・１０２・２０１５年５月 工程施工 工程技术 隧道工程测量的精度分析和检测技术分析 赵勤周翠翠 吉林通化１ ３４００１） （吉林省通化市土地管理信息中心摘要：随着隧道工程领域的日趋完善，测量与检￣，ｌｚｒ－作也变得异常重要，其中测量能够保证整个工程施工的质量与进度， 检测则对整个隧道工程的安全至关重要。横向贯通误差是测量中最重要的一个技术指标，工程测量的精度其实也就是指横向贯通 误差的程度。其中，地表控制测量、联系测量及地下导线测量产生的误差是造成横向贯通误差的重要因素。而检测的重要指标则 是衬砌混凝土的强度和内部质量。 关键词：隧道工程；精度；检测技术 中图分类号：Ｋ８２６．１６ 文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）１７．０１０２．０１ 引言 随着我国工程建设的不断发展，隧道工程的需求越来越大。 由于地下隧道施工的特殊性，其对测量的精度提出了越来越高 的要求，以满足现代工程在施工质量和工艺上的需要。在当前 形势下对如何提高隧道工程的测量精度问题进行分析，具有重 要的实践指导意义。 １工程测量精度控制重要性 工程测量精度是指测量结果同被测量真值的偏离程度。工 程测量当中每一种测量的精度高低都只是相对的，存在着各种 导致误差的原因。如今随着基础设施建设规模的不断扩大，工 程测量精度对于工程施工质量也有着越来越大的影响。为使工 程测量结果尽量准确可靠，需尽可能地提升测量精度，减小误 差，确保施工每一个阶段的测量工作的完善实施。 具体来讲，工程测量可以分为设计阶段、施工阶段以及经 营管理阶段的测量。每一个阶段的测量都都工程建设与后期管 理都有着重要影响。规划阶段的测量主要为通过地貌、地形等 确定工程占地范围以及周边公共设施等，此阶段的测量决定工 程环境。施工阶段工程测量主要为建筑施工服务，此阶段测量 精度的控制对工程有着极为重要的影响。经营管理阶段的测量 目的在于对整个工程现状进行检测，保证工程后期的正常运行 与维修等。此阶段检测工作主要有变形检测。 ２隧道工程测量技术分析 在隧道施工中ＬＥＩＣＡＴＭＳ隧道测量系统还被用于管棚施 工放样，模板放样，隧道内设施安装放样、横通道、通风竖井 的位置放样等测量工作。由于采用了上述高度智能化的隧道施 工测量技术，承包商只需要聘请２位专业测量师就能完成上述 所有的测量任务，真正做到了省时，高效，精干。尤特利山隧 道施工中所采用的测量技术代表了隧道施工测量的最新水平和 发展方向。 隧道除了采用上述先进的隧道施工测量技术之外，还采用 了一系列其它的先进的隧道工程质量检测技术，其中最有代表 性的是应用隧道激光扫描技术作为隧道衬砌竣工质量验收（隧 道净空测量，衬砌表面状态影像，数字化图像资料存档）。隧 道激光扫描技术是近几年刚刚开发的一种隧道检测技术，它采 用ＬＥＩＣＡＨＤＳ４５００超高速相位式三维激光扫描仪为基本硬件 平台，配合相应的数据采集和处理软件，能同时获取隧道表面 各测量点的距离信息和影像信息，不但能完成各种复杂程度的 全自动断面测量、施工放样及竣工验收测量，而且是地下工程 施工过程控制、表面平整度检测和完整数字化图像资料存档的 理想工具 ”。 ３隧道工程检测技术 ３．１隧道病害雷达无损检测 高频电磁波以宽频带、短脉冲的形式，通过发射天线定向 送入地下，经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地 面，由接收天线接收。