土木工程中的無損檢測技術及其應用分析

李 濤

寧夏交通科學研究所有限公司

1 引言

某一條道路施工的總長度為70km，主體線路按照高速道路要求開展施工，道路路基的寬度有26m，雙向通行六車道，規(guī)劃的時速是100km/h。在高速路項目建造的時候，作業(yè)人員重點使用無損檢測方式展開作業(yè)品質檢測，還有將路基表面的壓實程度、路基表面的彎沉、道路表面平整程度等。檢測道路的結構是4cm細粒式瀝青混凝土加6cm中粒式瀝青混凝土加12cm密級配瀝青碎石加40cm水穩(wěn)碎石基層加20cm水穩(wěn)碎石底基層，使用無損檢測方式整體檢測道路路基壓實程度以及彎沉，檢測道路壓實程度、壓實的厚度和路面的厚度。依據(jù)檢測的數(shù)據(jù)，剖析項目作業(yè)品質，有效找出作業(yè)之中所發(fā)生的漏洞，保證高品質實施作業(yè)。

2 無損檢測在公路工程檢測中的應用價值

在項目實際實施的案例之中，無損檢驗方式是一個全面的、多功能、集約性的檢驗技術，無損檢測的實際使用性能決定了其能夠使用到許多方面，是一個對檢驗主體結構影響極小的方式。特別是在使用綜合影像檢驗、聲音傳輸?shù)募夹g方式的同時，對多樣化的情況開展形象的判斷、剖析。

把無損檢驗方式使用于道路項目建造之中，能夠檢測到道路主體構造的品質缺點。在現(xiàn)實的檢測之中，使用超聲波、磁場等方法檢測，對道路內的缺點展開檢測，確保道路建造的時候的品質管控、建造速度的規(guī)劃有效進行。使用儀器的檢測能夠十分方便快捷的檢測出道路的特點，為道路開展進一步作業(yè)，帶來真實可信的數(shù)據(jù)支撐，這樣的一個方式能夠確保道路、橋梁的安全可靠，精準的檢測出各類內部所存在的缺陷。經(jīng)過前期的整合以及有關的檢查檢測，使用這樣的方式時達到科學準確地保證和安全、穩(wěn)定做好全面分類處置計劃的前提要素。如此方式，有著十分龐大的市場運營空間。實踐性以及操作的無損性方式，能夠運用多樣的方式去詳細的辨別、剖析、判別，而且有著下列兩個明顯地特點。

2.1 為公路工程的檢測提供有效地技術支持

保證項目運行以及作業(yè)時的安全性，其中比較突出的功能是能夠提高道路在實際運用的時候的安全性能、可靠性能。因為道路的安全性能直接關系到通車安全和駕駛人員的人身財產(chǎn)安全問題，所以在確保項目安全的時候，道路項目的整體安全檢查就體現(xiàn)的更為重要。具體的表現(xiàn)是：第一，對道路項目沒有辦法直觀的從外部觀察檢測找出問題、缺陷等，在進行判別的時候，使用無損檢測方式以及儀器去分析和了解，能夠直接對道路的技術特點開展全面的剖析以及分析，有效地掌控道路運轉或者作業(yè)的情況。第二，在項目的一些地方或者零件的選用上，要確實做到細致化作業(yè)，確保作業(yè)品質。第三，在整個道路性能測試中，為了大程度的降低檢測對道路主要構造的損壞，使用無損檢測方式能夠將每公里的損壞降到最小，以此有效地提升道路使用的安全性能，確實的保障道路在不出現(xiàn)損壞的狀況下可靠的運用。

