無損檢測技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用研究

梁 娟

（河南省水利第一工程局，河南 鄭州 450000）

無損技術(shù)的研發(fā)與運用進一步提高了水利工程的檢測操作質(zhì)量及速度，也為其提供了更加便捷和安全的檢測技術(shù)，對水利事業(yè)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。為了在水利工程建設(shè)中更好地應(yīng)用無損檢測技術(shù)，需要全面分析與總結(jié)無損技術(shù)在應(yīng)用中的要點，并制定合理的應(yīng)用方案，在水利工程檢測中嚴格按照相關(guān)標準與規(guī)范開展檢測操作，為水利工程的長遠發(fā)展提供保障。

1 無損檢測技術(shù)在水利工程中的重要性及其性質(zhì)

水利工程建設(shè)是我國基礎(chǔ)建設(shè)工程之一，其發(fā)展勢態(tài)直接影響我國經(jīng)濟與社會的穩(wěn)定發(fā)展?，F(xiàn)階段，水利工程檢測過程中，對于無損檢測技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用。無損檢測技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用能夠有效改善工程整體結(jié)構(gòu)，并解決其中的一些問題，保證安全性的同時也為工程的順利運作提供了保障。無損檢測技術(shù)有著現(xiàn)場性特征，并且通?？梢栽谝欢ň嚯x外開展檢測作業(yè)，其“無損”特性對水利工程來說也大有裨益，而多數(shù)檢測技術(shù)和檢測設(shè)備并不具備這些優(yōu)點。

無勛檢測技術(shù)通常具有三個層面的性質(zhì)。

（1）物理性質(zhì)。無損檢測技術(shù)能夠利用各種物理量來完成水利工程的檢測工作，可以把水利工程中需要利用的各種原料分別進行推算。

（2）遠距離檢測性質(zhì)。傳統(tǒng)的水利工程檢測技術(shù)受技術(shù)和環(huán)境等因素影響，有著較為明顯的約束，在遠距離的情況下很難開展檢測工作，而無損檢測技術(shù)可以補足這些缺陷，并且具備傳統(tǒng)檢測技術(shù)所不具備的便利性。

（3）連續(xù)性性質(zhì)。無損檢測技術(shù)能夠在一段時間內(nèi)實現(xiàn)多次檢測，也可以多次采集數(shù)據(jù)。多次的采樣和統(tǒng)一化分析能夠進一步保證檢測結(jié)果的準確性和可靠性，這一優(yōu)勢也是傳統(tǒng)檢測技術(shù)無可比擬的[1]。

2 無損檢測技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用策略

2.1 回彈法檢測技術(shù)

回彈法檢測技術(shù)是利用彈簧及重錘來實現(xiàn)水利工程的檢測作業(yè)的，主要操作原理：利用彈簧的彈性形變產(chǎn)生的彈性勢能為重錘提供動力，在動力的作用下，重錘能夠敲擊混凝土表面；之后測試這一系列流程中彈簧產(chǎn)生的位移程度，并利用位移距離測算出具體的數(shù)值大小，根據(jù)數(shù)值大小與相關(guān)指標間的比對來鑒別建筑整體的強度?；貜椃z測技術(shù)的主要優(yōu)勢是能夠獲得更加理想的檢測數(shù)據(jù)，也就是說回彈法檢測技術(shù)能夠檢測混凝土的強度及均勻度，還可以在檢測過程中確保測量目標建筑體的完整性及原本性能。

在應(yīng)用回彈法檢測技術(shù)的過程中，要注意以下幾點：第一，需要確保檢測目標建筑體表面平整干凈，避免污垢；第二，合理設(shè)定所有檢測結(jié)構(gòu)的位置和范圍，如果測試結(jié)構(gòu)尺寸相對較小，可以適當減小測試位置的預(yù)定數(shù)量，但要確保相鄰測試位置的間距為2m；第三，在測試位置中，需要保證檢測點設(shè)計的均勻性，測點外露的鋼筋間距≥30mm，同時測點不可以設(shè)定在氣孔或外凸的巖石中；第四，回彈值檢測完畢后，盡量選取合理的部位檢測碳化深度值，選取檢測結(jié)果的均值；第五，在計算回彈值過程中，需要在被測位置的全部回彈值中，去除3個最大及最小的結(jié)果，在剩下的數(shù)據(jù)中計算出均值；第六，在檢測過程中，回彈儀周線和混凝土檢測表面需要保持垂直，對其勻速施壓，不可以用力過急或過快，以免突然間的沖擊破壞工程建筑[2]。

2.2 探地雷達檢測技術(shù)

