3.2 超声回弹检测

超声回弹检测是无损检测技术的重要组成部分。该项技术的使用原理并不复杂，只要合理进行声波变化数据记录和分析，就能完成目标物质量的检测工作。在超声检测过程中，需要充分把握超声波传输频率方面的特点，在检测部位完成超声波的发射，并根据最终的反射情况来确定隧道工程内部的质量结构。在这一过程中，技术人员需要完成超声波变化信号以及波形角度等重要数据的接收和分析工作。为了让检测结果更加精准，工作人员需要将分析和研究重点放在超声波的速率或信号变化等方面，只有如此才能够全面了解隧道内部不同材料的弹性性能，以及隧道内部的施工质量。相比较其他检测方式来说，超声回弹检测所能给出的结果要更直观一些，因此能最大限度地反映隧道结构的实际情况[4]。具体的超声波检测原理如图1 所示。需要注意的是，在超声波回弹技术使用的过程中，会存在一定的数据偏差，但这种偏差问题是极为正常的，因为隧道内部的空气传播等因素会影响到最终的检测结果。在大部分情况下，技术人员都会使用超声波技术来完成隧道内部混凝土硬度的检测和砌体内部空洞的检测工作，以了解隧道内部结构的密实程度。该检测方式的应用能够让最终检测结果更加贴合实际情况。

图1 超声波检测原理图示

4 无损检测技术的具体应用分析

4.1 进行标记与测线布置

在标记和测线布置过程中，工作人员需要明确参考目标，并合理组织标记和测线布置工作。如果测线与目标轴线的垂直程度并未达到标准，那么相应的工作就无法展开。因此，大部分施工单位都会使用网状形式来进行测线布置，并在纵向主测线布设过程中，确保单动测线条数在5 条以上。只有如此，才能够为后续质量检测工作打下扎实的基础。

4.2 初期支护测量的检测

在隧道工程的初期支护过程中，需要完成质量检测方面的工作。具体来说，检测人员需要全面了解和掌握初期支护阶段的主要特征，并及时明确质量检测的各项要点和重点。首先，技术人员需要在隧道工程建设初期，对围岩和支护之间的超欠挖情况进行全面的分析和了解。其次，技术人员还需要根据实际情况，来完成钢支撑的合理布设，明确支撑的具体位置和具体数量。这能够帮助技术人员在后期完成围岩扰动方面的具体状态分析工作[5]。

如果在初期支护质量检测过程中，技术人员发现初期支护背后的空洞问题较为明显，就需要及时采取措施来解决这一问题。诱发该问题的原因并不复杂，在大部分情况下，该问题都是由于没有对围岩超挖区域进行必要处理而出现的。如果施工单位将施工关注点放在进度控制方面，而忽略施工质量，就很容易出现简化工序流程的问题。譬如，有些施工人员会在钢支撑后方直接填充石棉瓦材料，并在这一工序完成后直接进行混凝土喷射，这样的施工建设流程很难让围岩与初支之间的间隙完全消除。而质量检测过程中，很容易出现初支与围岩之间虽然存在分界线，但其清晰度并不足以昭示这二者之间存在空隙的现象。之所以会出现这种现象，与各类物理因素的叠加影响也有一定关联，质量隐患由此诞生。因此在初期支护阶段的质量检测过程中，进行数据信息的详细分析和研究也是至关重要的[6]。

4.3 二次衬砌阶段的检测

首先，要想顺利完成二次衬砌阶段的检测工作，就需要分析和研究二衬之间的缺陷问题，并在这一过程中完成二衬厚度检测工作。检测人员还需要进一步关注衬砌是否存在渗漏水现象。如果在这一阶段的质量检测过程中，发现衬砌挡头板连接区域存在质量问题，就需要及时采取措施解决这一问题，完成衬砌挡头板连接区域的处理工作。在二衬厚度计算过程中，需要使用初喷混凝土的计算方式，才能够获得更为精准的计算结果。

需注意的是，在衬砌电磁波的波速分析过程中，不仅需要考虑钻孔测量方式，还可通过测量加宽处区域来进行波速分析。在这一过程中，技术人员可获得雷达图像的双层走时，并最终分析出最精准的电磁波波速数据结果。在质量检测的最后阶段，技术人员可使用超声回弹方式来提升整个隧道工程的检测效率，在回弹测试完成后进行正式的超声测试，完成各项数据的记录工作，在数据整理和分析研究过后，获得最精准的超声波波速代表值。

5 无损检测技术的使用趋势分析

随着科学技术的不断发展，以及无损检测技术与智能化信息技术的高度融合，在建筑领域使用无损检测技术已经成为大势所趋。无损检测技术在检测工作推进过程中所呈现出的优势十分明显。如果能够顺利使用无损检测技术，那么建筑工程的质量检测也会具有规模化和现代化发展的特征，这能够让无损检测技术在具体的隧道工程建设过程中，发挥出应有的价值。在未来的建筑工程建设过程中，参与质量检测的工作人员应当对无损检测技术的发展应用予以持续性的关注。就目前来看，无损检测技术的具体应用方式和手段已经较为成熟，但在具体使用过程中，仍然很容易受到不同因素的干扰，这会直接影响到最终的检测效果和检测精准度。因此降低外部因素对检测结果的干扰，成为该项技术创新和优化的突破口。

就目前来说，在无损检测技术使用过程中所依托的设备和仪器，大部分是从国外进口的，因此该项技术的使用具有较高的成本，这也是桎梏该项技术推广应用的重要因素之一。要想让无损检测技术的应用范围得到进一步拓宽，就需要从压缩检测成本的角度出发，进行无损检测技术的发展研究和应用推广。

无损检测技术在建筑领域的使用并未经历太长的时间，因此在建筑项目施工的质量检测过程中，并未拟定更具有可行性的操作标准，来让无损检测技术的操作应用变得更加规范，许多参与质量检测工作人员本身并不具备使用无损检测技术的技能和职业素养，因此在无损检测技术使用过程中，经常出现各类违规操作，这会直接影响到最终的检测结果和检测效率。这就意味着在未来的无损检测技术发展过程中，需要加大对相应检测人员专业技能和素养的培训力度，加强人才的储备。但需要注意的是该项技术的应用方法和流程也并非是一成不变的，因此需要随着无损检测技术应用方式和流程的不断改进和优化，制定更具有科学性的检测体系，让隧道工程质量检测工作得到全面的规范发展。

6 结语

总而言之，在隧道工程质量检测中，使用无损检测技术是很有必要的，这不仅能提升检测效率和质量，还能够降低检测过程本身对隧道结构带来的损害。无损检测技术的使用离不开智能化信息技术的加持，因此在信息技术发展背景下进行无损检测技术的优化和应用已然成为大势所趋，参与检测工作的人员需要对此引起高度重视。