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中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
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以公路隧道檢測(cè)方法為基礎(chǔ)實(shí)施安全性評(píng)價(jià)的實(shí)證分析
更新時(shí)間：2021-04-10 17:51
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        摘要：公路檢測(cè)是進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和公路技術(shù)狀況評(píng)定主要依據(jù)。據(jù)高速公路隧道檢測(cè)的結(jié)果,由數(shù)學(xué)中多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的方法,對(duì)建立隧道結(jié)構(gòu)安全狀況與隧道整體工程結(jié)果評(píng)價(jià)之間的線性代換的關(guān)系。高速公路隧道實(shí)施安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)踐中表明,此評(píng)價(jià)方法以量化形式給出評(píng)價(jià),從而能客觀反映隧道的安全現(xiàn)狀, 夜可供同類工程項(xiàng)目參考借鑒。
        關(guān)鍵詞：公路隧道；檢測(cè)；安全
        隧道作為地下的結(jié)構(gòu)，由于地質(zhì)條件不定性，再加上自然災(zāi)害侵襲，會(huì)使在施工及建成后運(yùn)營(yíng)期間出現(xiàn)一系列的病害。如滲漏水、襯砌開裂及腐蝕、坍塌等這些病害會(huì)很嚴(yán)重威脅隧道結(jié)構(gòu)的安全、縮短隧道使用壽命。為此，對(duì)運(yùn)營(yíng)隧道要進(jìn)行安全性評(píng)估，在公路隧道產(chǎn)生比較大病害前期采取措施并且進(jìn)行治理，控制和減少公路隧道事故的發(fā)生。
        一、隧道安全現(xiàn)狀與檢測(cè)方法
        由于公路隧道災(zāi)害事故的頻繁發(fā)生，各國(guó)家都在為如何從其中獲取教訓(xùn)來防患于未然，紛紛提出改善措施從而來提高隧道安全技術(shù)方面。例如歐洲公路隧道密集，對(duì)其研究公路隧道安全較為深入，成果頗多。1999年以后，歐洲公路隧道在發(fā)生數(shù)起重大傷亡的事故后，引起歐盟的反思和重視，隨即在2000年建立專門機(jī)構(gòu)EuroTest，主要負(fù)責(zé)檢查并評(píng)價(jià)現(xiàn)歐洲公路隧道的安全性能與風(fēng)險(xiǎn)程度，為其進(jìn)行參考與改善。我們國(guó)家的《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》中對(duì)隧道安全性評(píng)價(jià)有大致的規(guī)定，但是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是基于現(xiàn)有規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)，而且評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較模糊乃操作性差，特別是對(duì)隧道機(jī)電系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，基本上是空白的。然而現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)的隧道安全性評(píng)價(jià)研究都是基于灰色理論和模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行的。且方法理論體系陳舊，然而評(píng)價(jià)過程中權(quán)值的確定還具有很大的人為因素影響，所以評(píng)價(jià)的結(jié)果很難以讓人信服。
        最常見的檢測(cè)方法進(jìn)行一定的評(píng)價(jià)，以便于檢測(cè)方法的選擇提供有效的依據(jù)。目的是為了很好的區(qū)分優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一般情況下進(jìn)行選擇時(shí)，更加合理的進(jìn)行選擇，為公路隧道提供更大的安全保證。
