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以公路隧道检测方法为基础实施安全性评价的实证分析
日期:2017-9-15 9:58:39 作者:佚名 来源:本站原创
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        摘要:公路检测是进行养护和公路技术状况评定主要依据。据高速公路隧道检测的结果,由数学中多级模糊综合评价的方法,对建立隧道结构安全状况与隧道整体工程结果评价之间的线性代换的关系。高速公路隧道实施安全性进行评价。实践中表明,此评价方法以量化形式给出评价,从而能客观反映隧道的安全现状, 夜可供同类工程项目参考借鉴。
        关键词:公路隧道;检测;安全
        隧道作为地下的结构,由于地质条件不定性,再加上自然灾害侵袭,会使在施工及建成后运营期间出现一系列的病害。如渗漏水、衬砌开裂及腐蚀、坍塌等这些病害会很严重威胁隧道结构的安全、缩短隧道使用寿命。为此,对运营隧道要进行安全性评估,在公路隧道产生比较大病害前期采取措施并且进行治理,控制和减少公路隧道事故的发生。
        一、隧道安全现状与检测方法
        由于公路隧道灾害事故的频繁发生,各国家都在为如何从其中获取教训来防患于未然,纷纷提出改善措施从而来提高隧道安全技术方面。例如欧洲公路隧道密集,对其研究公路隧道安全较为深入,成果颇多。1999年以后,欧洲公路隧道在发生数起重大伤亡的事故后,引起欧盟的反思和重视,随即在2000年建立专门机构EuroTest,主要负责检查并评价现欧洲公路隧道的安全性能与风险程度,为其进行参考与改善。我们国家的《公路项目安全性评价指南》中对隧道安全性评价有大致的规定,但是评价标准是基于现有规范和经验,而且评价标准比较模糊乃操作性差,特别是对隧道机电系统的评价标准,基本上是空白的。然而现目前国内的隧道安全性评价研究都是基于灰色理论和模糊数学的方法进行的。且方法理论体系陈旧,然而评价过程中权值的确定还具有很大的人为因素影响,所以评价的结果很难以让人信服。
        最常见的检测方法进行一定的评价,以便于检测方法的选择提供有效的依据。目的是为了很好的区分优点和缺点。一般情况下进行选择时,更加合理的进行选择,为公路隧道提供更大的安全保证。
        (一)目测法
        此方法是通过目测的技术手段,针对工程施工的工序、平整度和艺术效果、及缝隙是否符合标准要求的检测项目要进行目测,从而确定其质量是否达到合格。目测目前是一个工程合格检查的主要手段之一。
        (二)声波反射法
        主要是通过对投射波和反射波的分析确定衬砌混凝土的健康状况,从而判断 出混凝土内部是否存在缺陷、围岩和衬砌体的结合情况。此方法测试是根据超声 波在穿过混凝土时,在波形、缺陷区的声时、波幅和频率等等参数所发生的变化从而来进行判断的一种技术。
        (三)量测法
        用量测工具对其各项施工情况进行测量检测,是通过对比测量值和标准所规定及施工规范所规定的偏差值来进行比对的,确保判断质量是否合格。
        (四)地质雷达法
        是通过雷达发射电磁波,来利用电磁波在不同介质中反射的情况和速度,确定目的物的位置以及形状。由于地质雷达检测采用先进的连续扫描无损探伤技术从而能够全方面的对其实时的检测,是一种高效、经济、便捷的无损测量检测技术,现如今应用的很广泛。
        (五)冲击回波法
        平时所说的无损检测方法具有快速、简便、设备轻便、抗干扰能力强、可重复测试等等特点而备受喜爱。工作原理:利用短时的机械冲击波产生的低频应力波传播到结构的内部,当遇到缺陷或构建另一面时被反射回来,从而被安装在附近的传感器所接收、并且被送到数据处理器中进行处理,通过对时域和频域的分析即可得出混凝土的缺陷的深度或厚度,对缺陷进行准确的定位。
        (六)高密度电阻率法
        高密度电阻法检测的参数也是电阻率,被检测的状态不同,电阻率也不同。高密度电阻法应用于野外数据采集时候,速度非常快而且精度非常高,结果资料也更加的直观。因此,在隧道底充层、仰拱结构状态、底板、隧底病害等方面具有广泛的应用。
