Page 58 - 无损检测2023年第八期

混凝土无损检测专题

DOI : 10.11973 / ws j c202308005

基于合成孔径超声成像技术的

混凝土腐蚀检测

王健男 , 时贺龙 , 阙振业 , 张 健 , 郝 路 , 潘永东 3

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( 1. 苏州轨道交通市域一号线有限公司, 昆山 215399 ; 2. 昆山市建设工程质量检测中心, 昆山 215337 ;
3. 同济大学 航空航天与力学学院 , 上海 200092 )

摘 要: 地铁隧道盾构管片壁受工作环境中的腐蚀性离子作用, 会产生腐蚀破坏, 给隧道安全
带来隐患, 甚至可能减少隧道服役寿命, 为此有必要对地铁隧道盾构管片壁进行检测。笔者结合合
成孔径聚焦超声成像技术, 对管片壁厚腐蚀破坏程度进行检测。首先, 构建正演模型, 对混凝土腐
蚀结构进行有限元仿真分析, 分析混凝土结构不同腐蚀程度对超声成像结果的影响; 然后, 分别对
素混凝土平台和盾构管片构件进行检测试验。试验结果表明, 超声成像技术可以快速、 准确地实现
素混凝土和盾构管片腐蚀状况的检测, 可作为一种有效方法应用于地铁隧道工程检测中。

关键词: 隧道; 盾构管片; 混凝土; 腐蚀; 超声成像检测

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 08-0024-06

Concretecorrosiondetectionbasedons y nthetica p ertureultrasonicima g in g technolo gy

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WANGJiannan , SHIHelon g Q UEZhen y e , ZHANGJian , HAOLu , PANYon g don g 3
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( 1.SuzhouMetroLine1Co. , Ltd. , Kunshan215399 , China ;

2.KunshanConstructionPro j ectQualit yTestin gCenter , Kunshan215337 , China ;

3.SchoolofAeros p aceEn g ineerin g andA pp liedMechanics , Ton gj iUniversit y , Shan g hai200092 , China )

Abstract : Duetotheioninteractionintheworkin g environment , theshieldtunnelse g mentwallofthesubwa y

tunnelcancorrosiondama g e , increasethesafet y hazardsofthetunnelandma y reducetheservicelifeofthetunnel.

Therefore , itisnecessar ytoins p ecttheshieldtunnelse g mentwallofthesubwa ytunnel.Theauthors y nthetic

a p erturefocusedultrasounima g in g technolo gy todetectthede g reeofcorrosiondama g ethewallthicknessofthe

p i p ese g ment.Firstl y , aforwardmodelandfiniteelementsimulationanal y sisonconcretecorrodedstructureshe

im p actofdifferentcorrosionlevelsonultrasonicima g in gresultsofconcretestructuresThen , thep lainconcrete

p latformandshieldtunnelse g mentcom p onentsse p aratel y .Theex p erimentalresultsindicatethatultrasonic

ima g in g technolo gycanq uickl yandaccuratel ydetectthecorrosionstatusofp lainconcreteandshieldtunnel

se g ments , p rovidin g anefficientandaccurateq ualit yandsafet ydetectionmethodforsubwa y tunnelconstruction
p ro j ects.

Ke ywords : tunnel ; shieldse g ment ; concrete ; corrosion ; ultrasonicima g in g detection
随着我国交通建设事业的蓬勃发展, 隧道工程 混凝土结构容易受到环境中腐蚀因素的影响, 产生
建设技术也飞速发展, 取得了众多成果, 隧道施工建 开裂、 渗漏等破坏, 常见的腐蚀因素主要有与衬砌混
设中的安全隐患亦日益受到关注。隧道的支护衬砌 凝土接触的腐蚀性水体、 土壤与空气中的氯离子、 硫
酸根离子等腐蚀离子的复合作用 [ 1 ] 。衬砌混凝土腐
收稿日期: 2022-06-22
蚀会严重影响隧道的使用寿命, 因此, 需要找到一种
作者简介: 王健男( 1977- ), 男, 高级工程师, 主要从事轨道交通
能够准确检测混凝土结构腐蚀情况的方法, 并及时
工程质量安全管理工作
制定合理的治理与防护方案。
通信作者: 王健男, 764127355@ qq .com
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2023年 第45卷 第8期
无损检测