水利工程中无损检测技术分析

况 冰

( 巴州水利水电勘测设计院，新疆 库尔勒841000)

水利工程是国家的重点工程，直接关系着国家和人民的切身利益。对水利工程的建设质量和运行情况进行必要的检测是水利工程安全运行的保障。而无损检测技术能够在不损害建筑结构及试件完整性的前提下，对建筑的质量和运行状况进行科学的检测。它能够精确的检测出被检对象是否存在缺陷或者不均匀等质量问题，以达到保障水利工程正常运行的目的。本文将选择几种比较常用的无损检测技术进行介绍，并对无损检测技术在水利工程中的具体应用进行分析。

1 水利工程无损检测技术的应用现状

在近几年，我国的水利工程无损检测技术得到了飞速的发展，各种无损检测技术也日益完善。目前应用在水利工程中的检测技术除了回弹法、取芯法与超声波法［1］之外，还先后应用了雷达技术［2］、波动分析技术以及电磁技术等。与无损检测技术相配套的检测设备也越来越高科技化。目前一些数字化和智能化的检测设备正在大量的投入使用。

2 回弹法检测技术分析

2.1 回弹法检测技术原理

回弹法是采用弹簧驱动的重锤，通过传力杆来弹击混凝土表面，然后测量出重锤被反弹回来后的距离，并以回弹值作为被测对象的相关指标，进而来判定被测混凝土的强度。回弹法是根据混凝土强度和混凝土表面硬度之间的关系来进行混凝土质量检测的一种方法。采用回弹法对坝体或其它部位的混凝土进行强度检测，既快速又经济可靠。回弹法检测混凝土不会影响混凝土的正常使用，也不会对混凝土结构和构件产生不利影响。回弹法需要抽取的构件数量较多，能够很好的反映混凝土的实际质量问题和均匀性。虽然近年来各种无损检测手段层出不穷，但是回弹法始终被认为是一种非常有代表性的混凝土检测方法。回弹法的仪器构造较为简单，且方法容易掌握，检测的结果也比较精准。

2.2 应用

采用回弹法进行检测之前，需要对被测工程的施工图、混凝土的强度设计以及混凝土的配合比等进行详细了解。并对混凝土的浇筑和养护方法进行了解;检测时要保证被测混凝土的测试表面清洁、平整，不能存在疏松、污垢等问题。每个被测结构的测区都应该在10 以上，如果被测结构的表面尺寸过小，可适当减少测区的数量。相邻两个测区的距离必须控制在2 m。检测时，回弹仪的轴线必须垂直于混凝土的检测表面，然后进行缓慢均匀的施压，检测过程中不能用力过大或者突然的冲击。测试点应该均匀分布于测区内，测点与外露钢筋的距离应该保证在30 mm以上。且不能将测点设置在气孔或者外露的石子上。在回弹值测量完成以后，可选择具有代表性的位置来测量碳化深度值，并取其平均值来作为碳化深度值;对回弹值进行计算时，应该将被测区的所有回弹值中，3个最大值和3个最小值去掉，然后取剩下的回弹平均值。

3 探地雷达检测技术分析

3.1 探地雷达检测技术原理

探地雷达主要是通过发射天线，将高频电磁脉冲波以宽频带短脉冲的形式送入到地下。探地雷达设备由电脑、控制面板、发射机、发射天线、接收机以及接收天线等机器、构件组成。当具有一定强度的电磁波由发射天线向地下发射，电磁波在地下的传播过程中，如果遇到带有不同电性介质的分界面，就会出现反射或者散射现象。探地雷达系统的接收天线在接收到反射波后，会对这些反射波进行记录，并结合电磁波的波幅和往反的时间差别来分析出被测体的内部状态。

3.2 应用

探地雷达广泛应用于工程勘察、水文地质勘察、施工阶段的质量控制以及水库坝体和堤防的工程隐患检测。在施工阶段采用探地雷达能够快速且准确地检测出混凝土的浇筑质量。探地雷达检测技术能够有效检测出堤坝的工程隐患; 另外，还能够检测出水利工程建筑物基础的稳定性。应用探地雷达检测技术对构造进行检测时，可沿构造两侧布置出对应的测线。在选择好所需要的雷达设备以后，便要采用连续探测的方式来对数据进行采集。检测时必须使雷达的天线紧贴被测对象沿着设定好的测线向前移动，将高频电磁脉冲发射出去，当电磁脉冲在结构内部，遇到不同电性的分界面时，便会产生反射波，并被接收天线所接收，然后经由转换卡将脉冲信号转换成数字信号，最后经过电脑对数据的处理，得出被测对象的剖面图。

4 超声波法检测技术分析

4.1 超声波法检测技术原理

超声波就是指超声以波动的形式在介质中传播的机械振动，频率范围在20 ～200 000 Hz，当其频率＞20 kHz时便可称为超声波。采用超声波对混凝土结构进行检测时，主要是利用超声波的瞬间应力波原理，在混凝土等非金属材料中，超声波的检测频率较低，通常为20 kHz ～500 kHz，而在一些金属材料等高灵敏度的材料当中，超声波的检测频率通常为0.15 MHz ～20 MHz。采用超声波进行无损检测其指向性能较好，且超声波的传播能力较强，可以在各种材料的检测工作中应用。另外，超声波还具有适应性强、对人体无害和成本低等优点，所以在各类工程的无损检测中应用价值较高。

4.2 应用

超声波通常被应用于混凝土结构的检测。采用超声波对混凝土进行检测时，主要可分为双面检测法和单面检测法。双面检测法主要应用在构件截面不大，且两侧均能安放探头的混凝土结构中。在检测过程中发射和接收探头需要同时沿着构件两侧移动位置，然后测出不同的位置的声波参数。单面检测法则应用在构件截面很大，且只一个表面可以安放探头的混凝土结构中。另外，还可利用超声波的表面波传播、超声波的首波相位变化、冲击回波法等方法来检测混凝土裂缝的深度。

5 结 论

无损检测技术是水利工程进行质量预防和控制的有效途径，随着无损检测技术水平的不断提高，无损检测的可靠性也越来越高。目前在我国多数的水利工程中，无损检测已经成为了水工建筑物的质量处理依据。但是无损检测技术也有其自身的缺陷，在实际应用过程中，我们应该采取措施规避，选择正确的检测方法，尽量保证检测结果的准确性。

［1］李志强，周宗辉，徐东宇，等，基于超声波技术的混凝土无损检测［J］. 水泥工程，2010，3:72 －74.

［2］时方稳，杜应吉，郝枫楠，探地雷达在水利工程安全检测中的应用［J］. 人民长江，2012，43(7) :44 －46.