高频电磁波在介质中传播时，其路径、 电磁场强度与波形随着介质的电性特性及几何形态的变化而变 化，故通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面 或异常体的空间位置及结构。存在电性差异是地质雷达应用的 前提条件。隧道的层状结构以及各层之间的介电常数存在明显 差异，能形成良好的电磁波反射界面，这是地质雷达适用于隧 道结构检测的重要原因。 ３＿２隧道病害瑞雷波无损检测技术 瑞雷波是一种沿介质自由表面传播的表面波，其质点在波 的传播方向的垂直平面内振动（图１２），振动轨迹为逆时针 方向转动的椭圆，且振幅随深度呈指数函数急剧衰减，传播速 度略小于横波。该类型波是由英国学者瑞雷于１８８７年首先在 理论上确定的，所以又称作瑞雷波。瑞雷波广泛应用于道路无 损检测，利用雷达检测技术结合瑞雷波可准确检测隧道的各种 病害。 ３．３检测技术指标 衬砌与喷锚支护是隧道支护结构的重要组成，喷锚支护主 要是指喷射混凝土支护与锚杆支护。锚杆的施工是十分隐蔽的， 场地条件、施工工艺、底层结构和施工现场的管理水平都会对 此造成影响，所以，对施工锚杆的质量检测是十分必要的；在 喷射混凝土的过程、外加剂和拌和料的拌匀、称量、水灰比的 配比方面、洒水养护和喷射作业过程都是随机进行的，强度差 异往往会非常大，所以，检测喷射混凝土的强度也是检测施工 质量的必要步骤。综合这些因素，喷射混凝土强度、衬砌混凝 土内部质量和强度、砂浆的饱满度和锚杆的长度，都是检测隧 道工程质量过程中的重要指标。 ３．４检测方法与手段 如今一般都采用无损技术对工程质量进行检测。这种检测 技术是指在不损害构件性能与工程结构的条件下，通过对某些 物理量的测试，半段结构或者构件是否达到标准。无损检测技 术与常规检测方法相比，有随机性、现场检测、没有破坏、远 距离探测等许多优势，而且通过此种方法的得到的结果可以连 续采集，最后运用数学和物理的方法进行分析，推断的结果比 较精确，弥补了传统方法上的不足。 ３．５法测锚杆质量的检测 当锚杆的形状为直径远远小于锚杆长度的柱体时，可以使 用一维杆件理论这种弹性波中的方法对锚杆进行分析。混凝土 与锚杆是混合在一起的，和周围的岩石相比，弹性波阻抗有非 常大的差异。在对锚杆进行无损检测时候，可以吧锚杆当做是 一件一维弹性杆件，。在这种理论基础上，检测时候，就会 在锚杆的底部部位发射一种高频的应力波，这种波会随着杆体 传输到锚杆末端，并且渗透到周围的岩石和砂浆之中，在遇到 锚杆末端波阻抗变化界面和注浆密度差的时候将会产生反射信 号，这个信号被接收器接受，接收装置通过对入射信号、反射 信号的分析，得出砂浆密实度、锚杆长度、缺浆部位等多方面 的具体信息。 ３．６衬砌混凝土质量的检测 对于衬砌混凝土，一般使用地址雷达进行检测。雷达发出 的电磁波在介质中间传播时，电磁波强度、波形特征和路径都 会根据介质本身的性质而发生变化，通过接收器对输出波的幅 度、形态和传播时间进行分析，就可以确定衬砌混凝土的强度 了。 结束语 隧道工程的测量和检测对隧道能否被应用十分重要。在实 际的施工过程当中，选择合适的测量方法，不仅能够节省时间 物力，还能够保证隧道质量。当然，隧道工程的每一项项目， 也都要严密准确的检测之后才能投入使用。也正是测量技术与 检测技术的有机结合，才能保证每一座隧道工程安全顺利实施。 参考文献 ［１］李致宇，孙海燕．隧道工程测量的精度分析与测量方案设计 Ⅱ】．湖北民族学院学报（自然科学版），２０１０（０１）．６９