[00336162]公路隧道工程支护质量无损检测技术推广应用研究

公路隧道工程支护质量无损检测技术推广应用研究项目主要针对目前国内在建公路隧道衬砌支护存在的缺陷等着手。通过将隧道无损检测技术推广应用,以摸清缺陷存在的部位、提高隧道无损检测技术水平从而提出合理处治方案,从而保证公路隧道工程的质量,减少公路隧道养护和维修费用,提高公路隧道基础建设的经济效益和社会效益。 该项目主要开展了以下几方面的研究： （1）衬砌质量地质雷达检测技术应用研究; （2）隧道锚杆无损检测技术应用研究; （3）混凝土强度回弹法应用研究。 项目通过大量试验研究得出相应结论,主要技术参数及性能指标如下： （1）衬砌质量地质雷达检测技术应用 ①收集整理目前国内外地质雷达用于隧道检测的工程实例,分析各种检测方法的优缺点,提出了公路隧道地质雷达检测技术操作方法,并凭借依托实体工程,积极实践制定的检测方法,逐步试验总结并完善检测方案,并最终提出公路隧道地质雷达检测技术操作规程。 ②根据《公路隧道支护质量无损检测技术研究》课题的研究成果,通过大量的现场试验,将研究成果中给出的标准图谱进一步优化和细化,使其更为标准化,使检测人员一目了然。 ③针对影响公路隧道雷达检测精度的几个因素,包括衬砌混凝土介电常数的准确确定、检测界面凹凸不平所引起的误差等提出各自的解决办法并将其融入公路隧道地质雷达检测技术操作规程。 （2）隧道锚杆无损检测技术应用 目前对于锚杆长度的检测较少且多为有损检测,这样不仅费时费力,而且有可能对原围岩结构造成破坏,使围岩的承载力下降;而对于锚杆砂浆灌注质量的检测,目前多以锚杆的拉拔力来检验,但在一般情况下,许多拉拔力合格的锚杆,其灌注质量并不好。因为从理论上讲,只要锚固的水泥砂浆长度大于杆体钢筋直径的40倍,则直至拉拔到钢筋颈缩锚杆也不会丧失锚固力,而且在作拉拔力检测时,有很大的人为因素影响,检测人员的操作会对检测结果产生很大的影响。因此,不通过有损试验而直接可以检测锚杆长度和砂浆注满度成为了现代公路隧道检测中的主要方向。锚杆无损检测技术目前在隧道内尚未广泛应用,本课题在隧道施工质量检测中,将根据《公路隧道支护质量无损检测技术研究》课题的研究成果,将声频应力波法广泛应用于隧道锚杆施工质量检测,以此来取代传统的拉拔法。目前锚杆锚固质量声波检测技术不能满足工程实践的需要的最根本的原因就是其理论研究工作的欠缺。到目前为止,锚杆锚固体系中波的传播规律还没有真正弄清楚,如何激发有利于锚杆锚固质量检测的某些模式波以及有效波的识别和提取等问题也没有得到较好的解决,因而多数的锚杆锚固质量检测人员在实际工作中可能都是在凭经验办事,在进行砂浆饱和度检测时更是如此。针对目前国内锚杆无损检测理论研究欠缺的现状,我课题组成员对锚杆锚固系统下波的传播特性进行了完整的系统的理论分析。理论正演工作难度较大,因为即使不考虑锚杆杆头的影响,假设杆长为无限长,其计算工作也很困难。采用有限差分方法虽然可以计算全波波形,但如果没有模型实验测得的波形进行比较,则分析工作无从做起;从理论上分析各种模式波的工作目前可能还只能在砂浆饱和的模型条件下进行,砂浆不饱和模型条件下的导波分析难度太大,估计不会取得令人满意的结果。为此,我们进行了模型试验配合理论研究。模型实验的结果一方面检验理论正演结果的正确性,另一方面补救理论研究工作的不足。通过模型试验的对比和在工程实例中的总结分析,得出了各种锚固状态时的检测波形图,给出了锚杆各种锚固等级的判断标准,并且将此成果广泛应用于各实体工程的锚杆锚固质量检测中,取得了良好的效果。 （3）混凝土强度回弹法应用 回弹法检测混凝土抗压强度在我国使用已达四十余年,因其简便、灵活、准确、可靠、快速、经济等特点而倍受工程检测人员的青睐,是我国目前工程检测中应用最为广泛的检测方法之一。但回弹法在使用过程中还是出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题,造成了较大的测试误差。本课题的目的就是通过大量的现场试验,提高回弹法的检测精度,使其在监督检验结构工程和混凝土质量中发挥应有的作用。