無損檢測技術在水利工程中的應用研究

梁 娟

（河南省水利第一工程局，河南 鄭州 450000）

無損技術的研發(fā)與運用進一步提高了水利工程的檢測操作質量及速度，也為其提供了更加便捷和安全的檢測技術，對水利事業(yè)的發(fā)展起到了關鍵的作用。為了在水利工程建設中更好地應用無損檢測技術，需要全面分析與總結無損技術在應用中的要點，并制定合理的應用方案，在水利工程檢測中嚴格按照相關標準與規(guī)范開展檢測操作，為水利工程的長遠發(fā)展提供保障。

1 無損檢測技術在水利工程中的重要性及其性質

水利工程建設是我國基礎建設工程之一，其發(fā)展勢態(tài)直接影響我國經濟與社會的穩(wěn)定發(fā)展。現階段，水利工程檢測過程中，對于無損檢測技術有著非常廣泛的應用。無損檢測技術在水利工程中的應用能夠有效改善工程整體結構，并解決其中的一些問題，保證安全性的同時也為工程的順利運作提供了保障。無損檢測技術有著現場性特征，并且通常可以在一定距離外開展檢測作業(yè)，其“無損”特性對水利工程來說也大有裨益，而多數檢測技術和檢測設備并不具備這些優(yōu)點。

無勛檢測技術通常具有三個層面的性質。

（1）物理性質。無損檢測技術能夠利用各種物理量來完成水利工程的檢測工作，可以把水利工程中需要利用的各種原料分別進行推算。

（2）遠距離檢測性質。傳統(tǒng)的水利工程檢測技術受技術和環(huán)境等因素影響，有著較為明顯的約束，在遠距離的情況下很難開展檢測工作，而無損檢測技術可以補足這些缺陷，并且具備傳統(tǒng)檢測技術所不具備的便利性。

（3）連續(xù)性性質。無損檢測技術能夠在一段時間內實現多次檢測，也可以多次采集數據。多次的采樣和統(tǒng)一化分析能夠進一步保證檢測結果的準確性和可靠性，這一優(yōu)勢也是傳統(tǒng)檢測技術無可比擬的[1]。

2 無損檢測技術在水利工程中的應用策略

2.1 回彈法檢測技術

回彈法檢測技術是利用彈簧及重錘來實現水利工程的檢測作業(yè)的，主要操作原理：利用彈簧的彈性形變產生的彈性勢能為重錘提供動力，在動力的作用下，重錘能夠敲擊混凝土表面；之后測試這一系列流程中彈簧產生的位移程度，并利用位移距離測算出具體的數值大小，根據數值大小與相關指標間的比對來鑒別建筑整體的強度。回彈法檢測技術的主要優(yōu)勢是能夠獲得更加理想的檢測數據，也就是說回彈法檢測技術能夠檢測混凝土的強度及均勻度，還可以在檢測過程中確保測量目標建筑體的完整性及原本性能。

在應用回彈法檢測技術的過程中，要注意以下幾點：第一，需要確保檢測目標建筑體表面平整干凈，避免污垢；第二，合理設定所有檢測結構的位置和范圍，如果測試結構尺寸相對較小，可以適當減小測試位置的預定數量，但要確保相鄰測試位置的間距為2m；第三，在測試位置中，需要保證檢測點設計的均勻性，測點外露的鋼筋間距≥30mm，同時測點不可以設定在氣孔或外凸的巖石中；第四，回彈值檢測完畢后，盡量選取合理的部位檢測碳化深度值，選取檢測結果的均值；第五，在計算回彈值過程中，需要在被測位置的全部回彈值中，去除3個最大及最小的結果，在剩下的數據中計算出均值；第六，在檢測過程中，回彈儀周線和混凝土檢測表面需要保持垂直，對其勻速施壓，不可以用力過急或過快，以免突然間的沖擊破壞工程建筑[2]。

2.2 探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術通常是利用天線發(fā)射高頻電脈沖波來完成水利工程檢測作業(yè)的，通過電磁波的反射原理可以了解建筑體的強度以及質量等各方面指數。一些強度較大的電磁波都可以利用天線發(fā)射，當電磁波進入地下后，便四散傳遞，在傳遞過程中，若是接觸到不同的分界面，便會出現散射及反射現象；之后利用探地雷達系統(tǒng)的接收天線接收回饋反射波信息；同時還可以記錄反射波的波長和變動等信息，之后結合電磁波的往返狀況了解被測建筑的內部狀況。在水利工程檢測作業(yè)中，探地雷達技術一般用來進行地質勘探，該技術能夠全面勘查周邊的水文地質信息，并且能夠找出水利工程中可能存在的質量隱患。利用探地雷達檢測技術能夠進一步確保水利工程的質量，并及時針對水利工程建筑如水壩等進行加固。應用探地雷達檢測技術可以準確推算出混凝土澆筑之后的質量水平，并檢測工程建筑中存在的安全問題，施工人員可以根據檢測結果來排查隱患和解決隱患。同時，探地雷達檢測技術還能夠檢測水利工程建筑體的穩(wěn)定性。在應用該檢測技術時，可以在檢測兩端設計測線，在選定檢測需要用到的雷達設備后，便可以收集數據。在數據收集的過程中，需要保證收集操作的連續(xù)性，盡量同時收集多次數據。檢測過程中，還需保證雷達發(fā)天線與檢測建筑體盡量靠近，之后根據預設的測線不斷向前推進，天線設備不斷發(fā)射高頻電磁脈沖，而該電磁脈沖在建筑體中遇到不同的分界面后會產生反射波。這些反射波可以被傳輸天線接收，之后再利用轉換卡來轉換這些脈沖信號，將其轉變?yōu)閿底只畔ⅲ瑢⑦@些數字化信息利用計算機整合與處理，便能夠得出水利工程建筑的剖面圖[3]。

