超声横波成像法在隧道衬砌质量检测中的应用

谢 琪，付 华

（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司， 贵州 贵阳 550081）

0 引言

隧道混凝土衬砌作为施工隧道中的主要承重和承载结构，其质量的优劣关乎隧道的施工和运营安全。对隧道衬砌的检测目前主要采用破坏性检测技术和无损检测技术。

超声横波反射成像法是近期应用于工程实体检测领域的一种无损检测方法。不同于超声纵波，超声横波的反射系数明显大于超声纵波，其反射波幅也大于超声纵波[2]，当超声横波以一定的速度沿着混凝土结构内部传播时，其遇到混凝土与液体（空气）的接触界面时，就会被反射回结构内部。因此，采用超声横波对结构内部的缺陷进行探测时比超声纵波的反射更加的精确与灵敏，因此拟进一步采用超声横波反射成像法对隧道二衬进行检测。

1 检测原理与设备

1.1 超声横波反射法原理

超声横波成像技术基于超声横波反射法，其原理如图1 所示，一个换能器发射脉冲，另一个换能器接收反射脉冲，测量从发射脉冲到收到回波的时间间隔，依据波速C 可求出反射界面的深度[3]。对混凝土进行质量检测时，超声反射法通过缺陷表面的反射波来定位缺陷位置。

图1 超声反射法原理

1.2 仪器设备

超声横波三维成像仪采用48 道干式点接触传感器“发射-接收”信号，以“合成孔径聚焦技术”（SAFT）[5]作为信号的主要处理方法。结合无需耦合剂的多触点干式检波器及三维层析成像技术，对混凝土内部缺陷的埋深和形态特征精确成像。……