無損檢測技術在巖土工程中的運用

王坤

【摘要】隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，許多高科技軟件和技術應運而生，多學科的交叉發(fā)展也使得各領域都在不斷地開發(fā)和創(chuàng)新。在工程領域，許多學者在隧道、基坑開挖、邊坡支護等方向不斷探測，將無損探測技術運用在勘察、設計、施工和監(jiān)測等方面具有十分重要的意義。巖土工程無損探測技術就是在對巖土結(jié)構不造成影響的前提下，利用某些適當?shù)难b備和技術來探測巖土特征及其物性指標。

【關鍵詞】巖土工程;無損檢測技術;應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.109

1、無損檢測技術的應用意義

無損檢測技術本身具有連續(xù)性、物理性以及遠距離檢測等特點。首先，連續(xù)性。在巖土工程當中，可以在一定時間內(nèi)對無損檢測技術進行重復的使用，而對相關數(shù)據(jù)進行多次的采集，能夠使檢測數(shù)據(jù)更加準確;其次，物理性。利用無損檢測技術可以對檢測期間獲得的物理量進行分析，并幫助工作人員進行工程材料型號、質(zhì)量、用量及配比的推斷;最后，遠距離檢測，傳統(tǒng)形式的檢測技術都具有一定的局限性，往往不能針對距離較遠的模塊實施檢測，而對無損檢測技術進行應用，則可以實現(xiàn)遠距離檢測，有效提升檢測工作的便利性。也正是受到無損檢測技術這些特點的影響，使得該項技術具有較強的現(xiàn)場作業(yè)性，所以，無損檢測技術的合理應用，對于巖土工程建設及后期維護工作的順利開展具有非常積極的作用。

2、無損檢測技術在巖土工程中的具體應用

2.1超聲波技術的原理和應用

2.1.1技術原理

利用超聲波可以直接穿透實心物體，并對其內(nèi)部情況進行檢測，而這也是一種較為常見的無損檢測方法。利用超聲波檢測技術能夠?qū)Y(jié)構內(nèi)部缺陷進行有效的檢測，且該項技術的應用不會對人體造成損傷，其靈敏度也是非?？捎^的。該項技術的工作原理主要是對具有較高頻率的電振蕩高壓電晶體進行應用，利用電壓晶體本身的壓電效應，形成機械振動，并進行電波的發(fā)送，進而完成檢測工作的。在超聲波進入到非金屬原料或者是混凝土當中以后，其頻率會有所降低，一般會處在21～501kHz之間，而在一些較為敏感的金屬當中，其會表現(xiàn)出較高的頻率。在巖土工程中對這種無損檢測技術進行應用，能夠獲得良好的指向性，且各種材料都可以借助超聲波技術進行檢測。該項技術具有諸多優(yōu)點，不僅具有較強的適應性，而且不會產(chǎn)生較高的成本投入，因此，在工程質(zhì)量檢測中的應用非常廣泛。

2.1.2具體應用

超聲波技術在混凝土結(jié)構的質(zhì)量檢測中較為常用，在對該項技術進行具體應用的過程中，主要有兩種檢測方法，第一是單面檢測法，第二是雙面檢測法，其中，前者主要在具有較大截面的混凝土結(jié)構中進行應用，或者是結(jié)構表面僅能設置一個探頭的情況下應用;而后者則會在截面相對較小的構件當中進行應用，在這種結(jié)構中可以在兩側(cè)進行探頭的設置。而在檢測期間，需要沿著構件兩側(cè)對發(fā)射探頭以及接收探頭進行移動，并且要保證移動的均勻性和同步性，確保各部位的聲波參數(shù)都能得到準確的測量。除此之外，利用超聲波技術還能對混凝土當中的裂縫問題進行檢測，并幫助工作人員明確結(jié)構中的裂縫深度。

2.2探地雷達檢測技術的原理和應用

2.2.1技術原理

該項技術主要是借助發(fā)射天線向地下進行高頻電磁脈沖的發(fā)送，在這種電磁波進入地下以后，會向遠處進行傳播，如果傳播過程中遇到具有差異性的分界面，就會產(chǎn)生散射或者是反射的情況。而利用地探雷達系統(tǒng)不僅能夠?qū)@種反射波進行接收和記錄，還能結(jié)合電磁波的往返時間差以及運行狀態(tài)對被測體內(nèi)部結(jié)構進行分析，從而幫助工作人員掌握結(jié)構體的具體情況。

