无损检测技术在水利工程中的应用研究

梁 娟

（河南省水利第一工程局，河南 郑州 450000）

无损技术的研发与运用进一步提高了水利工程的检测操作质量及速度，也为其提供了更加便捷和安全的检测技术，对水利事业的发展起到了关键的作用。为了在水利工程建设中更好地应用无损检测技术，需要全面分析与总结无损技术在应用中的要点，并制定合理的应用方案，在水利工程检测中严格按照相关标准与规范开展检测操作，为水利工程的长远发展提供保障。

1 无损检测技术在水利工程中的重要性及其性质

水利工程建设是我国基础建设工程之一，其发展势态直接影响我国经济与社会的稳定发展。现阶段，水利工程检测过程中，对于无损检测技术有着非常广泛的应用。无损检测技术在水利工程中的应用能够有效改善工程整体结构，并解决其中的一些问题，保证安全性的同时也为工程的顺利运作提供了保障。无损检测技术有着现场性特征，并且通常可以在一定距离外开展检测作业，其“无损”特性对水利工程来说也大有裨益，而多数检测技术和检测设备并不具备这些优点。

无勋检测技术通常具有三个层面的性质。

（1）物理性质。无损检测技术能够利用各种物理量来完成水利工程的检测工作，可以把水利工程中需要利用的各种原料分别进行推算。

（2）远距离检测性质。传统的水利工程检测技术受技术和环境等因素影响，有着较为明显的约束，在远距离的情况下很难开展检测工作，而无损检测技术可以补足这些缺陷，并且具备传统检测技术所不具备的便利性。

（3）连续性性质。无损检测技术能够在一段时间内实现多次检测，也可以多次采集数据。多次的采样和统一化分析能够进一步保证检测结果的准确性和可靠性，这一优势也是传统检测技术无可比拟的[1]。

2 无损检测技术在水利工程中的应用策略

2.1 回弹法检测技术

回弹法检测技术是利用弹簧及重锤来实现水利工程的检测作业的，主要操作原理：利用弹簧的弹性形变产生的弹性势能为重锤提供动力，在动力的作用下，重锤能够敲击混凝土表面；之后测试这一系列流程中弹簧产生的位移程度，并利用位移距离测算出具体的数值大小，根据数值大小与相关指标间的比对来鉴别建筑整体的强度。回弹法检测技术的主要优势是能够获得更加理想的检测数据，也就是说回弹法检测技术能够检测混凝土的强度及均匀度，还可以在检测过程中确保测量目标建筑体的完整性及原本性能。

在应用回弹法检测技术的过程中，要注意以下几点：第一，需要确保检测目标建筑体表面平整干净，避免污垢；第二，合理设定所有检测结构的位置和范围，如果测试结构尺寸相对较小，可以适当减小测试位置的预定数量，但要确保相邻测试位置的间距为2m；第三，在测试位置中，需要保证检测点设计的均匀性，测点外露的钢筋间距≥30mm，同时测点不可以设定在气孔或外凸的岩石中；第四，回弹值检测完毕后，尽量选取合理的部位检测碳化深度值，选取检测结果的均值；第五，在计算回弹值过程中，需要在被测位置的全部回弹值中，去除3个最大及最小的结果，在剩下的数据中计算出均值；第六，在检测过程中，回弹仪周线和混凝土检测表面需要保持垂直，对其匀速施压，不可以用力过急或过快，以免突然间的冲击破坏工程建筑[2]。

2.2 探地雷达检测技术

探地雷达检测技术通常是利用天线发射高频电脉冲波来完成水利工程检测作业的，通过电磁波的反射原理可以了解建筑体的强度以及质量等各方面指数。一些强度较大的电磁波都可以利用天线发射，当电磁波进入地下后，便四散传递，在传递过程中，若是接触到不同的分界面，便会出现散射及反射现象；之后利用探地雷达系统的接收天线接收回馈反射波信息；同时还可以记录反射波的波长和变动等信息，之后结合电磁波的往返状况了解被测建筑的内部状况。在水利工程检测作业中，探地雷达技术一般用来进行地质勘探，该技术能够全面勘查周边的水文地质信息，并且能够找出水利工程中可能存在的质量隐患。利用探地雷达检测技术能够进一步确保水利工程的质量，并及时针对水利工程建筑如水坝等进行加固。应用探地雷达检测技术可以准确推算出混凝土浇筑之后的质量水平，并检测工程建筑中存在的安全问题，施工人员可以根据检测结果来排查隐患和解决隐患。同时，探地雷达检测技术还能够检测水利工程建筑体的稳定性。在应用该检测技术时，可以在检测两端设计测线，在选定检测需要用到的雷达设备后，便可以收集数据。在数据收集的过程中，需要保证收集操作的连续性，尽量同时收集多次数据。检测过程中，还需保证雷达发天线与检测建筑体尽量靠近，之后根据预设的测线不断向前推进，天线设备不断发射高频电磁脉冲，而该电磁脉冲在建筑体中遇到不同的分界面后会产生反射波。这些反射波可以被传输天线接收，之后再利用转换卡来转换这些脉冲信号，将其转变为数字化信息，将这些数字化信息利用计算机整合与处理，便能够得出水利工程建筑的剖面图[3]。

