中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、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)。
隧道襯砌脫空檢測必要性
圍巖、初支和襯砌之間依次較緊密接觸是地下結(jié)構(gòu)區(qū)別于地面結(jié)構(gòu)的主要特征。對于復(fù)對于復(fù)合式襯砌的隧道，初支與圍巖共同變形、共同承載，在二、三堅固地層中，二次襯砌約承受30%圍巖松散荷載，主要作為安全儲備。
但在IV、V軟弱圍巖中，二次襯砌不再是一種單純的安全儲備，而是受力結(jié)構(gòu)的一個主要組成部分，它承受著50%-70%圍巖松散荷載及較大的后期圍巖變形壓力。隧道開挖完成后，圍巖本身應(yīng)力的釋放是一個緩慢的過程，在圍巖的收斂結(jié)束后、初支變形完全穩(wěn)定之后才開始施做二襯，形成抵抗變形荷載來保證隧道的安全。
但是，目前的隧道施工現(xiàn)狀，由于進(jìn)度要求，初期支護(hù)往往只是起到一個臨時的封閉作用，僅僅是保證連續(xù)向前開挖施工過程安全的作用。當(dāng)圍巖變形過大或初期支護(hù)變形不收斂，又難以及時補(bǔ)強(qiáng)時，需提前施做二襯來保證安全。但二襯混凝土在澆筑過程中常常受到多種因素的影響，在初支與襯砌之間形成空隙，改變了兩者之間本應(yīng)較緊密接觸的受力狀態(tài),對結(jié)構(gòu)承載力產(chǎn)生影響，從而減弱了其支護(hù)強(qiáng)度。
由于二襯承載著較大的圍巖松散壓力，隧道襯砌背后是否存在脫空將直接影響隧道的安全性能。若有脫空存在，則使圍巖-初支體系施加于襯砌的荷載不連續(xù)，而出現(xiàn)變形增大或裂紋(裂縫)破壞。只是由于結(jié)構(gòu)的設(shè)計承載能力余量和初支的過度承載，延遲和減緩了危害發(fā)生的時間和程度，鑒于此隧道二襯背后脫空防治就顯得尤其重要。
隧道襯砌背后如何進(jìn)行脫空檢測
隧道屬于地下隱蔽工程，一旦建成存在的問題將很難發(fā)現(xiàn)和處理，故在每施工完一段里程后，對隧道襯砌質(zhì)量進(jìn)行檢測很有必要，及時發(fā)現(xiàn)施工工藝缺陷，通過調(diào)整參數(shù)進(jìn)行處理，最大限度的保證質(zhì)量。對于襯砌背后脫空，檢查的方法有鉆孔檢查法、無損檢測法、敲擊檢測法。
鉆孔檢查法
1、采用混凝土取芯鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔檢查，屬于傳統(tǒng)的檢驗方法，特點是效率低，偶然性大，代表性差，而且破壞了襯砌的整體性。
2、無損檢測法
（1）地質(zhì)雷達(dá)法：
特點是連續(xù)、高效、無損，具有分辨率高、圖像直觀、對場地條件要求低等優(yōu)點。但是對于內(nèi)部鋼筋較密的結(jié)構(gòu)，鋼筋會對雷達(dá)的檢測結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，且由于雷達(dá)屬于頻率較高的檢測方法，測試厚度有限無法對厚度較大的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試，具有一定的局限性。
（2）沖擊回波法：
檢測頻率較低，可測試厚度較大的結(jié)構(gòu)，測試結(jié)果不受結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的影響，現(xiàn)場測試不用耦合，可以與雷達(dá)互補(bǔ)進(jìn)行測試。
3、敲擊檢測方法
采用小型敲擊工具對隧道拱墻范圍內(nèi)襯砌表面進(jìn)行連續(xù)敲擊，通過敲擊產(chǎn)生的現(xiàn)象(如聲音異常、表面脫落等)達(dá)到對隧道自身存在缺陷的檢查。但測試精確度較差，無數(shù)據(jù)支撐，對于深度較深的缺陷無法準(zhǔn)確的測試。
