公路隧道施工质量检测及评价方法研究

2022-09-11

前言

由于我国的公路隧道施工的发展历程较为短暂, 以往施工过程中多沿用铁路隧道施工技术和方法, 在自身理论研究与技术探索等方面尚不完善, 使得施工单位在进行隧道施工时都或多或少的存在着些许质量问题, 轻则延误工期, 重则造成严重的施工事故, 给人民群众的财产安全以及社会秩序的稳定造成十分不利的影响。因此, 加大对公路隧道施工质量检测及评价方法研究已经刻不容缓。

1 我国公路隧道建设面临主要问题及常见质量问题

最常见的质量问题包括:

1.1 衬砌漏水

隧道衬砌漏水是在公路隧道施工过程中最为常见的质量问题之一, 一般来说依据出水量的多少与出水形状可将其进一步分为滴水、渗水、淌水、与冒水这四种具体情形。不仅常见于施工过程中的施工缝隙、伸缩缝隙与沉降缝隙之中, 而且还频发于在相邻超挖回填不精密的地方。隧道衬砌漏水通常是因为在隧道挖掘过程中如果遇到含水层中已经成型的地下水流通隧道时, 如果此时公路道路施工过程中存在质量问题就会导致衬砌漏水情况的发生。

1.2 衬砌腐蚀

衬砌腐蚀的具体表现形态大多为隧道金属材料的腐蚀、混凝土衬砌腐蚀以及砖石气体被严重风化等, 可依据不同的腐蚀形态将简单其划分为物理腐蚀与化学腐蚀。

其中, 物理腐蚀通常情况下表现为冻融交替性冻胀性侵蚀与干湿盐类结晶性涨裂侵蚀, 而化学侵蚀则表现为软水侵蚀、盐类侵蚀、分解性侵蚀和其他的有机物腐蚀等情况。

1.3 衬砌的压溃及剥落

衬砌开裂大都是由于外力对队开裂部位不断加大作用力, 使得衬砌的承载力超标, 进而导致衬砌压溃现象的发生, 最终导致衬砌剥落, 严重还会引起崩塌发生。导致衬砌开裂的常见因素主要有自然因素与人为因素两部分, 自然因素类似于滑坡、泥石流等自然灾害, 人为因素大都类似于施工材料质量存在缺陷以及工程设计不到位等。

1.4 洞门裂损及洞门病害

洞门是隧道两端的外露部分, 也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构, 其作用是保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定, 引离地表流水, 减少洞口土石方开挖量。与此同时, 洞门还是标志隧道的建筑物。因此, 应与隧道规模、使用特性以及周围建筑物、地形条件等相协调。常见的导致洞门裂损及洞门病害的发生原因主要为公路隧道施工过程中对推力计算失误、施工技术不达标以及附属的排水设施建设不规范等。

1.5 隧道冻坏

隧道冻害通常情况下多发生在高纬度的寒冷地区, 由于隧道内部的水泥与围岩积水在寒冷的天气条件下发生冰冻现象, 导致隧道的拱部出现挂冰、边墙结冰以及衬砌涨裂情况的发生, 进而影响到公路隧道的正常运行秩序与运行安全。尽管我国对隧道冻害已经有了高度的重视, 但是由于种种条件的限制使得对隧道冻害的防治措施没有进一步的发展, 因此, 需要在实际的施工过程中根据施工现场的具体情况, 对隧道冻害的解决以及预防措施提出相应的改进。

2 公路隧道施工质量检测方法实用性评价研究

随着我国经济实力的提升, 对交通运输的需求也在逐步增加, 仍然有大量的公路隧道工程正在进行施工或者已经提上开始建设施工的日程。在这种情况之下, 更加需要加大对公路隧道施工的质量要求, 相关部门应通过一系列的手段对公路隧道施工的施工质量进行严格检测, 确保每一条隧道都能够有过硬的质量安全。在此过程中, 对施工质量的检测以及评定方法的选择就显得尤为重要。本文选取了部分常用的检测方法进行着重分析。

2.1 目测法

目测法因其具有简单、实用等优势, 现阶段我国大部分的企业依旧沿用这种方法对道路隧道职工的施工质量进行检测。相关检测人员通过目测的形式对公路隧道的整体外观进行检测评定, 其检测内容主要为施工建设的施工流程是否合乎规范、隧道的外观整体效果如何、其平整度与缝隙之间的大小是否超出规定的范围等。不仅可以快速发现隧道工程中存在的质量问题, 而且还能够帮助施工人员现场提出解决的方案。

目测法的实施关键点可简单通过四个字来进行概括, 即“看”、“摸”、“敲”、“照”。

2.2 测量法

测量法的使用需要借助相关的专业测量工具, 将施工的情况进行实地测量, 通过测得的数据来进行分析桥梁隧道的质量高低。在实地测量的过程中, 由于地形、设备以及人为操作等条件的限制, 可以允许测量的结果存在一定的误差。但是, 在测量时我们应最大程度的避免误差的产生, 力求测量结果精确、真实、可靠。

测量法使用的关键也可简单的概括为四个字, 即“吊”、“靠”、“套”、“量”。

2.3 声波反射法

声波反射方法的实质就是利用声波形状的对比以及频谱的分析进行检测的一种方法。在实际的操作过程中, 由于衬砌混凝土的实际状况会通过波形与频谱的表征直观的反映出来, 所以, 一旦混凝土或者衬砌体存在问题, 可通过对波形与频谱的详细分析得出确切的结论。

具体而言, 声波反射方法的使用原理是通过超声波脉冲在产生问题出发出的反射情况对产生的问题进行分析, 常用于对衬砌混凝土的内部问题、厚度以及描杆描固的质量情况等问题的检测, 其局限在于一次只能测试一个隧道面的洞室。

2.4 冲击回波法

冲击回波法是国际上近几十年才开始使用的一种检测方法, 是一种可对混凝土的内部结构进行无损害的检测的方法, 一般来说较为容易操作、相关设备轻巧、检测数值受到外界的干扰程度较低, 并且可进行多次的重复测试。

冲击回波法主要用于隧道底板、衬砌部位以及隧道路面等一单面结构为特征的部分进行检测。

2.5 高密度电阻率法

在八十年代的后期, 我国有关部门针对高密度电阻率法进行过全面、系统的科学研究, 并取得了一系列突破性的进展。高密度电阻法有着非常明显的优势, 一方面, 在野外进行科学数据的采集的时候高度电阻法有着比其他方法更高的效率, 平均每天能够达到一千米以上的测量距离。另一方面, 高密度电阻法耳朵点与点之间的距离较为密切, 测量的数据精确度较高。

在现在的许多工程质量检测中, 高密度电阻法是最为常见的检测方法之一, 一道路隧道的质量检测来说, 被广泛应用于隧道病害、隧道底板以及隧道拱仰结构的使用状态等方面。