2.3 超声波法检测技术

超声波指的是声波在媒介传播过程中产生的机械振动，而这种传播形式便是波动，其频率通常处于21～20001Hz，在频率＞20000Hz时，便可以定义为超声波。水利工程中，超声波法检测技术一般用来检测混凝土，在检测时主要利用应力波原理。超声波在经过混凝土及其他非金属材料物体过程中，会以较低的频率（21～501kHz）传递，而在一些特殊金属中传播时，超声波频率会得到显著提高，甚至能够达到0.16～21MHz。无损检测技术中，超声波法检测技术有着一定的指向性，同时超声波本身也有着传递速度快、传播效果明显等特征，在各种介质中都能传播，这也代表着各种建筑目标都能够利用超声波技术完成检测。超声波法检测技术有多种优势，不仅有较强的灵活性和适用性，在各种工程检测活动中都能够发挥作用，同时也有着成本低、安全无害等优势，因此超声波法检测技术在水利工程检测中有着十分广泛的应用。

在水利工程混凝土结构检测过程中，利用超声波法检测技术开展检测工作时，会应用2种检测方式，分别为单面检测法和双面检测法。单面检测法一般都用于截面相对较大的混凝土结构，同时混凝土表面只有一个面能够安置检测探头，检测时利用各种波动相位变化来检测混凝土结构的裂缝情况，明确裂缝的深浅信息。应用双面检测法检测混凝土结构时，混凝土结构的构件相对不大，在其两边都能够安置探头。在检测过程中，信号发射探头及接受探头要在结构两边逐渐推移位置，之后把推移位置信息和检测信息结合测算，计算出具体的参数信息[4-5]。

3 水利工程中无损检测技术的应用实例

以某水库坝基防渗墙质量检测及控制为例，针对其水泥土和塑性混凝土防渗墙的质量进行控制，同时针对检测出的质量问题进行处理。为保证坝基水泥土和塑性混凝土防渗墙的质量符合标准，需要重点监测防渗墙的施工过程连续性、墙体裂缝、墙体孔洞等。该水库检测中心利用现场钻孔取芯室内试验及钻孔压水试验等，并采用探地雷达检测技术获取具体的质量参数。通常情况下，针对防渗墙的检测项目有抗原强度、渗透程度及允许渗透比。利用钻孔取芯检测法，得知防渗墙中材料较为完整，质地也相对均匀，并无孔洞的产生，部分位置有小孔，不过直径和深度较小，没有断墙及体积较大的泥团。

利用探地雷达检测技术针对防渗墙中10余处疑似异常的位置进行检测与分析，基本可以排除3处疑似异常位置（4+430、4+750、5+425），其余位置展开深入的开挖检查。通过监理部门与其他相关部门之间的联合，共同检查其余多出异常部位，发现其中5+466墙体出现不连续现象，5+580墙体出现夹泥缝，在经过一系列治理操作后使其达到质量要求。其他各个部位在开挖检查后没有检测出质量问题，其墙体较为连续和平整，符合质量标准。在5+440.55+462墙体开挖检查过程中，在槽中埋入抓斗，经过规划和设计，在该部位利用深层搅拌桩法构成向库区外突的一面弧形墙，并且该墙和周边防渗墙合为一体。

4 结束语

综上所述，随着无损技术的不断完善与运用，能够进一步提升水利工程检测工作的效率与便利性，为人们提供更加安全、便利且更加高效的检测技术。为保证水利工程建设的顺利开展，以及确保水利工程的长远发展，需要全面推进无损检测技术的研发，使其能够进一步完善，能够更好地解决水利工程中的问题，保证工程整体质量。