隧道工程质量检测存在的问题及改进

隧道工程质量检测存在的问题及改进一、前言随着铁路的发展，隧道的数量、规模越来越大。质量检测工作成为隧道工程建设中非常重要的环节。只有做好了质量检测工作，才能够提高隧道工程的建设水平。因此，新时期下，我们要及时发现隧道工程质量检测存在的问题并对其进行改进。二、铁路隧道工程质量检测的必要性近十年来，铁路建设高潮持续不断，成就辉煌，有目共睹。但与此同时，铁路工程也出现了一些质量问题，其中铁路隧道工程质量与路基、桥梁、涵洞等工程质量相比，质量问题显得相对突出。例如，2001年11月4日达成线万山寺隧道发生拱部坍塌事故；有的新线隧道发生较大范围的拱墙开裂、内挤、水沟变形，隧底翻浆冒泥等严重病害，导致长时间慢行、间隔封锁施工，影响正常运输。万山寺隧道拱部坍塌事故发生后，各线建设单位纷纷聘请专业检测单位使用地质雷达或钻孔、或开仓检查，发现一些隧道存在拱墙衬厚度严重不足。正如铁道部领导尖锐指出的那样：“隧道衬砌光而不实。隧道衬砌目前均比较圆顺光滑，但衬砌厚度、与围岩的密贴程度，复合衬砌段锚杆长度和间距，喷射混凝土厚度，超挖回填密实度，仰拱和铺底基底积水、虚渣清除和仰拱的灌注等仍存在一些问题。”铁路隧道工程质量问题令人不安，扭转铁路隧道工程质量问题连续发生的被动局面、消除工程质量隐患、杜绝由铁路隧道工程质量不良引发的重大质量安全事故已刻不容缓。三、隧道常见的质量问题1、隧道水害。在隧道所出现的一系列质量问题中，隧道渗漏水所造成的危害尤为普遍。隧道水害不仅增加隧道内湿度，降低路面抗滑性能，造成电路短路等事故，危及运营安全，而且还易引起其他病害。由于隧道渗漏水、积水，将会造成衬砌开裂或使原有裂缝发展变大，加重衬砌裂损；当地下水有侵蚀性时，会使衬砌混凝土遭受侵蚀，并且随着渗漏水的不断发展，侵蚀程度日益加重；在寒冷地区，水是影响隧道围岩冻胀的重要因素，水害严重必然导致冻害严重。2、 衬砌缺陷。衬砌缺陷主要是因为衬砌空洞、厚度、强度、密实度等原因造成的衬砌变形、衬砌移动及衬砌开裂等。作用在隧道衬砌结构上的压力，与隧道围岩的性质、地应力的大小以及施工方法等因素有关。由于受技术和资金条件的限制，一些因素在设计前是难以确定的，所以在隧道衬砌结构设计中常带有一定的盲目性，导致结构强度不够或与围岩压力不协调，造成衬砌结构开裂、破坏。然而，工程上出现的衬砌开裂更多的则是由于施工管理不当（衬砌厚度不足、混凝土强度不够等）造成的。3、 净空受侵或轴线偏位。因模板强度、刚度不足而出现跑模，或因测量误差过大，出现模板定位偏差过大，都有可能导致隧道净空甚至建筑限界受侵或者出现隧道整体轴线偏位。也有因对已建成隧道的衬砌质量缺陷进行套拱处理而出现限界受侵的情况。4、 通风不畅。所有的隧道均需要通风，不管是自然通风还是人工通风。事实上，当前国内相当数量的隧道尤其是中长隧道，通风设施常常形同虚设，一般不开启（多数是为节省运营费用），造成洞内运营环境污浊。而且，国内隧道通风设计主要依据现行《隧道通风照明设计规范》,其中对运营通风之规定应该说较为详尽，但火灾通风仍需进一步探讨从而以规范形式予以认定。四、隧道常见质量问题产生的原因1、制度问题。我国隧道工程检测制度尚未完善，这给实际检测操作带来了很大的困难，常误导施工人员执行错误的作业方案。以高铁工程隧道为例，高速铁路长隧道及特长隧道应结合辅助坑道情况设置紧急出口，紧急出口上方应设标示牌和紧急照明设施，紧急出口通道的设置应符合相关规定。由于隧道检测制度缺乏，对于隧道紧急小口施工控制不足，影响了隧道建筑功能的正常发挥。2、操作问题。拟定检测方案之后，施工单位必须要将其执行于现场操作，这样才能取得预期的建造成效，充分发挥出隧道工程应有的交通功能。现代城市交通隧道的结构更加复杂，实际施工流程里对质检人员的操作要求更高。高速铁路隧道内不设置供养护维修人员待避的洞窜，但应考虑设置存放维修工具和其他业务部门需要的专用洞室，这些都是质量检测的重点，但实际检测操作很少涉及到。