浅谈无损检测技术在水利工程质量检测中的应用

王军港

摘 要：在水利工程的质检过程中，随着仪器的不断发展和技术的不断完善，质检工作的科技含量越来越高，传统的检测手段在检测过程中对建筑物本身结构常产生破坏，现在已普遍被无损检测技术替代。如今，无损检测技术已作为衡量一个国家测试技术水平的重要标志之一。

关键词：无损检测技术；水利工程；质量检测

1 引言

在水利工程质量检测过程中，传统的提防隐患检测方法多采用人工锥探和机械钻探等方法，所以，通常在险情出现的初期是无法发现的，而当发现时，往往都已经严重到无法挽救的地步。而我国的地方检测技术研究起步相对较晚，随着科技日新月异的发展，各种探测技术已经层出不穷，本文就当前应用比较广泛的无损检测技术进行深入研究。

2 无损检测技术概述

2.1 涵义

所谓无损检测技术，是指在不影响建筑主体结构受力性能的条件下，通过对某些物理量（如回弹值、超声波速等）进行原位检测，推算出结构与材料的工程性能或量化指标，如材料的强度值，内部缺陷位置、某种成分含量等。无损检测技术的无损性、随机性、远距离操作性、现场检测等特点是传统检测方法所不具有的优点；且其检测数据可通过计算机连续不间断地采集，通过数理分析和图像生成技术，能够快速、准确地推理出水利工程主体结构的质量状况。

2.2 无损检测技术的优点

工程中的质量检测无损技术有很多的优点，主要包括以下的几个方面：

（1）物理特性。无损检测技术能够通过在检测过程中检测到的物理量进行推断，推断工程中使用的材料、质量、成分比例等各项因素。

（2）远距离检测。原有的检测技术具有局限性，其不能对远距离的模块进行检测，而无损技术能在一定远距离范围内进行检测，解除了原有的局限，更加方便的进行检测。

（3）连续性。无损技术能够在一定时间内进行重复，并且多次的将数据进行收集，提高了检测的准确性等。

3 无损检测技术在水利工程中的应用

3.1 回弹法检测技术

3.1.1 回弹法检测技术原理

在回弹法检测技术当中的主要的工具是弹簧和重锤，由弹簧的弹性形变来提供弹性势能推动重锤做功，重锤带动传力杆对建筑的混凝土表面进行敲击，然后测出弹簧的在这个测量过程中的位移，最后通过计算算出具体数值，并将所得数值与相关的指标进行比较，最后判断出混凝土的强度的大小。该方法进行测量的好处是可以获得理想的测量结果，即该测量技术可以对混凝土的质量和均匀程度进行准确的反应，同时等够保证被测墙体的完整性和原有使用性能。

3.1.2 回弹法检测技术的应用

①必须保证被测混凝土表面平整、清洁，杜绝疏松、污垢等问题的存在；②每个被测结构测区范围应进行控制，若被测结构表面尺寸过小，则可适当减少测区数量，相邻两个测区距离应控制在2m；③检测时，回弹仪轴线与混凝土检测表面垂直，通过缓慢匀速施压，避免因用力过大或突然冲击造成破坏；④在测区内均匀布置测试点，测点外露钢筋距离保持在30mm以上，值得注意的一点是，测点不能设置在气孔或外露的岩石上；⑤回弹值测量完成后，选择最佳位置进行碳化深度值的测量，并取其平均值；⑥计算回弹值时，应从被测区所有回弹值中，去掉3个最大值和3个最小值，取剩下回弹值的平均值。

3.2 探地雷达检测技术

3.2.1 探地雷达检测技术原理

探地雷达是一种电磁波类探测方法，雷达波通常采用电偶极子源激发。利用高频电磁脉冲的反射探测目的体及地质现象。实际测量时，一般采用剖面法进行连续或很密的点采样，应用研究领域包括地质分层情况的测试、地下空腔形目标体的测试、地下水位线与坝体浸润线的测试、截渗体形状、完整性的测试和隧洞衬砌质量检测。

