田夢康

摘 要：隨著我國建筑事業(yè)的不斷發(fā)展和推進，不少道路橋梁等巖土工程逐漸進入了老化期，為了保證這些建筑工程的正常使用，其安全性檢測成為了領(lǐng)域中非常關(guān)注的焦點，同時也對巖土工程的檢測工作提出更高、更嚴格的要求。以往的檢測手段，已逐漸不能適應(yīng)當(dāng)前檢測的新要求、新標(biāo)準(zhǔn)，而巖土工程檢測中無損檢測技術(shù)是較為先進的檢測方法。文章針對巖土工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用進行研究，先闡述該技術(shù)的特點和意義，然后分析無損檢測技術(shù)在巖土工程檢測中的應(yīng)用及其存在的問題。

關(guān)鍵詞：巖土工程；無損檢測技術(shù)；應(yīng)用分析

中圖分類號：TU472 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）11-0047-02

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑事業(yè)的發(fā)展也進入了一個高潮期，其變化日新月異，作為支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要經(jīng)濟支柱，巖土工程建筑的安全性自然變得極其重要。但因為建筑工程在自然環(huán)境和長期運營的共同作用下，發(fā)生損壞現(xiàn)象在所難免。

通過巖土工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，診斷巖土工程的損傷情況及其程度，評估出建筑工程的可靠性、耐久性以及承載能力等方面，進而為巖土工程出現(xiàn)異常時提前做出預(yù)警信號，從而為建筑工程的養(yǎng)護、維修等處理提供可靠的依據(jù)和指導(dǎo)。

1 巖土工程無損檢測技術(shù)的特點及意義

巖土工程無損檢測技術(shù)就是在不對建筑工程的結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件性能進行影響的前提下，通過對某些適當(dāng)物理指標(biāo)的測定來對其構(gòu)件的某些性能或者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變與否進行判斷的檢測方法。巖土工程無損檢測技術(shù)是多種學(xué)科緊密連接和結(jié)合所得到的產(chǎn)物，是將現(xiàn)代材料力學(xué)以及應(yīng)用物理學(xué)發(fā)展作為理論基礎(chǔ)，并將現(xiàn)代電子技術(shù)與計算機發(fā)展作為其測試工具。

事實上，巖土工程無損檢測技術(shù)不僅僅被運用在對橋梁、道路等工程的安全檢測上，對于礦山、水電等多種建筑工程都有非常重要的意義。

相較于傳統(tǒng)的檢測技術(shù)來說，巖土工程無損檢測技術(shù)具有較高的準(zhǔn)確性、實時性、可靠性以及動態(tài)檢測等優(yōu)勢，被應(yīng)用在各個行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。

涉及到的技術(shù)包括計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)以及傳感技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)，具有檢測速度快，不會對巖體產(chǎn)生損害，且數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠等等優(yōu)點，下面就傳統(tǒng)的巖土工程檢測與無損檢測技術(shù)的特點進行對比，以突顯無損檢測技術(shù)的優(yōu)勢。

傳統(tǒng)巖土工程檢測方法就是對巖土工程進行隨機選點，鉆孔取樣，然后將樣品置于室內(nèi)加以分析和處理，以此得到各種有關(guān)工程的有價值的參數(shù)。

但是巖土工程無損檢測技術(shù)則對于該技術(shù)的研究展開、構(gòu)建的科學(xué)評價體系以及路面設(shè)計的改善等方面具有很重要的意義，并還能促進巖土工程改造方案的優(yōu)化以及管理水平的提高。傳統(tǒng)巖土工程檢測技術(shù)與巖土工程無損檢測技術(shù)的基本特點見表1。

2 巖土工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1 超聲波檢測技術(shù)

所謂超聲波檢測技術(shù)主要是對檢測橋梁內(nèi)的空隙，通過檢測其瞬間應(yīng)力波原理而進行的。通過使用小鋼球來敲擊混凝土的表層，通過較為短暫的機械撞擊所產(chǎn)生的低頻應(yīng)力波，并傳遞到建筑工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，然后再從斷裂面反射出來，接著再進行反射波形態(tài)的分析，隨后判斷出建筑工程的空隙部位。該技術(shù)就是通過對來自多個方面的超聲波加以利用，進而引發(fā)瞬間共振，對巖土工程的裂縫以及結(jié)構(gòu)完整性加以檢測，然后從所得信號記錄中對空隙的位置進行了解。在超聲波探傷中，有透射和反射兩種方法，其中具有較高精確度的方法就是反射方法，脈沖回波探傷儀原理圖如圖1所示。

脈沖發(fā)射器通過探頭把超聲波短脈送進試件中，當(dāng)回波從試件存在缺陷的位置或者邊緣返回來的時候，經(jīng)過信號處理器會將其幅度以及傳播時間顯示在示波器中。當(dāng)知道試件中的聲速，那么就可以結(jié)合示波器上所得到的信息得出結(jié)果，即工程存在缺陷的位置和深度。

