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地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在隧道工程審計中的應(yīng)用

更新時間：2021-04-10 17:51

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摘要：本文通過筆者親身經(jīng)歷的高速公路竣工決算審計為例，將地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在隧道工程審計中的實踐應(yīng)用加以總結(jié)提煉，提出了對高速公路、鐵路、水利、市政道路和城市軌道交通工程隧道審計中普遍適用的創(chuàng)新方法技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：隧道工程審計應(yīng)用創(chuàng)新方法隧道檢測

　　前言近年來，我國高速公路、高速鐵路和城市軌道交通事業(yè)建設(shè)發(fā)展迅速、規(guī)模龐大，建設(shè)工程質(zhì)量直接關(guān)系整個項目壽命期的安全運營，隧道作為上述工程的重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模和投資在整個項目中均占有了相當(dāng)大的比重。襯砌作為隧道的主要受力結(jié)構(gòu)，決定著隧道的后期能否安全運營。隧道施工時，由于受諸多因素影響，隧道襯砌可能會存在諸多工程質(zhì)量隱患，如初支鋼拱架、鋼格柵和二襯鋼筋間距大于設(shè)計要求，二襯混凝土不密實、厚度不夠、脫空等質(zhì)量缺陷。在隧道工程質(zhì)檢驗收中，襯砌部分涉及的檢查項目數(shù)量占絕對比例，對隧道質(zhì)量檢驗驗收是否合格的重要性不言而喻。隧道襯砌全部為隱蔽工程檢查項目，過去襯砌質(zhì)量檢查主要是在工程施工時靠傳統(tǒng)的人工目測、尺量等方法同步進(jìn)行，全憑施工單位的質(zhì)檢人員和監(jiān)理工程師的責(zé)任心作保障。事后監(jiān)督檢查只能用鉆孔取芯、壓水測試等破壞性試驗對局部的部分項目進(jìn)行，且如鋼筋間距等項目并沒有相應(yīng)的方法進(jìn)行檢測，不能全面反映隧道工程質(zhì)量水平，難以作出客觀公正、可信可靠的質(zhì)量評價。

　　一、隧道工程審計面臨的問題和關(guān)注點

　　筆者在高速公路審計過程中發(fā)現(xiàn)，隧道工程襯砌質(zhì)量，不但涉及項目運營安全，對工程造價和項目投資的影響也不可小視。審計發(fā)現(xiàn)，施工單位較為普遍通過加大隧道工程鋼拱架和鋼筋間距，實現(xiàn)偷工減料、謀取非法利益。由于隧道工程大部分工程細(xì)目屬于隱蔽工程，具有覆蓋后難于核實的特點，是對工程審計工作的挑戰(zhàn)，也是工程審計領(lǐng)域的一個難點，一直為工程審計人員所困惑。如何準(zhǔn)確核實隧道工程量？是廣大工程審計人員必須面對的難題。審計人員根據(jù)隧道工程特點，結(jié)合審計要點、目標(biāo)、理念和思路，提出了不同于工程建設(shè)過程檢測的審計檢測要求。對隧道審計檢測要求主要體現(xiàn)：一是初支鋼拱架、鋼筋施工間距與設(shè)計要求的符合性；二是對仰拱厚度與設(shè)計要求的符合性。

　　二、理論依據(jù)與工作原理

　　1926年，德國人Husenbeck根據(jù)電磁波在不同介電常數(shù)的介質(zhì)界面產(chǎn)生反射，首次提出利用脈沖技術(shù)確定地下目標(biāo)的思路，奠定了地質(zhì)雷達(dá)工作的物理基礎(chǔ)。到上個世紀(jì)70年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)雷達(dá)在物理探測中得到更大的應(yīng)用。90年代以來，由于大量國外儀器的引進(jìn)，我國在地質(zhì)勘查、考古、無損檢測（金屬探傷等）和建筑結(jié)構(gòu)檢測等得到廣泛的應(yīng)用。地質(zhì)雷達(dá)探測作為一種新的無損檢測方法，相對于傳統(tǒng)的目測、鉆孔取芯、壓水測試和鉆孔聲波等方法，具有無損性、高效便捷和抗干擾能力強等優(yōu)點。近年在工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)，地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在隧道施工過程中使用較為廣泛，檢查襯砌是否符合設(shè)計要求、襯砌有無缺陷等情況，通過該技術(shù)可以反映襯砌混凝土密實性、厚度、脫空現(xiàn)象等，對施工過程的質(zhì)量控制起到了良好的作用。地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)審計應(yīng)用于投資審計領(lǐng)域，主要利用查清工程對象表觀之下隱藏的實際情況，用于解決隱蔽工程事后難于核實工程量的問題。是工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)在審計領(lǐng)域的再次應(yīng)用。

