无损检测技术在岩土工程中的运用

王坤

【摘要】随着我国经济建设的快速发展，许多高科技软件和技术应运而生，多学科的交叉发展也使得各领域都在不断地开发和创新。在工程领域，许多学者在隧道、基坑开挖、边坡支护等方向不断探测，将无损探测技术运用在勘察、设计、施工和监测等方面具有十分重要的意义。岩土工程无损探测技术就是在对岩土结构不造成影响的前提下，利用某些适当的装备和技术来探测岩土特征及其物性指标。

【关键词】岩土工程;无损检测技术;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.109

1、无损检测技术的应用意义

无损检测技术本身具有连续性、物理性以及远距离检测等特点。首先，连续性。在岩土工程当中，可以在一定时间内对无损检测技术进行重复的使用，而对相关数据进行多次的采集，能够使检测数据更加准确;其次，物理性。利用无损检测技术可以对检测期间获得的物理量进行分析，并帮助工作人员进行工程材料型号、质量、用量及配比的推断;最后，远距离检测，传统形式的检测技术都具有一定的局限性，往往不能针对距离较远的模块实施检测，而对无损检测技术进行应用，则可以实现远距离检测，有效提升检测工作的便利性。也正是受到无损检测技术这些特点的影响，使得该项技术具有较强的现场作业性，所以，无损检测技术的合理应用，对于岩土工程建设及后期维护工作的顺利开展具有非常积极的作用。

2、无损检测技术在岩土工程中的具体应用

2.1超声波技术的原理和应用

2.1.1技术原理

利用超声波可以直接穿透实心物体，并对其内部情况进行检测，而这也是一种较为常见的无损检测方法。利用超声波检测技术能够对结构内部缺陷进行有效的检测，且该项技术的应用不会对人体造成损伤，其灵敏度也是非常可观的。该项技术的工作原理主要是对具有较高频率的电振荡高压电晶体进行应用，利用电压晶体本身的压电效应，形成机械振动，并进行电波的发送，进而完成检测工作的。在超声波进入到非金属原料或者是混凝土当中以后，其频率会有所降低，一般会处在21～501kHz之间，而在一些较为敏感的金属当中，其会表现出较高的频率。在岩土工程中对这种无损检测技术进行应用，能够获得良好的指向性，且各种材料都可以借助超声波技术进行检测。该项技术具有诸多优点，不仅具有较强的适应性，而且不会产生较高的成本投入，因此，在工程质量检测中的应用非常广泛。

2.1.2具体应用

超声波技术在混凝土结构的质量检测中较为常用，在对该项技术进行具体应用的过程中，主要有两种检测方法，第一是单面检测法，第二是双面检测法，其中，前者主要在具有较大截面的混凝土结构中进行应用，或者是结构表面仅能设置一个探头的情况下应用;而后者则会在截面相对较小的构件当中进行应用，在这种结构中可以在两侧进行探头的设置。而在检测期间，需要沿着构件两侧对发射探头以及接收探头进行移动，并且要保证移动的均匀性和同步性，确保各部位的声波参数都能得到准确的测量。除此之外，利用超声波技术还能对混凝土当中的裂缝问题进行检测，并帮助工作人员明确结构中的裂缝深度。

2.2探地雷达检测技术的原理和应用

2.2.1技术原理

该项技术主要是借助发射天线向地下进行高频电磁脉冲的发送，在这种电磁波进入地下以后，会向远处进行传播，如果传播过程中遇到具有差异性的分界面，就会产生散射或者是反射的情况。而利用地探雷达系统不仅能够对这种反射波进行接收和记录，还能结合电磁波的往返时间差以及运行状态对被测体内部结构进行分析，从而帮助工作人员掌握结构体的具体情况。

2.2.2具体应用

在岩土工程当中，地探雷达检测技术的主要作用就是勘察，通过该项技术能够对岩土工程所在区域的水文地质情况进行全面的勘察，同时还能对工程中的一些隐患进行检测，这对于岩土工程质量的有效控制具有非常积极的作用。在对该项技术进行具体应用的过程中，首先，需要沿着待测结构的两侧进行测线的设置;其次，为了确保数据采集的便捷性，需要结合实际对所需雷达设备进行合理的选择，并且要保证数据采集工作的连续性;再次，检测期间应该尽量缩小被测结构与雷达天线的间距，最好要将两者贴合在一起，然后沿着测线逐渐向前移动，进行高频电磁脉冲的发射，一旦电磁脉冲进入结构内部以后，接触到不同的分界面，就会有反射波产生，而接收天线会对这种反射波进行采集，并通过转换卡进行脉冲信号的转换，使其成为数字信号，然后通过计算机对数据信号进行处理，就能够获得与被测对象对应的剖面图。

2.3回弹检测技术的原理和应用

2.3.1技术原理

该项技术主要是通过重锤和弹簧来实现的，在进行检测的过程中，利用弹簧的弹性变形作用形成弹性势能，从而对重锤产生推动作用，使其能够带动传力杆进行混凝土的敲击，结合敲击痕迹，能够对弹簧在测量期间的位移情况进行测量，根据其位移参数即可对混凝土强度进行判断。在岩土工程的各种坝体及其他结构当中对该项检测技术进行应用，不仅具有较高的检测效率，而且成本投入也相对较低。最重要的是，该项检测技术的应用并不会对混凝土结构造成太大的影响，仍然可以保证混凝土的整体性和使用性能。

2.3.2具体应用

在对回弹检测技术进行应用的过程中，具体要将以下工作做好：第一，在操作以前，需要对工程的施工图进行全面的了解，明确混凝土的强度等级、浇筑方法以及养护措施。第二，在正式进行检测活动的过程中，必须要保证检测区域的清洁性，确保混凝土表面没有污垢存在，且检测部分的平整度也要满足技术应用的相关要求，避免受到污垢或者是平整度等因素的影响，降低检测工作的准确性。第三，要对各结构中的测区距离进行合理的控制，若检测的结构存在表面尺寸较小的情况，需要适当减少测区的数量。第四，在落实检测工作的过程中，必须要保证回弹仪轴线能够垂直于检测面，并且要进行均匀、缓慢的试压，检测期间还要做好力度控制工作，要避免出现突然用力和力度过高的情况。第五，在测区当中应该对测点进行均匀的设置，如果结构表面存在外露钢筋，要保证测点与钢筋的间距在30mm以上，除此之外，在外露岩石或者是结构气孔上不得进行测点的设置;第六，在完成回弹值测量以后，还要选择相应的位置测量碳化深度值，同时要获取测量的平均值。第七，在进行回弹值计算时，应该在去掉3个最大回弹值和最小回弹值以后，对剩余回弹值平均值进行计取。

结语：

综上所述，在岩土工程当中对无损检测技术进行应用，能够在不影响工程质量的同时，对其工程质量进行有效的检测，这对于岩土工程的质量控制具有非常积极的作用，因此，相关单位必须要对该项技术保持高度的重视，并且要结合实际情况，对相关技术手段进行灵活的应用，从而为岩土工程的安全稳定运行提供支持。

參考文献：

[1]张胜森.无损检测技术在岩土工程中的运用[J].工程技术研究，2020，5（12）：98-99.

[2]王奕刚.分析岩土工程中的无损检测技术[J].中国住宅设施，2018，（08）：70-73.