        （一）目測(cè)法
        此方法是通過目測(cè)的技術(shù)手段，針對(duì)工程施工的工序、平整度和藝術(shù)效果、及縫隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測(cè)項(xiàng)目要進(jìn)行目測(cè)，從而確定其質(zhì)量是否達(dá)到合格。目測(cè)目前是一個(gè)工程合格檢查的主要手段之一。
        （二）聲波反射法
        主要是通過對(duì)投射波和反射波的分析確定襯砌混凝土的健康狀況，從而判斷 出混凝土內(nèi)部是否存在缺陷、圍巖和襯砌體的結(jié)合情況。此方法測(cè)試是根據(jù)超聲 波在穿過混凝土?xí)r，在波形、缺陷區(qū)的聲時(shí)、波幅和頻率等等參數(shù)所發(fā)生的變化從而來進(jìn)行判斷的一種技術(shù)。
        （三）量測(cè)法
        用量測(cè)工具對(duì)其各項(xiàng)施工情況進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)，是通過對(duì)比測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定及施工規(guī)范所規(guī)定的偏差值來進(jìn)行比對(duì)的，確保判斷質(zhì)量是否合格。
        （四）地質(zhì)雷達(dá)法
        是通過雷達(dá)發(fā)射電磁波，來利用電磁波在不同介質(zhì)中反射的情況和速度，確定目的物的位置以及形狀。由于地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)采用先進(jìn)的連續(xù)掃描無損探傷技術(shù)從而能夠全方面的對(duì)其實(shí)時(shí)的檢測(cè)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、便捷的無損測(cè)量檢測(cè)技術(shù)，現(xiàn)如今應(yīng)用的很廣泛。
        （五）沖擊回波法
        平時(shí)所說的無損檢測(cè)方法具有快速、簡(jiǎn)便、設(shè)備輕便、抗干擾能力強(qiáng)、可重復(fù)測(cè)試等等特點(diǎn)而備受喜愛。工作原理：利用短時(shí)的機(jī)械沖擊波產(chǎn)生的低頻應(yīng)力波傳播到結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，當(dāng)遇到缺陷或構(gòu)建另一面時(shí)被反射回來，從而被安裝在附近的傳感器所接收、并且被送到數(shù)據(jù)處理器中進(jìn)行處理，通過對(duì)時(shí)域和頻域的分析即可得出混凝土的缺陷的深度或厚度，對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。
        （六）高密度電阻率法
        高密度電阻法檢測(cè)的參數(shù)也是電阻率，被檢測(cè)的狀態(tài)不同，電阻率也不同。高密度電阻法應(yīng)用于野外數(shù)據(jù)采集時(shí)候，速度非常快而且精度非常高，結(jié)果資料也更加的直觀。因此，在隧道底充層、仰拱結(jié)構(gòu)狀態(tài)、底板、隧底病害等方面具有廣泛的應(yīng)用。
        二、隧道檢測(cè)項(xiàng)目方法及結(jié)果分析
        （一）隧道切面內(nèi)輪廓檢查
        斷面檢測(cè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，每20m測(cè)量一個(gè)斷面，對(duì)于病害嚴(yán)重部位加密，通過對(duì)已完成二襯和初襯部分隧道斷面來進(jìn)行量測(cè)，從而判斷是否滿足設(shè)計(jì)斷面輪廓要求。
        （二）襯砌缺陷和滲漏水檢查
        檢查采用步行方式，配備檢查工具和設(shè)備，進(jìn)行目測(cè)或量測(cè)的檢查。主要采用目測(cè)配合皮尺、鋼卷尺、寬度觀測(cè)儀等量測(cè)設(shè)備，針對(duì)洞口、襯砌等進(jìn)行外觀檢查，包含襯砌裂縫形態(tài)和分布、混凝土外觀缺陷、滲漏水分布及程度等。
        （三）襯砌厚度、空洞及不密實(shí)帶檢查