探地雷達檢測技術(shù)通常是利用天線發(fā)射高頻電脈沖波來完成水利工程檢測作業(yè)的，通過電磁波的反射原理可以了解建筑體的強度以及質(zhì)量等各方面指數(shù)。一些強度較大的電磁波都可以利用天線發(fā)射，當電磁波進入地下后，便四散傳遞，在傳遞過程中，若是接觸到不同的分界面，便會出現(xiàn)散射及反射現(xiàn)象；之后利用探地雷達系統(tǒng)的接收天線接收回饋反射波信息；同時還可以記錄反射波的波長和變動等信息，之后結(jié)合電磁波的往返狀況了解被測建筑的內(nèi)部狀況。在水利工程檢測作業(yè)中，探地雷達技術(shù)一般用來進行地質(zhì)勘探，該技術(shù)能夠全面勘查周邊的水文地質(zhì)信息，并且能夠找出水利工程中可能存在的質(zhì)量隱患。利用探地雷達檢測技術(shù)能夠進一步確保水利工程的質(zhì)量，并及時針對水利工程建筑如水壩等進行加固。應(yīng)用探地雷達檢測技術(shù)可以準確推算出混凝土澆筑之后的質(zhì)量水平，并檢測工程建筑中存在的安全問題，施工人員可以根據(jù)檢測結(jié)果來排查隱患和解決隱患。同時，探地雷達檢測技術(shù)還能夠檢測水利工程建筑體的穩(wěn)定性。在應(yīng)用該檢測技術(shù)時，可以在檢測兩端設(shè)計測線，在選定檢測需要用到的雷達設(shè)備后，便可以收集數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)收集的過程中，需要保證收集操作的連續(xù)性，盡量同時收集多次數(shù)據(jù)。檢測過程中，還需保證雷達發(fā)天線與檢測建筑體盡量靠近，之后根據(jù)預(yù)設(shè)的測線不斷向前推進，天線設(shè)備不斷發(fā)射高頻電磁脈沖，而該電磁脈沖在建筑體中遇到不同的分界面后會產(chǎn)生反射波。這些反射波可以被傳輸天線接收，之后再利用轉(zhuǎn)換卡來轉(zhuǎn)換這些脈沖信號，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化信息，將這些數(shù)字化信息利用計算機整合與處理，便能夠得出水利工程建筑的剖面圖[3]。

2.3 超聲波法檢測技術(shù)

超聲波指的是聲波在媒介傳播過程中產(chǎn)生的機械振動，而這種傳播形式便是波動，其頻率通常處于21～20001Hz，在頻率＞20000Hz時，便可以定義為超聲波。水利工程中，超聲波法檢測技術(shù)一般用來檢測混凝土，在檢測時主要利用應(yīng)力波原理。超聲波在經(jīng)過混凝土及其他非金屬材料物體過程中，會以較低的頻率（21～501kHz）傳遞，而在一些特殊金屬中傳播時，超聲波頻率會得到顯著提高，甚至能夠達到0.16～21MHz。無損檢測技術(shù)中，超聲波法檢測技術(shù)有著一定的指向性，同時超聲波本身也有著傳遞速度快、傳播效果明顯等特征，在各種介質(zhì)中都能傳播，這也代表著各種建筑目標都能夠利用超聲波技術(shù)完成檢測。超聲波法檢測技術(shù)有多種優(yōu)勢，不僅有較強的靈活性和適用性，在各種工程檢測活動中都能夠發(fā)揮作用，同時也有著成本低、安全無害等優(yōu)勢，因此超聲波法檢測技術(shù)在水利工程檢測中有著十分廣泛的應(yīng)用。

在水利工程混凝土結(jié)構(gòu)檢測過程中，利用超聲波法檢測技術(shù)開展檢測工作時，會應(yīng)用2種檢測方式，分別為單面檢測法和雙面檢測法。單面檢測法一般都用于截面相對較大的混凝土結(jié)構(gòu)，同時混凝土表面只有一個面能夠安置檢測探頭，檢測時利用各種波動相位變化來檢測混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫情況，明確裂縫的深淺信息。應(yīng)用雙面檢測法檢測混凝土結(jié)構(gòu)時，混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件相對不大，在其兩邊都能夠安置探頭。在檢測過程中，信號發(fā)射探頭及接受探頭要在結(jié)構(gòu)兩邊逐漸推移位置，之后把推移位置信息和檢測信息結(jié)合測算，計算出具體的參數(shù)信息[4-5]。

3 水利工程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用實例

以某水庫壩基防滲墻質(zhì)量檢測及控制為例，針對其水泥土和塑性混凝土防滲墻的質(zhì)量進行控制，同時針對檢測出的質(zhì)量問題進行處理。為保證壩基水泥土和塑性混凝土防滲墻的質(zhì)量符合標準，需要重點監(jiān)測防滲墻的施工過程連續(xù)性、墻體裂縫、墻體孔洞等。該水庫檢測中心利用現(xiàn)場鉆孔取芯室內(nèi)試驗及鉆孔壓水試驗等，并采用探地雷達檢測技術(shù)獲取具體的質(zhì)量參數(shù)。通常情況下，針對防滲墻的檢測項目有抗原強度、滲透程度及允許滲透比。利用鉆孔取芯檢測法，得知防滲墻中材料較為完整，質(zhì)地也相對均勻，并無孔洞的產(chǎn)生，部分位置有小孔，不過直徑和深度較小，沒有斷墻及體積較大的泥團。

利用探地雷達檢測技術(shù)針對防滲墻中10余處疑似異常的位置進行檢測與分析，基本可以排除3處疑似異常位置（4+430、4+750、5+425），其余位置展開深入的開挖檢查。通過監(jiān)理部門與其他相關(guān)部門之間的聯(lián)合，共同檢查其余多出異常部位，發(fā)現(xiàn)其中5+466墻體出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，5+580墻體出現(xiàn)夾泥縫，在經(jīng)過一系列治理操作后使其達到質(zhì)量要求。其他各個部位在開挖檢查后沒有檢測出質(zhì)量問題，其墻體較為連續(xù)和平整，符合質(zhì)量標準。在5+440.55+462墻體開挖檢查過程中，在槽中埋入抓斗，經(jīng)過規(guī)劃和設(shè)計，在該部位利用深層攪拌樁法構(gòu)成向庫區(qū)外突的一面弧形墻，并且該墻和周邊防滲墻合為一體。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著無損技術(shù)的不斷完善與運用，能夠進一步提升水利工程檢測工作的效率與便利性，為人們提供更加安全、便利且更加高效的檢測技術(shù)。為保證水利工程建設(shè)的順利開展，以及確保水利工程的長遠發(fā)展，需要全面推進無損檢測技術(shù)的研發(fā)，使其能夠進一步完善，能夠更好地解決水利工程中的問題，保證工程整體質(zhì)量。