2.3 超聲波法檢測技術

超聲波指的是聲波在媒介傳播過程中產生的機械振動，而這種傳播形式便是波動，其頻率通常處于21～20001Hz，在頻率＞20000Hz時，便可以定義為超聲波。水利工程中，超聲波法檢測技術一般用來檢測混凝土，在檢測時主要利用應力波原理。超聲波在經過混凝土及其他非金屬材料物體過程中，會以較低的頻率（21～501kHz）傳遞，而在一些特殊金屬中傳播時，超聲波頻率會得到顯著提高，甚至能夠達到0.16～21MHz。無損檢測技術中，超聲波法檢測技術有著一定的指向性，同時超聲波本身也有著傳遞速度快、傳播效果明顯等特征，在各種介質中都能傳播，這也代表著各種建筑目標都能夠利用超聲波技術完成檢測。超聲波法檢測技術有多種優(yōu)勢，不僅有較強的靈活性和適用性，在各種工程檢測活動中都能夠發(fā)揮作用，同時也有著成本低、安全無害等優(yōu)勢，因此超聲波法檢測技術在水利工程檢測中有著十分廣泛的應用。

在水利工程混凝土結構檢測過程中，利用超聲波法檢測技術開展檢測工作時，會應用2種檢測方式，分別為單面檢測法和雙面檢測法。單面檢測法一般都用于截面相對較大的混凝土結構，同時混凝土表面只有一個面能夠安置檢測探頭，檢測時利用各種波動相位變化來檢測混凝土結構的裂縫情況，明確裂縫的深淺信息。應用雙面檢測法檢測混凝土結構時，混凝土結構的構件相對不大，在其兩邊都能夠安置探頭。在檢測過程中，信號發(fā)射探頭及接受探頭要在結構兩邊逐漸推移位置，之后把推移位置信息和檢測信息結合測算，計算出具體的參數信息[4-5]。

3 水利工程中無損檢測技術的應用實例

以某水庫壩基防滲墻質量檢測及控制為例，針對其水泥土和塑性混凝土防滲墻的質量進行控制，同時針對檢測出的質量問題進行處理。為保證壩基水泥土和塑性混凝土防滲墻的質量符合標準，需要重點監(jiān)測防滲墻的施工過程連續(xù)性、墻體裂縫、墻體孔洞等。該水庫檢測中心利用現場鉆孔取芯室內試驗及鉆孔壓水試驗等，并采用探地雷達檢測技術獲取具體的質量參數。通常情況下，針對防滲墻的檢測項目有抗原強度、滲透程度及允許滲透比。利用鉆孔取芯檢測法，得知防滲墻中材料較為完整，質地也相對均勻，并無孔洞的產生，部分位置有小孔，不過直徑和深度較小，沒有斷墻及體積較大的泥團。

利用探地雷達檢測技術針對防滲墻中10余處疑似異常的位置進行檢測與分析，基本可以排除3處疑似異常位置（4+430、4+750、5+425），其余位置展開深入的開挖檢查。通過監(jiān)理部門與其他相關部門之間的聯合，共同檢查其余多出異常部位，發(fā)現其中5+466墻體出現不連續(xù)現象，5+580墻體出現夾泥縫，在經過一系列治理操作后使其達到質量要求。其他各個部位在開挖檢查后沒有檢測出質量問題，其墻體較為連續(xù)和平整，符合質量標準。在5+440.55+462墻體開挖檢查過程中，在槽中埋入抓斗，經過規(guī)劃和設計，在該部位利用深層攪拌樁法構成向庫區(qū)外突的一面弧形墻，并且該墻和周邊防滲墻合為一體。

4 結束語

綜上所述，隨著無損技術的不斷完善與運用，能夠進一步提升水利工程檢測工作的效率與便利性，為人們提供更加安全、便利且更加高效的檢測技術。為保證水利工程建設的順利開展，以及確保水利工程的長遠發(fā)展，需要全面推進無損檢測技術的研發(fā)，使其能夠進一步完善，能夠更好地解決水利工程中的問題，保證工程整體質量。