        采用由瑞典MALA公司生產(chǎn)的RAMAC型地質(zhì)雷達(dá)，根據(jù)場(chǎng)地具體情況以及隧道各個(gè)部分在結(jié)構(gòu)受力方面的重要性，原則上在每個(gè)隧道都應(yīng)該分別在拱頂及左右拱腰各布置一條測(cè)線，但由于檢測(cè)施工條件的限制，在隧道樁號(hào)K6+790～K6+798布置了拱頂以及左右拱腰測(cè)線，并且在已建成部分全長(zhǎng)范圍內(nèi)左右邊墻布置長(zhǎng)測(cè)線。同時(shí)在測(cè)線上選取典型位置鉆孔取樣，并對(duì)鉆孔取芯襯砌厚度與設(shè)計(jì)襯砌厚度進(jìn)行比較，分析實(shí)際襯砌厚度是否滿足設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性的要求，同時(shí)檢測(cè)初襯壁后空洞與密實(shí)狀態(tài)。
        三、公路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)
        （一）安全
        安全是一種可能造成隱患損失的狀況或者是降低一種潛在危害的來源。安全性是指隧道系統(tǒng)的安全程度，應(yīng)該先有穩(wěn)定可靠性才應(yīng)該有安全性。當(dāng)危險(xiǎn)性越來越大時(shí)，安全性能才會(huì)越低；反之，當(dāng)危險(xiǎn)性越來越小時(shí)，安全性能才會(huì)越高。顯然可靠性能從而提升了安全性等級(jí)，但沒有直接關(guān)系，只有在設(shè)定目標(biāo)時(shí)候才有特定的關(guān)系。
        （二）幾率
        為當(dāng)計(jì)算出特定的事件或結(jié)果的可能性，以可能發(fā)生事件和特定事件結(jié)果的比率。在幾率的理論中，幾率是用以描述某個(gè)事件發(fā)生的可能性，而試驗(yàn)應(yīng)該指的是觀察值，試驗(yàn)可能的結(jié)果被稱為事件，然而事件的集合被稱為樣本空間。
        （三）風(fēng)險(xiǎn)
        風(fēng)險(xiǎn)的定義有很多很多，按照簡(jiǎn)單的說就是危險(xiǎn)或事故發(fā)生的可能性，再或者就是暴露于危險(xiǎn)環(huán)境當(dāng)中。再清楚一點(diǎn)解釋，就是以在某活動(dòng)過程中存在的可能危機(jī)，將導(dǎo)致不安全狀態(tài)所發(fā)生有害后果幾率。
        四、隧道檢測(cè)存在問題及環(huán)境評(píng)價(jià)
        （一）成本昂貴
        為了保證檢測(cè)性能和取得精確的檢測(cè)，采用的是國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，從而造成設(shè)備費(fèi)用昂貴成本過高。
        （二）處理軟件
        由于隧道檢測(cè)的復(fù)雜性和特殊性，造成隧道處理軟件在很大程度上都不能完全達(dá)到自動(dòng)處理的效果，基本上都需要人工參與，效率比較低。
        隧道的運(yùn)行安全受靜態(tài)安全影響因素即交通工程設(shè)施條件、道路條件、環(huán)境條件以及動(dòng)態(tài)安全影響因素即氣候條件、事故條件及交通條件等多種因素影響。分析各類因素對(duì)隧道運(yùn)行安全的影響，應(yīng)先對(duì)隧道運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行描述，運(yùn)行環(huán)境主要評(píng)價(jià)指標(biāo)主要分兩類：道路環(huán)境和氣候環(huán)境。
        結(jié)語：
        質(zhì)量和安全是公路隧道建設(shè)的關(guān)犍。涉及到公路的使用和社會(huì)功能、使用期限，甚至可能威脅到人們生命財(cái)產(chǎn)，因此選擇合理有效檢測(cè)的方法，實(shí)施有效的工程檢測(cè)是公路隧道建設(shè)中關(guān)鍵技術(shù)之一，我國(guó)公路隧道修筑記錄在不斷被刷新、施工技術(shù)難度也在大大不斷增加。對(duì)于公路隧道來講，合理、科學(xué)、安全的設(shè)計(jì)、管行車下的安全問題具有十分重要作用。因此，評(píng)價(jià)高速公路隧道整改意見對(duì)于我國(guó)高速公路隧道的建設(shè)有重要的指導(dǎo)作用。
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