　　地質(zhì)雷達(dá)是采用無線電波檢測地下介質(zhì)分布和對不可見目標(biāo)體或地下界面進(jìn)行掃描，以確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)或位置的電磁技術(shù)。其工作原理為高頻電磁波以寬頻帶脈沖形式通過發(fā)射天線發(fā)射，經(jīng)目標(biāo)體反射或透射，被接受天線所接收。高頻電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑、電磁場強度和波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及集合形態(tài)而變化，由此通過對時域波形的采集、處理和分析，可確定地下界面或目標(biāo)體的空間位置或結(jié)構(gòu)狀態(tài)。探地雷達(dá)具有高分辨率、無損性、高效率、抗干擾能力強等特點。檢測采用剖面法，即發(fā)射天線（T）和接收天線（R）以固定間距沿測線同步移動的測量方式，其結(jié)果可用探地雷達(dá)時間剖面圖表示，其中橫坐標(biāo)記錄了天線在地表的位置，縱坐標(biāo)為反射波雙程走時，表示雷達(dá)脈沖從發(fā)射天線出發(fā)經(jīng)地下界面反射回到接收天線所需的時間。這種記錄能準(zhǔn)確描述測線下方各反射界面的形態(tài)。其工作原理如圖1。

　　為保證時間剖面上各測點的位置與實際檢測里程位置相對應(yīng)，在隧道邊墻上每5或10米作一個標(biāo)記，標(biāo)注里程以供核對。在數(shù)據(jù)處理過程中，根據(jù)標(biāo)記和記錄的起始里程進(jìn)行分析處理。

　　襯砌界線的判釋：混凝土襯砌、噴射混凝土與圍巖（或其間空區(qū)中的空氣）有明顯的介電常數(shù)差，因此在時間剖面圖上，襯砌底面和巖石之間有明顯的界線。噴射混凝土與模筑混凝土襯砌介電常數(shù)有差別，但不是很大，它們之間若接觸很好或粘結(jié)，則可能沒有明顯的反射波或僅有微弱的反射波。

　　在原始數(shù)據(jù)按圖2流程處理后，得到時深剖面圖（圖3），然后進(jìn)行分析得到檢測結(jié)果。

　　
　　三、實施方法與操作步驟

　　下面以某兩條高速公路項目竣工決算審計為例說明整個操作步驟，筆者隱去實際名稱代以A項目和B項目。
　　步驟一：根據(jù)審計目標(biāo)確定檢測實施規(guī)劃。A項目竣工決算審計和B項目竣工決算審計同為竣工決算審計，但其設(shè)計車道數(shù)不同，A項目為雙向六車道，B項目為雙向四車道，隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，因此審計的關(guān)注點是不一樣的。A項目竣工決算審計工作的重點在于二襯環(huán)向鋼筋的工程量和隧底仰拱厚度的工程量，B項目竣工決算審計審計工作的重點在于初期支護(hù)內(nèi)部鋼支撐工程量的核實。由于審計的關(guān)注點不同，測線的布置也不同，A項目竣工決算審計則需要在邊墻布設(shè)2條測線，隧底布設(shè)4條測線，B項目竣工決算審計工作僅需在邊墻布設(shè)2條測線即可。
　　步驟二：檢測單位的選擇。檢測單位必須具有合法的檢測資質(zhì)，其結(jié)果才能利用?？紤]到國家審計委托檢測的局限性，確定檢測單位時，要求建設(shè)單位為合同委托方，審計參與選擇檢測單位，要求檢測單位實力強、信譽度好，且非業(yè)主委托進(jìn)行過該項目的施工監(jiān)測。
　　步驟三：檢測方案的確定。按審計目的，給檢測單位下達(dá)檢測任務(wù)，要求提供能夠滿足審計要求的檢測方案，檢測方案經(jīng)磋商確定后，由檢測單位獨立實施。
　　步驟四：檢測全過程監(jiān)督。檢測測采用盲樣檢測，對檢測單位僅提供隧道的名稱、位置、襯砌里程段，對隧道施工單位、設(shè)計參數(shù)等信息不提供給檢測單位，要求檢測單位獨立進(jìn)行檢測，且審計人員到現(xiàn)場監(jiān)督檢測過程，并要求檢測單位提供原始監(jiān)測數(shù)據(jù)。
　　步驟五：檢測報告的提交和復(fù)核。檢測單位按要求填寫專用的檢測結(jié)果表格，提交審計部門，審計部門對檢測結(jié)果進(jìn)行核實，對與設(shè)計有出入的檢測里程段令檢測單位進(jìn)行針對性復(fù)核，避免盲樣工作下存在工作失誤。在確定數(shù)據(jù)結(jié)果無誤后向項目業(yè)主提供檢測報告。
　　步驟六：與施工單位復(fù)核檢測結(jié)果。對施工單位提出異議的段落通過檢測單位進(jìn)一步復(fù)核，如果各方仍有異議，進(jìn)行現(xiàn)場開挖驗證或請第三方。如果各方對檢測結(jié)果都無異議，審計部門根據(jù)工程竣工數(shù)據(jù)和檢測報告進(jìn)行取證。