2.2 提升著公路工程建設檢測中的精確度

無損檢測方式的運用是在多種檢測方式的基礎上開展的，這就決定了無損檢測方式有著項目檢測的通用性質以及先進性，能夠有效地同傳統(tǒng)檢測技術區(qū)別開。所以在無損檢測方式的使用時，能夠對一些傳統(tǒng)檢測方式?jīng)]有辦法實現(xiàn)的效果展開補充，特別是能夠提升道路項目建造檢測之中的精準程度，并且探究有些重要的情況也具有其特殊的使用價值，無損檢測方式能夠對其檢測數(shù)值展開剖析后，得到一些更為合理、精準的剖析數(shù)據(jù)。所以，無損檢測方式是一種現(xiàn)代的有效運轉、科學檢測的技術，在道路的施工以及運行時有著極高的運用價值。

3 公路檢測工作中常用的無損檢測技術

3.1 超聲波檢測技術的應用

使用超聲波檢測方式的特點就是可以找到道路之中的一些重要構件或者部位等隱性的品質問題。這個檢測方式在道路之中運用的范圍較大，它能夠憑借檢測儀器中出現(xiàn)的聲音判別出道路項目之中是不是有著品質問題。探究其原因，超聲波的穿透性能較強，作業(yè)人員依據(jù)超聲波長就可以精準地判斷出道路項目那一部位有潛在的問題。所以，在道路實施作業(yè)的時候常常使用超聲波檢測方式，確實提升了道路作業(yè)的品質。

3.2 探地雷達檢測技術的應用

探測地面雷達檢測方式在道路上運用的時候，是一個精準程度高，并且極具直觀性而且經(jīng)濟性十分特殊的一個檢測方法。探地雷達檢測方式的檢測原理就是使用高頻電磁波方式，并使用發(fā)射天線，達到對道路地下區(qū)域檢測任務。雷達波長在檢測時，對各類介質交界面會把一定的雷達波反饋至地表上。地面的天線對反饋的雷達波展開快速的接收，如此道路檢測作業(yè)也能很好的開展。探測地面雷達檢測方式就是由于本身有著很多優(yōu)勢，因而，被大量的運用在國內地質探測方面的檢測、道路項目檢測、地基項目檢測之中。一般來說探測地下雷達檢測方式會常常被運用到道路檢測的兩個方面，一是道路路面比較厚、二是公路的基層密實度較大的檢測之中，可以很好地完成檢測任務。在這一時期，檢測的人們要快速對參數(shù)信息展開分析和掌握，以此確定道路后期使用狀況，為道路養(yǎng)護作業(yè)的進行帶來極為可靠的參數(shù)支撐和保障，保證道路檢測作業(yè)的有效性質。探測地下雷達檢測方式在運用與道路檢測作業(yè)的時候，為了確保很好的檢測結果，要遵從下列五個運用步驟：（1）檢測作業(yè)人員要對電腦開始合理使用，而后對控制單元發(fā)出相對應要求；（2)控制單元在受到檢測作業(yè)人員計算機發(fā)送命令以后，會向發(fā)射天線和接受天線發(fā)送的對應訊號；（3）發(fā)送信號在發(fā)射以后，會對地面發(fā)送對應的高頻率電磁波；（4）若是探測區(qū)域的介質的特征是不均勻地，那電磁波就要面對不一致的電性目標以及界面，在工作之中把一些電磁波反射到地面。地面接收天線會受到反射回來的信號，在接收到信號以后，可以經(jīng)過數(shù)據(jù)的方式把信號傳送到控制單元之中。在回到電腦之中的時候，可以以圖片的形式展示在工作人員眼前；（5）檢測作業(yè)人員對圖像展現(xiàn)內容要快速剖解，通過對應的處置后，就能夠確定道路現(xiàn)實內部狀況。在探測地下雷達檢測方式的使用之中，要堅決依照對應檢測步驟開展。確定探測地下雷達檢測方式的特點全面發(fā)揮，有效地找出道路之中具有的品質漏洞以及隱患危險。而后依據(jù)現(xiàn)實的品質狀況，提供有著極強針對性的處理方式，保障道路品質，實現(xiàn)人們對道路的要求，為人們正常通行帶來更多方便。

