張勝森

（山東朗旭檢測科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)受到了人們的廣泛關(guān)注和重視，同時建筑事業(yè)的發(fā)展慢慢進(jìn)入一個高速發(fā)展的階段，有效推動了我國城市化建設(shè)發(fā)展速度和質(zhì)量。建筑產(chǎn)業(yè)作為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，在實際應(yīng)用過程中的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要，但是由于各種建筑工程在長期的自然環(huán)境及人類使用的影響下，會出現(xiàn)各種損壞及老化問題，直接影響整個建筑體的安全性和穩(wěn)定性。

針對這一問題，相關(guān)工程施工單位采取了各種有效的檢測技術(shù)，對建筑工程內(nèi)部出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題進(jìn)行檢查和修復(fù)。其中，通過巖土工程無損檢測技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對各種工程的損傷狀況及受破壞的程度進(jìn)行有效的判斷，還可以計算出建筑體的使用可靠性、耐久性以及基礎(chǔ)承載能力等各個方面參數(shù)，同時還可以為工程后續(xù)的養(yǎng)護(hù)及維修等相關(guān)工作，提供出科學(xué)有效的依據(jù)及指導(dǎo)。

1 巖土工程無損檢測技術(shù)的特點

巖土工程無損檢測技術(shù)指的是不對工程的真實結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，或者是不影響建筑體的整體性能條件下，對建筑體進(jìn)行有效的質(zhì)量檢查，通過設(shè)定出相應(yīng)的建筑物理指標(biāo)，對建筑體內(nèi)部是否出現(xiàn)不良的結(jié)構(gòu)破壞及形變問題進(jìn)行有效的判斷。

巖土工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，集中了多種不同類型的科技技術(shù)，是現(xiàn)代材料力學(xué)和相應(yīng)物理學(xué)技術(shù)相互作用所衍生出的重要技術(shù)類型，它可以將先進(jìn)的電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)作為載體，對巖土工程進(jìn)行有效的無損傷檢測，大大提高了相關(guān)檢測工作人員的檢測工作效率和質(zhì)量。

在實際的應(yīng)用過程中，巖土工程無損檢測技術(shù)不單被使用在常見的橋梁道路等相關(guān)工程的安全檢測上，在一些比較復(fù)雜的礦山檢測、水利工程檢測等方面都有著廣泛的應(yīng)用。

相比于傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，巖土工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用具有更高的檢測精確度，并且在檢測過程中的安全性及動態(tài)化檢測優(yōu)勢非常明顯，在我國各個領(lǐng)域中所表現(xiàn)出的作用非常明顯，受到了相關(guān)工程單位的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。無損檢測技術(shù)中重點涵蓋了計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)以及傳感器技術(shù)等。無損檢測技術(shù)的檢測速率較快，不會對工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的損傷，所得到的檢測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。以下針對我國巖土工程檢測工作中常見的無損檢測技術(shù)應(yīng)用展開分析和研究[1]。

2 巖土工程無損檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 超聲波檢測技術(shù)

超聲波無損檢測技術(shù)可以對橋梁內(nèi)部的空隙來進(jìn)行有效的檢測，在一些橋梁工程的檢測工作中有著廣泛的應(yīng)用，其檢測原理是有效使用小鋼球敲打混凝土的表面，通過短暫的機(jī)械碰撞可以發(fā)出相應(yīng)的低頻率超聲波，將其直接傳輸?shù)綐蛄航Y(jié)構(gòu)內(nèi)部，然后通過斷裂層來進(jìn)行表現(xiàn)。通過反射波形的具體狀態(tài)，分析橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體構(gòu)成情況以及損傷狀況，可以有效判斷出橋梁工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生空隙的具體位置。

通過超聲波無損檢測技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同層面所產(chǎn)生的超聲波回饋進(jìn)行合理的應(yīng)用和分析，形成相應(yīng)的瞬間超聲波共振，在實際的巖土工程裂縫和結(jié)構(gòu)完善性的檢測工作中所表現(xiàn)出的精確度較高，可以有效了解到工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的空隙大小及位置狀況。

在超聲波探傷范圍內(nèi)，通過透射和反射兩種方式來進(jìn)行檢測，這兩種檢測方式的精確度較高，通常被人們稱為反射法。通過脈沖發(fā)射器直接將超聲波探頭深入檢測試件中，超聲波在檢測結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷的區(qū)域，會通過超聲波反射的方式來加以體現(xiàn)。

通過超聲波信號處理器，可以將超聲波直接反饋到示波器中，相關(guān)檢測工作人員可以對超聲波反饋的聲波狀況及變化幅度的進(jìn)行分析，從中可以得到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的具體大小及深度進(jìn)行合理的判斷[2]。

超聲波無損檢測技術(shù)具有較強(qiáng)的穿透能力，在一些大型的建筑結(jié)構(gòu)缺陷檢測工作中表現(xiàn)出了良好的效果，由于超聲波具有強(qiáng)有力的聚集性特點，在實際的應(yīng)用過程中可以準(zhǔn)確地判斷出定制結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在不良的缺陷問題。

超聲波無損檢測技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中經(jīng)常會使用到高頻率點震蕩高壓電晶體，通過電壓晶體低壓形成的機(jī)械振動生成相應(yīng)的電磁波；而超聲波的頻率會在高頻節(jié)點上，通過震蕩頻率來進(jìn)行判斷，超聲波在進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部之后，可以通過建筑結(jié)構(gòu)判斷出具體的傳播性質(zhì)及其內(nèi)部出現(xiàn)的各種質(zhì)量不足問題，保證工作人員可以充分掌握到建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的構(gòu)成特性。同時，超聲波無損檢測技術(shù)還可以對工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的真實抗壓能力以及承載能力進(jìn)行判斷，進(jìn)而可以有效預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不良的坍塌問題[3]。