        二、隧道检测项目方法及结果分析
        (一)隧道切面内轮廓检查
        断面检测根据现场的实际情况,每20m测量一个断面,对于病害严重部位加密,通过对已完成二衬和初衬部分隧道断面来进行量测,从而判断是否满足设计断面轮廓要求。
        (二)衬砌缺陷和渗漏水检查
        检查采用步行方式,配备检查工具和设备,进行目测或量测的检查。主要采用目测配合皮尺、钢卷尺、宽度观测仪等量测设备,针对洞口、衬砌等进行外观检查,包含衬砌裂缝形态和分布、混凝土外观缺陷、渗漏水分布及程度等。
        (三)衬砌厚度、空洞及不密实带检查
        采用由瑞典MALA公司生产的RAMAC型地质雷达,根据场地具体情况以及隧道各个部分在结构受力方面的重要性,原则上在每个隧道都应该分别在拱顶及左右拱腰各布置一条测线,但由于检测施工条件的限制,在隧道桩号K6+790~K6+798布置了拱顶以及左右拱腰测线,并且在已建成部分全长范围内左右边墙布置长测线。同时在测线上选取典型位置钻孔取样,并对钻孔取芯衬砌厚度与设计衬砌厚度进行比较,分析实际衬砌厚度是否满足设计和稳定性的要求,同时检测初衬壁后空洞与密实状态。
        三、公路隧道安全风险
        (一)安全
        安全是一种可能造成隐患损失的状况或者是降低一种潜在危害的来源。安全性是指隧道系统的安全程度,应该先有稳定可靠性才应该有安全性。当危险性越来越大时,安全性能才会越低;反之,当危险性越来越小时,安全性能才会越高。显然可靠性能从而提升了安全性等级,但没有直接关系,只有在设定目标时候才有特定的关系。
        (二)几率
        为当计算出特定的事件或结果的可能性,以可能发生事件和特定事件结果的比率。在几率的理论中,几率是用以描述某个事件发生的可能性,而试验应该指的是观察值,试验可能的结果被称为事件,然而事件的集合被称为样本空间。
        (三)风险
        风险的定义有很多很多,按照简单的说就是危险或事故发生的可能性,再或者就是暴露于危险环境当中。再清楚一点解释,就是以在某活动过程中存在的可能危机,将导致不安全状态所发生有害后果几率。
        四、隧道检测存在问题及环境评价
        (一)成本昂贵
        为了保证检测性能和取得精确的检测,采用的是国内外最先进的设备和技术,从而造成设备费用昂贵成本过高。
        (二)处理软件
        由于隧道检测的复杂性和特殊性,造成隧道处理软件在很大程度上都不能完全达到自动处理的效果,基本上都需要人工参与,效率比较低。
        隧道的运行安全受静态安全影响因素即交通工程设施条件、道路条件、环境条件以及动态安全影响因素即气候条件、事故条件及交通条件等多种因素影响。分析各类因素对隧道运行安全的影响,应先对隧道运行环境进行描述,运行环境主要评价指标主要分两类:道路环境和气候环境。
        结语:
        质量和安全是公路隧道建设的关犍。涉及到公路的使用和社会功能、使用期限,甚至可能威胁到人们生命财产,因此选择合理有效检测的方法,实施有效的工程检测是公路隧道建设中关键技术之一,我国公路隧道修筑记录在不断被刷新、施工技术难度也在大大不断增加。对于公路隧道来讲,合理、科学、安全的设计、管行车下的安全问题具有十分重要作用。因此,评价高速公路隧道整改意见对于我国高速公路隧道的建设有重要的指导作用。
参考文献:
[1]张素磊.隧道衬砌结构健康诊断及技术状况评定研究[D].北京交通大学 2012.
[2] 潘永战.城市隧道施工引起建筑结构协同损伤理论及其应用[D].青岛理工大学 2012.
[3]徐坤.隧道施工质量控制的关键技术研究[D].西南交通大学 2011.
[4]戴学臻.公路隧道运营安全评价及管理系统开发研究[D].长安大学 2010.

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