3.3 利用光纖傳感器檢測技術

光纖傳感裝置檢測方式是憑借光纖傳輸?shù)奶攸c，對道路結構表面是不是存在斷裂或者別的方面的品質問題等開展確認。其在使用的時候所發(fā)揮的特點為光纖傳導的時候在光纖傳輸?shù)牡胤疆a(chǎn)生了相應地損耗之后，經(jīng)過檢測其損耗的狀況等，來判斷整體系統(tǒng)的運行時是不是存在了運行的問題，比如前面所講述的能夠看出光纖傳感裝置的傳感機理以及電磁傳感裝置的傳感機理幾乎是一致的，不過光纖傳感裝置因為其測量訊號所用載體為激光，其在光導纖維內傳輸，極難因外部磁場而被影響，所以適用于復雜的工作狀況下進行檢測，并且檢測便捷，信號傳送自動化程度高。

3.4 頻譜分析技術的應用

頻譜剖析方式就是使用信息化數(shù)據(jù)傳送能力，能夠在不一樣的媒介、方式、模式之下對橋梁技術情況開展數(shù)據(jù)剖析、整理、處置。在頻譜傳送的時候，依據(jù)波長、頻率、時間等數(shù)據(jù)的改變狀況，能夠對各類道路橋梁的不一樣的區(qū)域展開檢測，而且對靜止的特點以及動態(tài)的特點開展可靠的檢測，所以，頻譜剖析方式能夠全面地對道路橋梁的特殊性質展開理論的剖析處置，最后把剖析的結論展開整理。如今時期在橋梁檢測之中，位移傳感裝置、速度傳感裝置以及加速度傳感裝置是頻譜剖析方式內經(jīng)常使用的傳感裝置，特別是加速度傳感裝置。上述傳感裝置在橋梁動荷載檢測的時候，能夠經(jīng)過檢測時域信號直接得到橋在動力響應下的速度及加速度，從而得出橋梁構造自主振動頻率，從而掌控橋梁的動態(tài)特點。因為傳感裝置具有不一樣的發(fā)生頻率，使用頻譜分析方式展開剖析，能夠檢測出各類道路橋梁各種區(qū)域的不同特點，從而掌握道路橋梁整體技術情況。

3.5 圖像檢測技術的應用

圖像檢測方式也是道路項目檢測之中一個關鍵的檢測技術。正常狀況下，會把圖像檢測方式分成兩個形式，一是紅外線成像方式，二是激光全系圖圖像攝影方式。紅外線成像方式的主體工作原理就是經(jīng)過對原料本身導熱能力的不一致，剖析并且觀測道路里的紅外線成像狀況。檢測者經(jīng)過對紅外線成像狀況的深入剖析和解讀，可以在很短的時間之內確定道路問題區(qū)域和狀況。而后依據(jù)現(xiàn)實道路問題情況，提供合理可行的解決方式。在這時，要增強對數(shù)字化科技的運用，把道路現(xiàn)實狀況更為直接的表現(xiàn)在圖像畫面之中，讓工作者可以對問題情況有一個更加直接的了解，以此提供具有針對性的處理方式。

激光全息圖圖像攝影方式重點是經(jīng)過全息圖圖像攝影方式，達到對數(shù)據(jù)的剖析和解讀。在這一期間，需要和力學量展開全面結合，以此展開對應的計算作業(yè)。激光全息圖圖像攝影方式在道路檢測之中運用有著很多的優(yōu)點。比如，檢測精準程度高的優(yōu)點、更具直觀性的優(yōu)點和檢測較為完全的優(yōu)點等。在激光全息圖圖像攝影方式的幫助下，檢測工作者的任務會減輕很多，節(jié)約了很多時間，作業(yè)質量以及作業(yè)效率也有了極大地提升，基于此，檢測者對圖像檢查方式要具備準確地認知，確定不一樣的方式的優(yōu)點以及技術特色，從而把紅外線成像方式和激光全息圖圖像攝影方式有效運用于各類檢測任務之中，把技術優(yōu)勢發(fā)揮到實處，快速找出道路之中所存在的狀況，并且提供合理有效地處理方式，為道路的運用奠定很好的根基。

