王佳宁 科技日报记者 赵向南
“波形清晰,反射信号完整!”日前,西渝高铁隧道施工现场,试验员申凯用全新无损检测工法为锚杆支护质量“体检”,精准数据让技术管控更有底气。此前,隧道锚杆检测一直是工程界的难题。
隧道锚杆是稳固围岩、防止变形坍塌的关键,其长度不足、注浆不密实,会给隧道运营埋下隐患。然而,锚杆检测长期存在短板:现行规范缺乏明确采样标准与参数,检测多依赖个人经验;隧道内机械轰鸣、振动频繁,信号杂波多、噪声大,易误判漏判;拱顶区域注浆难度大、密实度合格率低,是质量管控的薄弱环节。

“以前检测靠经验,采样长度不明确,外界干扰大,拱顶锚杆质量难控。”西渝高铁隧道施工项目检测负责人杜艳兵坦言,传统方式效率低、随机性强、隐患排查不彻底,难以满足精品隧道建设要求。
为破解这一难题,中铁六局技术团队依托应力波传播原理,研发出一套全新的隧道锚杆无损检测标准化工法,告别“凭经验检测”的粗放模式,为隧道工程安全质量管控提供可靠技术支撑。
新工法检测原理科学高效:技术人员对锚杆外露端头施加瞬态激振,应力波沿杆体传播,遇注浆空洞、密实度不均或传导至杆底时,会产生专属反射信号。高灵敏度传感器捕捉反射波的相位、振幅和传播时长,即可准确反映锚杆实际长度、锚固范围及注浆密实度,实现全程无损、精准检测。
针对现场难题,技术团队精准攻坚:面对标准模糊、采样不规范问题,建立采样长度理论公式,明确量化采样标准,要求信号记录长度不低于锚杆设计长度的3倍,确保完整捕捉杆底多次反射信号,消除检测偏差;面对施工振动干扰大、信号失真等问题,通过现场试验确定最优采样参数,根据环境振动强弱动态调节仪器触发电平,有效滤除高频杂波,提升数据真实性与稳定性。
更关键的是,该工法创新采用“分级管控、重点优先”的检测机制:在满足规范抽检比例要求的同时,将隧道拱顶核心受力区域划为一级重点,实行每循环全覆盖、梅花形布点检测;将断层、节理、围岩破碎带等地质薄弱区域划为二级重点,加密抽检频次,实现重点区域无盲区、薄弱区域无遗漏。检测作业可与隧道掘进、支护施工同步推进,兼顾质量与速度。

该工法应用后成效显著,已全面推广至西渝高铁康渝段石家梁隧道、万家山隧道及新建西延铁路高哨隧道等重点工程。实测数据显示,锚杆长度判定准确率大幅提升,单根锚杆检测时长缩短30%,解决了传统检测“不准、不全、速度慢”的问题。
据悉,该工法无需新增专用设备,操作简单、可复制性强,广泛适用于高铁、普铁、公路、轨道交通等各类隧道工程。这套自主创新的标准化、抗干扰、高精度检测工法,填补了隧道锚杆检测的行业空白,为地下工程高质量建设提供了可复制、可推广的实战经验。
(中铁六局太原公司供图)

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