2.2 光纖傳感檢測技術(shù)

光纖傳感檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中，可以先對一些具有敏感特性的物理量進(jìn)行檢測和判斷，將外界的物理量有效轉(zhuǎn)化成為光信號，然后再進(jìn)行后續(xù)的測量工作。隨著我國科技技術(shù)的不斷向前發(fā)展，光纖技術(shù)的研究層次正在不斷提高，并且在各個生產(chǎn)和建設(shè)領(lǐng)域中應(yīng)用得非常廣泛[4]。

在我國各大巖土工程的檢測工作中，經(jīng)常會使用到光纖傳感檢測技術(shù)，通過該項技術(shù)的應(yīng)用，可以對建筑工程的諸多層面結(jié)構(gòu)來進(jìn)行檢測，提高了檢測工作的效率和質(zhì)量。相比于傳統(tǒng)的傳感器，光纖應(yīng)變傳感器技術(shù)所具有的優(yōu)勢更加明顯。

比如，光纖應(yīng)變傳感器在實際的應(yīng)用過程中不會受到周圍環(huán)境因素的干擾，同時也不會受到檢測對象的影響，在一些比較惡劣的易燃、易爆的環(huán)境下，仍然可以保持正常的檢測工作，具有非常強(qiáng)的絕緣性、抗腐蝕性以及抗高壓等特性。該檢測設(shè)備的體積較小、重量較輕，在實際的檢測工作中具有較高的實用性。針對不同的檢測工作條件，還可以形成不同的外觀形狀，盡管光纖應(yīng)變傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢較多，但是實際的造價相對較高，在我國巖土檢測工作中還沒有得到廣泛的應(yīng)用。

2.3 低場核磁共振技術(shù)

（1）傳感器的封裝和保護(hù)。在不同類型的巖土工程檢測工作中，傳感器需要直接安裝在建筑結(jié)構(gòu)的表層或是深入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部。由于光纖傳感器相對比較脆弱，在實際的應(yīng)用過程中很容易受到人為或環(huán)境的破壞，尤其是埋入式光纖傳感器，如果設(shè)備被破壞很難進(jìn)行修復(fù)。因此，在檢測工作中需要依照不同的工程應(yīng)用環(huán)境，建立相應(yīng)的傳感器封裝技術(shù)以及相應(yīng)的防護(hù)方法，有效保證傳感器可以在不同的環(huán)境下保持正常穩(wěn)定的工作和運行。

（2）傳感器標(biāo)定。在實際的檢測工作中，需要針對光纖傳感器的外表面進(jìn)行相應(yīng)的封裝及防護(hù)工作，封裝的材料會吸納一部分的結(jié)構(gòu)應(yīng)變，以此來有效改變傳感器應(yīng)變傳遞的工作特點。

針對這一現(xiàn)象，需要通過理論模型分析的方法，有效判斷出實驗過程的合理性，并且對檢測工作中存在的錯誤進(jìn)行及時糾正，提高了檢測工作的準(zhǔn)確度[5]。

（3）溫度補(bǔ)償。在巖土工程無損檢測工作中，應(yīng)變和外部環(huán)境溫度的變化，都會出現(xiàn)FBG中心波長產(chǎn)生變動，令FBG傳感器對應(yīng)的應(yīng)變狀況和溫度存在的交叉敏感效果保持相同，在檢測工作中可以通過外部溫度補(bǔ)償?shù)姆绞絹砑右员Ｕ?。通常情況下，通過FBG傳感器所具有的特定屬性封裝結(jié)構(gòu)，針對溫度敏感的FBG溫度傳感器的具體溫度變化狀況進(jìn)行有效的處理，進(jìn)而可以完成相應(yīng)的溫度補(bǔ)償。

針對散發(fā)式和分布式光纖傳感器的使用，需要有效預(yù)防檢測工作中存在的不良溫度變化及硬幣變化問題，有效防止溫度出現(xiàn)交叉敏感等不良現(xiàn)象，需要建立相應(yīng)的溫度補(bǔ)償設(shè)備或者是通過敏感的調(diào)制技術(shù)，有效保證檢測分量的準(zhǔn)確度，提高巖土工程檢測工作的安全性。

2.4 探地雷達(dá)檢測技術(shù)

探地雷達(dá)檢測技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中，主要是對10～1000MHz或者更高的高頻電磁波來加以使用，檢測的方式為寬屏帶短脈沖。在向地下傳播雷達(dá)脈沖波過程中，如果產(chǎn)生電信具有差別的標(biāo)志性界面，那么地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部的雷達(dá)脈沖波會直接將反饋的能量輸送到地表面，然后再通過天線的接收系統(tǒng)來進(jìn)行接收。

該項檢測技術(shù)可以有效檢查出巖土工程產(chǎn)生具體缺陷問題的位置，同時還可以對缺陷的具體形狀及埋藏深度進(jìn)行判斷。探低雷達(dá)檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中比較簡單、易于操控，整個檢測工作效率較高，對人力資源和物理資源都形成了良好的節(jié)約效果。同時，此檢測技術(shù)的檢測范圍相對較大，不會受到周圍環(huán)境因素的不良干擾，所得出的檢測數(shù)據(jù)和結(jié)論非常精確[6]。

3 結(jié)束語

通過上述分析可以看出，無損檢測技術(shù)在我國各大巖土工程中的應(yīng)用非常廣泛。通過無損檢測技術(shù)的有效使用，大大提高了檢測工作人員的工作效率及工作精確度，可以對巖土工程內(nèi)部所存在的缺陷問題進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并及時地提出相應(yīng)的修復(fù)方案來加以保障，保證巖土工程結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性，推動我國巖土工程不斷朝著更高層次的方向發(fā)展。