3.2.2 探地雷达检测技术的应用

采用探地雷达技术，从工程实际应用效果来看，探地雷达在探测衬砌质量方面，对于不同的探测目标，确定衬砌内的钢筋数量和位置是很精确的，其在雷达图像上具有不同的反射波特征，对于衬砌和围岩接触面是否有脱空也可以明确地判断，可以比较清楚地探测到地下不同介质间的界面。

3.3 超声波法检测技术

3.3.1 超声波法检测技术原理

何谓超声波？超声波是指在超声以波动形式存在并在介质中传播的机械振动，频率范围控制在20～200000Hz，若频率超过20kHz时即为超声波。利用超声波对混凝土结构进行检测，主要是依据超声波的瞬间应力波原理，在混凝土等非金属材料中，超声波通常为20～500kHz，检测频率较低；与之相比，在高灵敏度的金属材料中，超声波检测频率通常为0.15～20MHz。正是因为超声波具有较强的传播能力，在进行水利工程无损检测中，超声波具有良好的指向性能，加之超声波对人体无害、成本低、适应性强等优点，超声波法检测技术可应用于各类工程各种材料的无损检测工作之中。

3.3.2 超声波法检测技术的应用

单面检测法主要应用于截面较大的构件，且该混凝土结构中仅有一个表面可安放探头的情况；双面检测法则应用于截面不大的构件，混凝土结构两侧均能安放探头的情况，检测时，发射探头和接收探头需同时沿构件两侧均匀移动位置，以便测出不同位置的声波参数。除了以上的几种做法还有多种技术可以应用到超声波的检测当中，在钢筋混凝土建筑中“超声波表面坡傳播”“首波相位变化”以及“冲击回波法”等其他技术也可以对其裂缝进行检测，并且也可以测得较为精确的具体的混凝土的裂缝深度。

4 无损检测技术在水利工程质量检测应用中的问题探讨与思考

作为水利工程尤其是大中型水利工程质量控制、结构验收的重要手段，无损检测技术的重要性不言而喻，但其发展和应用水平仍有一定的差距。这里既有技术上的不足也有应用中的问题。

（1）在技术上，其测试和推定的准确度有待进一步提高如运用超声回弹综合法测定混凝土强度时，超声波速受外界湿度、温度、介质的影响较大，在几个工地的比较性试验时，往往对试块（因其在养护池中，相对含水率较大）的测定值离异较大，随机提供的标准参数曲线，在各地区不尽相同，故而也相对产生误差。

（2）检测性能比较单一，综合质量鉴定有待完善随着新科技、新材料在水利工程中的应用，在质量鉴定时，不但要推定出混凝土的质量状况，而且也涉及到如钢筋质量、钢结构质量、混凝土与钢筋共同作用状况等，只有这样才能全面、综合地对整个工程进行核定。

（3）强化无损检测应用程序，对水利工程尤其是大中型水利工程，必须对重要隐蔽工程及工程关键部位进行无损现场检测，对一般工程可根据实际情况决定是否进行无损检测抽查，并以此作为工程检测和评定的重要依据。

（4）无损检测最终是以提高工程质量为目的，为了提高检测技术的科学性、公正性和权威性，各质检机构应将无损检测业务作为必备指标来加以建设和完善，人员组成要相对稳定，必须经过无损检测专业。

（5）鉴于无损检测技术的现状和现代科技术的不断发展，搞好无损检测工作必须以案例来加以总结和论证。因此，要不断积累工只有这样才能在不断总结经验基础上，提高确度和实用性。

5 结束语

无损检测技术在水利工程建设质量控制中的应用不但能为检测工程质量提供保障，而且能确保建筑的完整度。因此，我们应加大其在水利工程质量控制检测中的推广和应用力度，并充分认识到无损检测技术的优点和不足之处，以加强对水利工程质量控制的检测力度，最终实现其经济效益、社会效益和生态效益的最大化。

参考文献：

[1] 孙金龙.水利工程质量检测中无损检测技术的实践应用[J].工程技术研究，2017（6）.

[2] 任皓麟.地质雷达技术在水利工程检测中的应用[J].建材与装饰，2017（7）.

[3] 聂雪锦.无损检测技术在水利工程中的应用初探[J].黑龙江水利科技，2018（3）.