　　
　　
　　四、完成的檢測目標(biāo)與應(yīng)用效果

　　在A項目竣工決算審計過程中，采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)查實隧道部分初支鋼拱架、二襯鋼筋檢測成果與設(shè)計竣工結(jié)算數(shù)量不符，鋼拱架、二襯鋼筋比設(shè)計環(huán)數(shù)均有明顯減少。
　　在B項目竣工決算審計過程中，也發(fā)現(xiàn)了同樣的情況。在A項目和B項目竣工決算審計中，應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無損檢測技術(shù)檢測公路隧道，取得了顯著地審計成效。主要體現(xiàn)在四個方面，一是取得工程量數(shù)據(jù)真實可靠，施工單位、監(jiān)理、業(yè)主各方均能接受并認(rèn)可檢測結(jié)果；二是還原了隧道實際施工的原貌，揭示了隧道工程質(zhì)量存在的問題；三是提高了建設(shè)管理、質(zhì)量監(jiān)管部門和施工單位的質(zhì)量意識，有助于在今后建設(shè)項目中有關(guān)各方規(guī)范自己的行為；四是查實了偷工減料的數(shù)量、金額，為國家挽回了經(jīng)濟(jì)損失。

　　五、應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新點

　?。ㄒ唬┟訖z測。即對檢測單位僅提供必要的基本信息，其他信息屏蔽。對檢測過程進(jìn)行監(jiān)督，有效避免檢測過程中的人為干擾，使檢測單位能獨立、公正實施檢測并出具檢測報告。
　　（二）多方復(fù)核制。由于采取盲樣制，在雷達(dá)數(shù)據(jù)分析中無設(shè)計資料參考，雷達(dá)數(shù)據(jù)出現(xiàn)一些多方面解析在所難免，應(yīng)進(jìn)行多方復(fù)核，以審慎、穩(wěn)健的方式導(dǎo)出最終結(jié)果，使結(jié)果更加合理、可靠、可信。
　?。ㄈ┽槍π詮姷膶Ｓ帽?。根據(jù)工程特點，圍繞審計目的、審計思路編制專用的審計表格，使檢測工作和審計工作無縫銜接，針對性強、高效實用。

　　六、推廣應(yīng)用建議及注意事項

　　地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在審計工作中的應(yīng)用具有準(zhǔn)確性高、效率高，無損探測對象、經(jīng)濟(jì)性等特點，是工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)在審計領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，解決了長期以來隧道隱蔽工程的審計難題，應(yīng)結(jié)合審計工作的要求、特點以公正獨立、審慎、穩(wěn)健的方式正確利用，在應(yīng)用過程中應(yīng)注意以下幾點:
　　（一）對已經(jīng)竣工開通運營的項目實施雷達(dá)檢測需周密安排檢測計劃、交通組織，避免因檢測工作項目的正常運營造成較大的影響。
　?。ǘ┻x擇檢測實力強、信譽良好的檢測單位。避免檢測結(jié)果可信度不夠影響審計工作的進(jìn)行。
　?。ㄈ┎捎妹訖z測方法，對檢測過程進(jìn)行監(jiān)督，避免檢測中出現(xiàn)人為干擾。
　?。ㄋ模┲贫z測方案的應(yīng)切實可行，避免檢測范圍過大，浪費檢測資源，檢測范圍過小，無法滿足設(shè)計要求。
　　（五）對檢測結(jié)果進(jìn)行多方復(fù)核，妥善處理存在異議的段落數(shù)據(jù)，一是應(yīng)保守對待檢測數(shù)據(jù)，不能準(zhǔn)確判定的檢測信息數(shù)據(jù)可采用竣工圖量，二是數(shù)據(jù)偏離較大、異常可能涉及較大結(jié)構(gòu)安全隱患的段落可安排重測或另行委托其他檢測單位檢測。

　　七、結(jié)束語

　　現(xiàn)場實測是一項重要的審計手段，地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)應(yīng)用于審計，充實了審計手段，提高了審計能力。地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在隧道工程審計中的應(yīng)用，屬于組合性新技術(shù)，是對工程建設(shè)領(lǐng)域的地質(zhì)雷達(dá)檢測應(yīng)用技術(shù)提檔升級后，與審計高效結(jié)合，具有準(zhǔn)確性高、效率高，無損探測對象、經(jīng)濟(jì)性等特點，部分解決了長期以來隧道隱蔽工程的審計難題，在實際應(yīng)用中取到了良好的審計成效。該技術(shù)具有其他常規(guī)手段無可比擬的優(yōu)勢，具有較好的推廣價值。對提升審計公信力、提高審計能力，維護(hù)公共安全，震懾遏制工程領(lǐng)域的偷工減料行為有重要的現(xiàn)實意義。

　　參考文獻(xiàn)
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