隧道结构总是处在相对潮湿环境中，随着时间的推移，会出现混凝土衬砌恶化，钢筋锈蚀，衬砌背后空洞，渗水等病害现象，威胁到隧道的安全运营。对衬砌检测与评估也面临许多困难，如关闭隧道，每次只能检测一个侧面，面砖遮蔽问题，检测操作等。当前人工检测方法和破坏性检测方法是有的，但也面临困难，劳动强度大，关闭隧道费用昂贵等，因此，开发一套快速，经济有效的隧道无损检测解决方案来保证隧道安全是有必要的。

美国SHRP2提出了一套无损检测解决方案，在这个方案中，提出整合探地雷达（GPR），红外热成像仪（IRT）和高清视频图像系统（HRI）多种技术互相对比验证，有效地解决隧道衬砌检测问题。SHRP2解决方案具有非接触，无损，探地雷达不受表面材料（面砖），快速检测等优点。

● 衬砌厚度与钢筋深度；

● 混凝土衬砌恶化与剥离

● 衬砌与基岩间的脱空

● 衬砌背部渗水

● 裂缝探测

探地雷达沿隧道纵向扫面，每隔一米布设一条测线；红外热成像仪与高清摄像机沿隧道纵向采集，分左右立面与拱顶。检测速度控制在16-24公里/小时。

美国匹兹堡阿姆斯壮隧道检测应用案例（Armstrong Tunnel）（2015年9月22-25日）：

阿姆斯壮隧道

阿姆斯壮隧道热成像

GPR信号衰减分布图（东西墙对比）

介电常数分布（东西墙对比）

IRT红外温度分布图

从以上图片可以看到：

● 42英尺处，有面砖脱胶：HRI未发现，IRT低温，GPR衰减小，GPR介电常数小；

● 80英尺处，衬砌恶化：HRI面砖丢失，IRT温度无变化，GPR衰减大，GPR介电常数小；

● 100英尺处，衬砌恶化：HRI面砖丢失，IRT温度无变化，GPR衰减大，GPR介电常数小；

● 混凝土衬砌恶化

• a. 基于ASTM D6087-03，对探地雷达信号衰减测量

• b. 墙面区，信号中度和高度衰减为14.4%，低衰减为10.9%

● 混凝土衬砌内部含水

• a. 采用GPR测量介电常数方法

• b. 墙立面14.1%被测到高含水（10%以上）

• c. 墙立面73.4%被测到中等含水（2-10%）

• d. 墙立面12.5%被测到低含水（<2%）

实践表明SHRP2定义的隧道无损评估是可行的。无损检测方法与实际情况有很好的吻合。这套系统是专门针对隧道衬砌检测而开发的，几种不同的技术互相验证对比并结合。