2.2.2具體應用

在巖土工程當中，地探雷達檢測技術的主要作用就是勘察，通過該項技術能夠?qū)r土工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)情況進行全面的勘察，同時還能對工程中的一些隱患進行檢測，這對于巖土工程質(zhì)量的有效控制具有非常積極的作用。在對該項技術進行具體應用的過程中，首先，需要沿著待測結(jié)構的兩側(cè)進行測線的設置;其次，為了確保數(shù)據(jù)采集的便捷性，需要結(jié)合實際對所需雷達設備進行合理的選擇，并且要保證數(shù)據(jù)采集工作的連續(xù)性;再次，檢測期間應該盡量縮小被測結(jié)構與雷達天線的間距，最好要將兩者貼合在一起，然后沿著測線逐漸向前移動，進行高頻電磁脈沖的發(fā)射，一旦電磁脈沖進入結(jié)構內(nèi)部以后，接觸到不同的分界面，就會有反射波產(chǎn)生，而接收天線會對這種反射波進行采集，并通過轉(zhuǎn)換卡進行脈沖信號的轉(zhuǎn)換，使其成為數(shù)字信號，然后通過計算機對數(shù)據(jù)信號進行處理，就能夠獲得與被測對象對應的剖面圖。

2.3回彈檢測技術的原理和應用

2.3.1技術原理

該項技術主要是通過重錘和彈簧來實現(xiàn)的，在進行檢測的過程中，利用彈簧的彈性變形作用形成彈性勢能，從而對重錘產(chǎn)生推動作用，使其能夠帶動傳力桿進行混凝土的敲擊，結(jié)合敲擊痕跡，能夠?qū)椈稍跍y量期間的位移情況進行測量，根據(jù)其位移參數(shù)即可對混凝土強度進行判斷。在巖土工程的各種壩體及其他結(jié)構當中對該項檢測技術進行應用，不僅具有較高的檢測效率，而且成本投入也相對較低。最重要的是，該項檢測技術的應用并不會對混凝土結(jié)構造成太大的影響，仍然可以保證混凝土的整體性和使用性能。

2.3.2具體應用

在對回彈檢測技術進行應用的過程中，具體要將以下工作做好：第一，在操作以前，需要對工程的施工圖進行全面的了解，明確混凝土的強度等級、澆筑方法以及養(yǎng)護措施。第二，在正式進行檢測活動的過程中，必須要保證檢測區(qū)域的清潔性，確保混凝土表面沒有污垢存在，且檢測部分的平整度也要滿足技術應用的相關要求，避免受到污垢或者是平整度等因素的影響，降低檢測工作的準確性。第三，要對各結(jié)構中的測區(qū)距離進行合理的控制，若檢測的結(jié)構存在表面尺寸較小的情況，需要適當減少測區(qū)的數(shù)量。第四，在落實檢測工作的過程中，必須要保證回彈儀軸線能夠垂直于檢測面，并且要進行均勻、緩慢的試壓，檢測期間還要做好力度控制工作，要避免出現(xiàn)突然用力和力度過高的情況。第五，在測區(qū)當中應該對測點進行均勻的設置，如果結(jié)構表面存在外露鋼筋，要保證測點與鋼筋的間距在30mm以上，除此之外，在外露巖石或者是結(jié)構氣孔上不得進行測點的設置;第六，在完成回彈值測量以后，還要選擇相應的位置測量碳化深度值，同時要獲取測量的平均值。第七，在進行回彈值計算時，應該在去掉3個最大回彈值和最小回彈值以后，對剩余回彈值平均值進行計取。

結(jié)語：

綜上所述，在巖土工程當中對無損檢測技術進行應用，能夠在不影響工程質(zhì)量的同時，對其工程質(zhì)量進行有效的檢測，這對于巖土工程的質(zhì)量控制具有非常積極的作用，因此，相關單位必須要對該項技術保持高度的重視，并且要結(jié)合實際情況，對相關技術手段進行靈活的應用，從而為巖土工程的安全穩(wěn)定運行提供支持。

參考文獻：

[1]張勝森.無損檢測技術在巖土工程中的運用[J].工程技術研究，2020，5（12）：98-99.

[2]王奕剛.分析巖土工程中的無損檢測技術[J].中國住宅設施，2018，（08）：70-73.