无损检测技术在岩土工程中的应用

材料力学以及应用物理学发展作为理论基础，并将现代电子技术与计算机发展作为其测试工具。

事实上，岩土工程无损检测技术不仅仅被运用在对桥梁、道路等工程的安全检测上，对于矿山、水电等多种建筑工程都有非常重要的意义。

相较于传统的检测技术来说，岩土工程无损检测技术具有较高的准确性、实时性、可靠性以及动态检测等优势，被应用在各个行业领域中发挥着重要的作用。

涉及到的技术包括计算机技术、信号处理技术以及传感技术等基础技术，具有检测速度快，不会对岩体产生损害，且数据精准可靠等等优点，下面就传统的岩土工程检测与无损检测技术的特点进行对比，以突显无损检测技术的优势。

传统岩土工程检测方法就是对岩土工程进行随机选点，钻孔取样，然后将样品置于室内加以分析和处理，以此得到各种有关工程的有价值的参数。

但是岩土工程无损检测技术则对于该技术的研究展开、构建的科学评价体系以及路面设计的改善等方面具有很重要的意义，并还能促进岩土工程改造方案的优化以及管理水平的提高。传统岩土工程检测技术与岩土工程无损检测技术的基本特点见表1。

2 岩土工程无损检测技术的应用

2.1 超声波检测技术

所谓超声波检测技术主要是对检测桥梁内的空隙，通过检测其瞬间应力波原理而进行的。通过使用小钢球来敲击混凝土的表层，通过较为短暂的机械撞击所产生的低频应力波，并传递到建筑工程结构的内部，然后再从断裂面反射出来，接着再进行反射波形态的分析，随后判断出建筑工程的空隙部位。该技术就是通过对来自多个方面的超声波加以利用，进而引发瞬间共振，对岩土工程的裂缝以及结构完整性加以检测，然后从所得信号记录中对空隙的位置进行了解。在超声波探伤中，有透射和反射两种方法，其中具有较高精确度的方法就是反射方法，脉冲回波探伤仪原理图如图1所示。

脉冲发射器通过探头把超声波短脉送进试件中，当回波从试件存在缺陷的位置或者边缘返回来的时候，经过信号处理器会将其幅度以及传播时间显示在示波器中。当知道试件中的声速，那么就可以结合示波器上所得到的信息得出结果，即工程存在缺陷的位置和深度。

在对工程的检测工作中应用超声波检测技术，以桥梁为例，首先可以对桥梁的桩、板行业梁等结构情况进行检测，其次是对管道中是否存在孔隙进行检测，这样就能够及时对存在缺陷问题的桥梁工程进行相应维修措施。但是该技术还是存在一定的不足之处，就是有多种因素会容易影响到该技术的检测结果，以管道为例，在检测过程中通常会受到管道内空气、水份或者蜂窝体的影响，而导致检测结果不准确，当管道在相交或者相邻状态的时候也会对检测结果产生影响，并且管道材料的不同也会对检测结果产生影响。同时，在针对检测桥梁工程密实性方面还需要不断深入研究和改进。

2.2 光纤传感检测技术

光纤传感检测技术就是通过利用一些具有敏感特性的特定物理量，将外界的物理量转化为光信号，进而对其进行直接测量。在多年的发展进步下，我国的光纤技术也得到了飞跃的进步，并且广泛应用于多个领域中，像能源环保、生物医药、航天航空以及工矿企业等都或多或少会发现光纤技术的身影。在岩土工程的检测中也有光纤传感检测技术的应用，可以对工程多方面的状况进行有效检测，其中包含有钢索索力、应变特性以及预应力连续混凝土的内部应力等。与传统的传感器相比较，光纤应变传感器所具备的优势是多种的，例如光纤应变传感器不会受到环境的影响，不会受到被检测对象的影响，在易燃易爆的环境中也能够继续运行，具有绝缘、耐高压、耐腐蚀，并且还具有较小的体积，较轻的重量，较强的实用性，较高的进度，此外，还有多种多样的传感器阵列形状。尽管光纤应变传感器具有的优势如此多，但因为其较为昂贵的价格，使得其在岩土工程检测工作中很难得到推广。

2.3 探底雷达检测技术

探地雷达检测技术就是通过对10～1 000 MHz或者更高的高频电磁脉冲波加以利用，所采用的方式是宽频带短脉冲，从在地下送入发射天线，在地下传播雷达脉冲波的期间，如果遇见其电性存在差异的介质交界面，那么地下就会有部分的雷达脉冲波的能量反射到地面上，再被接收天线接受。其中探地雷达数据处理流程图如图2所示。

该检测技术能够精确检测出工程缺陷区域的大小、深度及其形状，同时其具备的优势还有简单的操作、高效率以及对人力资源的节省等方面，而且该检测技术的检测范围也较大，不会受到周边环境而影响其检测结果。该技术是通过对从地下介质交界面位置返回的反射波进行研究，记录反射波的波幅情况以及反射波到达地面所消耗的实践，然后结合其记录结果信息对工程进行地下介质具体分布情况的分析，且因为该技术所具有的高分辨能力，让其在检测浅层和超浅层等方面备受青睐。在检测岩土工程工作中，通常会在以下5种情况中应用：

①检测挡土墙病害。

②检测基层厚度。

③检测基层含水情况。

④检测基层密实性。

⑤检测面层厚度。

除此之外，结合该技术的不同之处，还可以应用于检测工程的其他方面，例如检测桥梁结构、检测道路湿度、检测道路材质以及检测道路裂缝等。虽然在检测道路桥梁工程方面，该检测技术具有较好的前景，但是因为其成本较高，所以还需要不断研制和推广。

3 结 语

总而言之，现有的岩土工程无损检测技术有很多，但因为其技术还存在一些不足而不能够在工程检测工作中得到很好的应用，因此需要对这些技术加以研究和改进，通过对无损检测技术的基础理论和实际操作的结合，不断对应用新方向加以探讨，扩大其检测范围，克服检测中存在的问题，进而促进该技术发展。

参考文献：

[1] 丁志军，杜军，卢彭真.无损检测技术在道桥工程中的应用与发展[J].交通科技与经济，2005，（1）.

[2] 张曙光，邵建华.无损检测技术在海洋工程中的应用[J].无损检测，2014，（5）.

[3] 鲍学员.公路桥梁钢结构无损检测技术研究[J].中国建筑金属结构，2013，（24）.