隧道二次衬砌厚度的检测

隧道围岩支护一般分为初期支护和二次衬砌，二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。二次衬砌作为承受围岩压力和最后一道止水结构，其质量直接关乎后期隧道运营期间的通车安全，如何对公路隧道二次衬砌质量进行有效检测一直是工程界关心的热点。

受施工水平和工艺的影响，二次衬砌经常会出现背后脱空或者不密实、厚度不足等质量问题，给后期使用带来安全隐患。

一、隧道二衬作用及厚度不足的危害

按照新奥法原理设计的公路隧道,采用复合式衬砌结构形式,其中二次衬砌是不可缺少的必要组成部分。地质条件良好的围岩在初期支护后,结构基本稳定,二次衬砌成为安全储备受力结构。在浅埋段、断层、土质隧道等软弱围岩地质段,初期支护很难保证围岩结构的长期稳定,二次衬砌则起到控制围岩变形的作用并保证隧道的长期稳定。

二衬厚度不足,结构有效受力截面将减小,无法满足受力要求,局部产生应力集中,安全储备不够。尤其是在拱顶和拱腰部位,因为弯矩较大,如果二衬厚度不足,容易产生裂缝。因此，对隧道的二次衬砌的施工质量检测和控制尤为重要。在施工生产过程中,必须严格保证二衬厚度满足设计要求。

二、隧道二衬厚度的质量要求

根据JTGF60-2009《公路隧道施工技术规范》规定,衬砌厚度不小于设计值。

JTGF80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》规定,衬砌厚度实测项目为涉及结构安全和使用功能的关键项目,其合格率不得低于90%。

三、隧道二衬厚度检测方法

目前，在隧道二衬厚度的检测中，常用的检测方法包括钻孔法、激光断面仪法、地质雷达法等。

1、地质雷达检测法

地质雷达法基于高频率电磁波，通过短脉冲和宽频电磁波，经代表发射天线将电磁波传送到地下，再借助地下地质层或洞隙、渗漏区和钢筋等目标体反回地表，被天线所接收，通过计算机信息数据分析地下地质层或目标体与周围介质的电磁特性差异，可掌握目标体的性质及形态。

若天线发射的电磁波在隧道衬砌和围岩内传播，遇到空隙裂缝、衬砌边界和围岩缝界面时发生反射现象，被反射回的电磁波再由天线接收到以信号形式输入计算机，通过数据处理软件，对反射回波进行处理，得到雷达灰度剖面图，根据同相轴或等灰线、等色线等雷达图像，来判断衬砌厚度、反射界面的位置以及埋设物或空洞的位置。

2、激光断面仪检测法

该方式在具体实践过程中，主要是应用了极坐标法，以某物理方向为起始方向，按一定间距角度与距离依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与起始方向之间的夹角。将这些矢径端点依次相连即可得到实际开挖轮廓线。

借助相关的施工控制导线，可对断面仪定点数据进行获取，在计算机软件的辅助之下，可自动化的完成设计开挖轮廓线与实际开挖轮廓线之间的空间匹配，并可获得各测点与开挖轮廓线之间的面积和距离，若顺着隧道轴线按照特定间隔对各断面进行测量，一般可对欠挖方量、超挖方量、开挖放量等信息进行获取。

3、钻孔法

在指定位置使用电钻垂直于隧道二衬表面钻进，钻至规定深度后使用高清内窥镜了解孔位内部情况，观察二衬是否被钻穿，可使用卷尺对脱空、二衬的厚度进行测量。如果没能钻穿二衬，则钻孔的底部一般会是比较均匀的整齐面，如果已钻穿二衬，一般会看到防水板、松散的砂石等等。

四、结语

隧道作为埋置于地层内的工程建筑物，安全性要求很高，对于隧道建设质量及运营安全来讲，隧道二衬厚度至关重要，所以要求非常严格，检测是把关质量的一项重要工作。

在多年的检测工作中，中钢国检团队在隧道检测方面积累了丰富的经验，以过硬的技术为客户解决了多种难题，也更能从细节把控检测过程中的具体问题，从而更大程度上确保检测数据的准确性，这也是中钢国检公信力的有力支撑。未来，中钢国检会以更加周到的服务，更加高效率的检测工作，为大家解决检测难题。