无损检测技术在岩土工程中的运用

黄盛男 郝海峰

山东正元工程检测有限公司 山东济南 250101

岩土工程无损检测技术是通过电子技术、计算机技术、传感器技术、信号处理技术等方面发展而程的，在操作方面比较便捷、检测速度迅速，不会过于被环境所影响，不会损坏岩体，数据结论精准度较高，在建筑岩土工程的监测中具有美好的未来。当前岩土工程无损检测技术较多，可是由于其技术中还具有一些欠缺而无法在工程检测工作中获得良好的运用，应当对此技术给予分析并改进，透过对无损检测技术的基础理论与实际操作给予融合，持续对运用的新角度给予分析，加大检测的范畴，解决检测中发生的困难，从而不断提高技术。

1 无损检测技术分析

无损检测技术包括负荷响应技术、多传感器信息融合技术、神经网络技术、非接触超声换能技术等。对构件的制造工艺、内部质量情况、构造情况、使用介质情况等方面进行对应的无损检测，广泛应用于矿山、桥梁、建筑、公路、石油化工等工程中，不仅技术较为完善而且使用量相当大。

2 岩土工程中无损探测技术应用的发展状态

无损检测技术在岩土工程中的运用获得了良好的成效，显著加快了岩土无损检测技术的发展，还有些无损检测成果已经达到了国际化水准。岩土工程中无损检测技术逐步朝着标准化、规范化发展，为我国岩土无损探测技术的使用做好了铺垫，以此确保我国岩土工程的质量。我国岩土工程和发达国家对比，技术还需要提升，只有持续提升无损探测技术，才可以保障我国岩土工程技术能力的提高。可是，当前我国专业岩土无损探测人员不足，欠缺热情，会使用高级设备的人员更加稀缺，不够注重无损探测技术，老一代与新一代在理论与实践方面具有较大的差距，从而严重妨碍到岩土无损探测技术的进步。

3 无损检测技术在岩土工程中的运用

3.1 超声波检测技术

超声波检测方法有共振法、脉冲反射法、穿透法等。工程中的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，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，从所得信号记录中对空隙的位置进行了解。

3.2 光纤传感检测技术

光纤传感检测技术在应用过程中，可以先对一些具有敏感特性的物理量进行检测和判断，将外界的物理量有效转化成为光信号，然后再进行后续的测量工作。随着我国科技技术的不断向前发展，光纤技术的研究层次正在不断提高，并且在各个生产和建设领域中应用得非常广泛。

在我国各大岩土工程的检测工作中，经常会使用到光纤传感检测技术，通过该项技术的应用，可以对建筑工程的诸多层面结构来进行检测，提高了检测工作的效率和质量。相比于传统的传感器，光纤应变传感器技术所具有的优势更加明显：抗电磁干扰、灵敏度高、体积重量小、应用对象广、便于组网等。

3.3 低场核磁共振技术

（1）传感器的封装和保护。在不同类型的岩土工程检测工作中，传感器需要直接安装在建筑结构的表层或是深入建筑结构内部。由于光纤传感器相对比较脆弱，在实际的应用过程中很容易受到人为或环境的破坏，尤其是埋入式光纤传感器，如果设备被破坏很难进行修复。因此，在检测工作中需要依照不同的工程应用环境，建立相应的传感器封装技术以及相应的防护方法，有效保证传感器可以在不同的环境下保持正常稳定的工作和运行。

（2）传感器标定。在实际的检测工作中，需要针对光纤传感器的外表面进行相应的封装及防护工作，封装的材料会吸纳一部分的结构应变，以此来有效改变传感器应变传递的工作特点。针对这一现象，需要通过理论模型分析的方法，有效判断出实验过程的合理性，并且对检测工作中存在的错误进行及时纠正，提高了检测工作的准确度。

（3）温度补偿。在岩土工程无损检测工作中，应变和外部环境温度的变化，都会出现FBG中心波长产生变动，令FBG传感器对应的应变状况和温度存在的交叉敏感效果保持相同，在检测工作中可以通过外部温度补偿的方式来加以保障。通常情况下，通过FBG传感器所具有的特定属性封装结构，针对温度敏感的FBG温度传感器的具体温度变化状况进行有效的处理，进而可以完成相应的温度补偿。

低场核磁共振技术在工程技术方面的应用范围主要包括：材料检测里的水泥空隙机构变化、橡胶交联密度，岩土煤矿领域的孔隙度测量、土壤岩石冻融机理分析，石油化工领域的岩心成像、岩心孔隙度、饱和度、渗透率的检测、油气水区分等。

4 结语

对于岩土工程中无损检测技术而言，其实是在计算机技术以及信号处理技术等多种先进技术的基础上逐渐形成的，通过无损检测技术应用，可有效确定实际工程中桥梁、道路、煤炭、石油等领域的材料、构件等的缺陷，并及时对其进行量化、分析和解决。由此可见，岩土工程中无损检测技术的应用，在未来检测领域内具有十分广阔的发展前景。