无损检测技术在岩土工程中的应用探微

张金来1       郭丽2

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摘要；岩土工程无损检测技术是一种先进的检测方法，它能够在不损害建筑工程结构或构件性能的前提下，通过测量特定的物理指标，准确判断其性能或结构是否发生变化。这一技术是多学科交叉融合的产物，以现代材料力学和应用物理学为理论基础，借助现代电子技术和计算机工具进行测试。在岩土工程中应用无损检测技术，可以及时发现异常现象，为及时采取有效处理措施提供有力支持。基于此，本文将主要针对无损检测技术的有效应用这一内容进行分析，仅供参考。

关键词：无损检测技术；岩土工程；应用方法

前言

我国建筑工程领域目前正处于一个关键的发展阶段，新兴建筑工程层出不穷，同时众多老旧建筑和桥梁亦因使用年限的逼近而逐渐暴露出质量问题。为确保岩土工程的质量与安全使用，对其进行检测工作显得尤为重要。目前，无损检测技术已成为最为先进且高效的检测手段，其优势在于能够在不损害岩土工程原有结构的前提下，实现更为精确、高效和灵活的检测工作。

一、关于无损检测技术的特点及意义分析

岩土工程无损检测技术是一种科学的检测方法，它基于不损害建筑工程结构或构件性能的原则，通过测量特定的物理指标，对构件的性能和结构变化进行判断。这种技术旨在确保在不影响工程整体安全和质量的前提下，对工程的健康状况进行准确评估。岩土工程无损检测技术，乃多学科深度融合之结晶，其理论基石在于现代材料力学及应用物理学之发展，而其实现手段则依托于现代电子技术与计算机科技之进步。无损检测技术的应用范围是比较广泛的，具体来说，就是在多个领域当中都能够发挥出重要的作用。和传统检测技术相比较来说，无损检测技术所具备的优势是比较明显的，如，准确性、实时性以及可靠性等。该技术涵盖计算机技术、信号处理技术以及传感技术等核心技术，其显著优势在于检测效率高、无损于岩体、数据精确可靠等特点。

二、岩土工程中无损检测技术的应用方法

在开展岩土工程的施工建设过程中，应当充分发挥无损检测技术的重要价值，因此，下文将通过几个关键技术内容来探讨该技术的应用方法。

1、超声波检测技术

超声波检测技术是一种精确、高效的非破坏性检测方法，该技术主要应用于桥梁内部空隙的精确探测。其运作机制依赖于瞬间应力波理论，通过利用小钢球对混凝土表面进行敲击，从而产生低频应力波。这些应力波将进一步传递到桥梁结构的内部，从而实现对桥梁内部状况的深入分析和评估。当波遇到断裂面时，会发生反射现象。这种情况下就需要对反射波的整个形态特征进行分析，从而能够对桥梁内部空隙的精确位置和范围进行准确掌握。此外，这项技术还能够利用多方向超声波激发瞬间共振效应，一步检测岩土工程的裂缝和结构完整性。在实际操作中，透射和反射是两种常用的超声波探伤方法，其中反射方法具有较高的精确度，能够从反射信号中准确获取空隙的位置信息。如图1所示为脉冲回拨探伤仪的工作原理。

大多数情况下，脉冲发射器的应用是需要通过探头向试件内部发射超声波短脉冲信号。当这些超声波遇到试件内部的缺陷或边缘并产生回波时，信号处理器会捕获这些回波，并测量其幅度和传播时间，进而在示波器上展示这些数据。若已知试件中的声速，结合示波器所获取的信息，可精确地判断缺陷在工程中的位置及深度。虽然此技术具有显著优势，但在实际应用中，其检测结果可能受到多种因素的干扰。以管道检测为例，管道内的空气、水分或蜂窝体结构可能干扰检测过程，导致结果偏离真实值。此外，当管道处于相交或相邻状态时，也可能对检测结果造成影响。值得注意的是，不同材质的管道也可能对检测结果产生差异。

图 1脉冲回拨探伤仪原理图

2、光纤传感检测技术

光纤传感检测技术在具体的应用过程中，还需要利用特殊物理量中的敏感性来对实现将物理量和光信号进行转换，同时还会对这种转换进行各种测量。经过多年的发展历程，我国已有的光纤技术已经取得了一定的进步，而且还在多个领域当中有着较为广泛的应用。在岩土工程中，光纤传感检测技术也得到了应用，能够对岩土工程中大多数内容进行监测和管理，例如，可以实现对岩土工程中钢索索力进行有效的监测和管理。然而，由于其较高的价格，光纤应变传感器在岩土工程检测中的推广受到一定限制。

3、低场核磁共振技术

在岩土工程领域，低场核磁共振技术已成为一项关键的无损检测技术。水泥，作为岩土工程中至关重要的材料，其内部充满了复杂的孔隙结构。这些孔隙的大小、比例、分布以及相互之间的连接状态等因素，均对水泥的性能产生深远影响。在特定的建筑工程环境中，例如海水中的桥梁，对水泥的孔隙结构进行精细检测显得尤为重要。这是因为海水中的钠离子会导致桥桩中的钢筋被腐蚀，甚至严重的话整个桥梁工程的施工质量将会造成严重的负面影响。

4、探地雷达检测技术

该技术价值的实现是需要通过利用1000MHz以下或更高的高频电磁脉冲波来完成。一般情况下该技术的具体应用方法都是应用宽频带短脉冲技术。依据相关特殊要求来说，是需要将发射天线放置地下。如果雷达脉冲波可以实现在地下进行传播的话，若是和存在不同电性的介质交界面相遇的话，会导致地下中一些雷达脉冲波的能量在地面上进行反射，这样的话就能够保证天线可以将其进行接收。这一检测技术展现出卓越的性能，能够精确测量工程缺陷区域的尺寸、深度及形态。其显著优势在于操作简便、高效运行，并且能够大幅度节省人力资源，为工程检测领域带来革命性的变革。此外，此项技术具备宽广的检测范畴，且其检测结果独立于周边环境之影响，展现出卓越的稳定性和可靠性。该技术之核心在于对地下介质交界面反射波的分析，通过记录反射波的振幅及波达地面的时间，进而深入解析地下介质的分布情况。其高分辨率特性使其在浅层及超浅层检测领域备受赞誉。

在岩土工程检测工作中，通常会运用到以下五种情形：①对挡土墙病害的勘察与识别。②对基层厚度的精确测量。③对基层含水状况的深入分析。④对基层密实性的细致检测。⑤对面层厚度的准确测定。除此之外，结合此项技术的独特优势，还可广泛应用于其他工程检测领域，包括但不限于桥梁结构的稳定性评估、道路湿度的实时监测、道路材质的详细分析以及道路裂缝的精确识别等。尽管在道路桥梁工程检测方面，此项技术展现出广阔的应用前景，然而，由于其成本相对较高，因此仍需持续研发与推广，以推动其在更多领域发挥重要作用。

结论

总的来说，当前我国已经拥有的岩土工程无损检测技术数量和种类是比较丰富的，但在实际应用的过程中，部分技术还是存在着一些问题需要进行解决的，不然是会对整个工程中检测工作的顺利开展造成一定的不良影响。所以说，相关研究工作人员应当积极开展对无损检测技术的研究和发展工作，注重将该技术的基础理论和具体操作方法进行有效结合，促使该技术内容能够逐步朝着更加先进的方向发展以及能够在各大领域中得到充分的应用。

参考文献

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