在對工程的檢測工作中應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)，以橋梁為例，首先可以對橋梁的樁、板行業(yè)梁等結(jié)構(gòu)情況進行檢測，其次是對管道中是否存在孔隙進行檢測，這樣就能夠及時對存在缺陷問題的橋梁工程進行相應(yīng)維修措施。但是該技術(shù)還是存在一定的不足之處，就是有多種因素會容易影響到該技術(shù)的檢測結(jié)果，以管道為例，在檢測過程中通常會受到管道內(nèi)空氣、水份或者蜂窩體的影響，而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，當(dāng)管道在相交或者相鄰狀態(tài)的時候也會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，并且管道材料的不同也會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。同時，在針對檢測橋梁工程密實性方面還需要不斷深入研究和改進。

2.2 光纖傳感檢測技術(shù)

光纖傳感檢測技術(shù)就是通過利用一些具有敏感特性的特定物理量，將外界的物理量轉(zhuǎn)化為光信號，進而對其進行直接測量。在多年的發(fā)展進步下，我國的光纖技術(shù)也得到了飛躍的進步，并且廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域中，像能源環(huán)保、生物醫(yī)藥、航天航空以及工礦企業(yè)等都或多或少會發(fā)現(xiàn)光纖技術(shù)的身影。在巖土工程的檢測中也有光纖傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以對工程多方面的狀況進行有效檢測，其中包含有鋼索索力、應(yīng)變特性以及預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土的內(nèi)部應(yīng)力等。與傳統(tǒng)的傳感器相比較，光纖應(yīng)變傳感器所具備的優(yōu)勢是多種的，例如光纖應(yīng)變傳感器不會受到環(huán)境的影響，不會受到被檢測對象的影響，在易燃易爆的環(huán)境中也能夠繼續(xù)運行，具有絕緣、耐高壓、耐腐蝕，并且還具有較小的體積，較輕的重量，較強的實用性，較高的進度，此外，還有多種多樣的傳感器陣列形狀。盡管光纖應(yīng)變傳感器具有的優(yōu)勢如此多，但因為其較為昂貴的價格，使得其在巖土工程檢測工作中很難得到推廣。

2.3 探底雷達檢測技術(shù)

探地雷達檢測技術(shù)就是通過對10～1 000 MHz或者更高的高頻電磁脈沖波加以利用，所采用的方式是寬頻帶短脈沖，從在地下送入發(fā)射天線，在地下傳播雷達脈沖波的期間，如果遇見其電性存在差異的介質(zhì)交界面，那么地下就會有部分的雷達脈沖波的能量反射到地面上，再被接收天線接受。其中探地雷達數(shù)據(jù)處理流程圖如圖2所示。

該檢測技術(shù)能夠精確檢測出工程缺陷區(qū)域的大小、深度及其形狀，同時其具備的優(yōu)勢還有簡單的操作、高效率以及對人力資源的節(jié)省等方面，而且該檢測技術(shù)的檢測范圍也較大，不會受到周邊環(huán)境而影響其檢測結(jié)果。該技術(shù)是通過對從地下介質(zhì)交界面位置返回的反射波進行研究，記錄反射波的波幅情況以及反射波到達地面所消耗的實踐，然后結(jié)合其記錄結(jié)果信息對工程進行地下介質(zhì)具體分布情況的分析，且因為該技術(shù)所具有的高分辨能力，讓其在檢測淺層和超淺層等方面?zhèn)涫芮嗖A。在檢測巖土工程工作中，通常會在以下5種情況中應(yīng)用：

①檢測擋土墻病害。

②檢測基層厚度。

③檢測基層含水情況。

④檢測基層密實性。

⑤檢測面層厚度。

除此之外，結(jié)合該技術(shù)的不同之處，還可以應(yīng)用于檢測工程的其他方面，例如檢測橋梁結(jié)構(gòu)、檢測道路濕度、檢測道路材質(zhì)以及檢測道路裂縫等。雖然在檢測道路橋梁工程方面，該檢測技術(shù)具有較好的前景，但是因為其成本較高，所以還需要不斷研制和推廣。

3 結(jié) 語

總而言之，現(xiàn)有的巖土工程無損檢測技術(shù)有很多，但因為其技術(shù)還存在一些不足而不能夠在工程檢測工作中得到很好的應(yīng)用，因此需要對這些技術(shù)加以研究和改進，通過對無損檢測技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實際操作的結(jié)合，不斷對應(yīng)用新方向加以探討，擴大其檢測范圍，克服檢測中存在的問題，進而促進該技術(shù)發(fā)展。

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