A1040 MIRA混凝土超声波断层扫描仪检测隧道衬砌中的结构损伤

现场测试概况

      本次数据采集与分析工作开展于隧道主通风（压力通风）系统区域，本文选取其中一处典型测试区域的检测结果进行分析总结。本次检测先采用探地雷达（GPR）完成全域普查筛选，确定重点测试点位；GPR数据依托搭载1 GHz天线的推车式设备采集。雷达成像图谱显示，地表下方约38.1 cm位置存在低密度界面异常区域，地表下方约71.1 cm位置存在第二处介质界面特征。

      本次初始测试区域布设范围较小，垂直覆盖高度约1.2 m。完成首轮数据采集后，通过A1040 MIRA超声波断层扫描成像仪结果发现，区域左侧边界存在疑似分层病害特征。为完整探明病害分布范围，现场拓展MIRA测试网格，*终检测覆盖长度超4.9 m、宽度2.5 m。本次检测采用50×150 mm测试网格，整体外业测试时长约3小时，单位作业效率约15分钟/㎡。

 图 b

图 C

图 D

图 E

      结合图B、C、D、E扫描成像结果分析，该检测区域存在疑似衬砌分层、剥离的典型超声反射特征。图中两处黑色矩形及线条区域为现场管线、固定装置遮挡形成的检测盲区，不代表结构病害。

      图C B扫描成像可识别大范围弯曲分层病害特征，病害分布深度区间为203 mm～508 mm，纵向延展长度超3.4 m。图D C扫描切片取自305 mm深度位置，可直观呈现弯曲分层病害的平面分布范围。受分层强反射信号干扰，该深度区间后壁结构反射信号特征弱化，未识别到清晰后壁反射界面，该成像特征与前期GPR雷达图谱异常位置相互对应。

受隧道超挖施工影响，衬砌厚度存在区域差异性，本次识别的分层异常，大概率为初期喷射混凝土衬砌与围岩界面脱粘导致。图E C扫描成像可识别表层下方约63.5 mm位置的钢筋构造，钢筋排布间距约410 mm，该结构特征与隧道原始施工蓝图数据一致。受超声偏振效应及扫描方向影响，本次成像可清晰辨识箍筋结构特征。

检测结论

      本次依托A1040 MIRA超声波断层扫描成像仪对混凝土、喷射混凝土试样及实体隧道衬砌结构开展系统性检测验证，可识别空腔、水充空隙、水平分层、夹杂物等典型内部缺陷，同时可辅助判定钢筋埋设深度、构件配筋间距、结构衬砌厚度等基础参数。

      设备可识别深度达205 mm的衬砌分层病害。本次检测遵循“先目视普查、后GPR初筛、再超声精细化检测”的作业流程，精准锁定病害重点区域。在扫描极化方向与钢筋走向垂直、构件表层无严重开裂的工况下，扫描极化方向与钢筋走向垂直、表层无严重开裂时，配筋成像辨识度更佳。

      设备可有效捕捉表层裂缝衍生的异常反射信号，能够为表层裂缝深度研判提供参考依据，同时表层细微结构缺失、不连续特征，可作为裂缝发育的辅助判别指标。本次检测在地表下方508 mm深度位置，同样识别到结构性异常信号。

      结合室内试样验证与隧道现场实测结果可知，A1040 MIRA超声波断层成像技术适配隧道衬砌无损检测场景，可有效补充传统目视巡检的局限性，辅助排查监测隧道衬砌分层、界面脱粘等隐蔽病害，为隧道结构质量评估与运维管控提供可靠的数据支撑。