3、管理问题。隧道检测并非简单的施工勘察，而是要收集大量与工程相关的数据信息，经过对比分析后才能获得最佳的检测结果。但是，施工单位长时间仅注重于作业进度的控制管理，对质量检测工作没有给予足够的重视，管理缺失导致了检测工程流程的不足，尤其是质量保证资料不真实性，数据信息收集不可靠，不能反映真实的施工情况，错误引导检测结果。质检管理是整个隧道工程管理的一部分，一旦质量管理失去了原有的工作流程，隧道施工的质量水平则会不断降低，对工程收益水平造成了阻碍。4、技术问题。隧道是服务于交通工程建设的常用设施，尽管其结构组成方面具有简单化作用，也能支撑于周围建筑体而维持了地面车辆行驶的有效措施。隧道工程质量检测配备的技术条件不足，对于工后隐蔽工程的检测，个别检测技术要求达不到，降低了质量检测所得数据的分析水平，这些都不利于隧道建造作业质量的管理。例如，信息技术尚未融入隧道建造中，工程勘测未及时发现隧道路段存在的地质风险，施工后出现各种结构病害而降低了总质量水平；衬砌背后空洞大小、系统锚杆注浆饱满度等质量问题，目前国内外检测技术还不能完全解决。五、隧道工程质量检测工作的改进策略1、规划人员。我国对于隧道工程的质量标准越来越严格，例如，南京长江隧道是目前中国超大型盾构隧道中，所经地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最人的工程。该工程在建设过程中，严格筛选了人员组建施工队伍，进而保证了每个环节的施工质量。施工单位应规划好检测人员以提高项目的指导性，引导现场人员控制好隧道作业质量。2、过程控制。应加强施工过程的质量控制与检测，及时发现隧道作业存在的问题。对于每一项工程采取质量检测，应根据上程结构特点调整检测方案，以获得最可靠的检测结果。施工阶段控制隧道结构质量，要对每一处细节进行检查，特别是隧道工艺流程、墙壁支护结构、地基加固结构等，都是质量检测的重要环节。3、 数据调研。为了更好地分析隧道检测结果，应对所得数据实施全面性的分析，经过数据调研弄清隧道建造的质量水平。一般情况下，建造隧道方法多样，按开挖断面形式不同分为全断面法和分步开挖发法。深度浅的隧道可先开挖后覆盖，称为明挖回填式隧道；先兴建从地表通往地下施工区的竖井，再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道。检测人员要按照具体的开挖方式，设计切实可行的质量数据研究方案。4、 质量分析。新时期建筑行业对工程建造质量提出了严格的标准，要求施工单位拟定于隧道施工方案相配套的检测方案，这样才能更好地控制隧道结构功能。质量分析是检测环节的主要工作，也是隧道检测发挥其施工指导作用的基础。质量分析有严格的参考5、 强化管理。当前，隧道工程已经成为交通设施不可缺少的组成部分，这充分说明了隧道对于路面交通的重要性。检测是为了更好地引导施工，工程单位要强化质量检测管理，为现场人员提供优越的工艺引导。6、 技术改造。施工单位要注重质量检测技术的应用，对隧道工程进行全面性的勘察管理，维护现场施工作业的流程。攻坚克难，提高现有工程的检测技术，利用信息科技为支撑创建自动化检测系统。例如，将GPS技术应用于隧道检测，将检测数据及所得图像传输给显示器，方便了隧道检测工作的调整。六、发展趋势1、地质雷达的应用地质雷达（GPR技术是一种根据电磁波反射原理，探测浅层地质结构和工程质量检测的一种高科技手段，地质雷达技术主要运用与两大领域：场地勘探和混凝土质量无损检测。场地勘探主要是工程现场勘探，路面地基勘探，地质水文勘探等领域。混凝土质量无损检测主要包含铁路和公路的隧道衬砌质量检测，路基路面质量检测等方面。近几年来随着我国隧道建设的不断发展，这一技术将会越来越多的应用于隧道工程这一领域，它具有非常广阔的应用前景。2、地质雷达在目前我国隧道工程测量和质