3.6 用無核密度儀檢測瀝青面層壓實度

瀝青無核密度儀器的檢測其實就是使用電磁外表接觸的方式開展混合材料密度測定。在檢查測定之前需要對測量儀器展開調整以及標定。需要從四個方面展開實際測量來標定密度，完成檢測的任務。這一檢測方式有著極大地優(yōu)點，可以快速、有效地得出檢測數(shù)據(jù)，儀器完成了壓實程度和平均密度的自主測算，能夠經(jīng)過得到的數(shù)據(jù)剖析瀝青路面的均勻性，而且提高檢測品質以及效率。在實際案例項目之中，使用無核密度儀器對瀝青路面的中上層壓實程度開展檢測，使用無核密度儀器壓實程度檢測數(shù)據(jù)和取芯壓實程度測量數(shù)據(jù)展開對比，來得到準確地測量數(shù)據(jù)。探究得出，無核密度儀器能夠高精度、高效率的測量瀝青上面層的密度，中下層測量數(shù)據(jù)雖說有著相應地差距，不過在許可的范疇之內。誤差存在的關鍵因素是無核密度儀器的測量信號受探測深度影響，深度越大，其對信號的削弱程度就越大，最后影響檢測精準程度。此外被檢測原料外表的含水量對這一方式測試結果影響很大，所以大多選擇干燥的道路表面位置展開測量。

3.7 路面彎沉快速檢測技術的應用

（1）用車載式落錘彎沉儀進行檢測。車載式落錘彎沉儀的主要零部件包括數(shù)據(jù)的采集、荷載發(fā)生裝置以及位移傳感器等，將其安裝于拖車之上，在實際的使用過程中，將落錘進行自由落下，通過落錘下落過程中所產(chǎn)生的沖擊力來給承載板增加沖擊荷載，然后再利用位移傳感器來記錄路面發(fā)生變形的數(shù)據(jù)，通過相應地計算獲取路面彎沉值。在使用該方式進行路面彎值測定的時候，應選擇合適的測點，測點一般應布置在車道軌跡帶處，測量時每個測點重復測試應不少于3次，取平均值進行計算。數(shù)據(jù)處理時舍去承載板中心位移傳感器的首次彎沉測試值，計算其后幾次彎沉測試值的平均值作為該測點的彎沉值，并對彎沉值進行溫度修正。

（2）用自動彎沉儀進行檢測。自動彎沉儀也是現(xiàn)階段測試瀝青路面的總彎沉的一種彎沉檢測儀器。但這一檢測方法存在一定的限制，本方法不適用于有嚴重坑槽、車轍等病害、不具備正常通車條件路面的彎沉測試。應用自動彎沉儀進行測量，應檢查并保持承載車的車況及制動性能良好，輪胎氣壓、承載車輪載滿足要求。記錄瀝青路面結構層材料類型、設計厚度、橫坡等情況。數(shù)據(jù)處理中自動彎沉儀采集路面彎沉盆峰值為路面總彎沉。左臂測值、右臂測值按單獨彎沉處理。當路面橫坡不超過4%時，不進行橫坡修正；當橫坡超過4%時，應進行橫坡修正。測試速度會影響彎沉的測試結果，試驗結果顯示當彎沉水平不超過40（0.01mm）時，這種影響較小，可不予考慮；但當彎沉水平超過40（0.01mm）時，測試結果的差別較大。當測試速度大于3.5km/h 時，應進行相關性試驗，并對彎沉值予以換算，需要檢測人員重點關注。

4 結論

綜上所述，無損檢測方式對道路檢測作業(yè)有著十分關鍵的作用。所以，在現(xiàn)實道路檢測作業(yè)進行之中，需要檢測作業(yè)人員對于各類無損檢測方式都可以有準確地認識。明確各類技術特點和優(yōu)勢以及技術運用之中的注意事項。而后依據(jù)道路現(xiàn)實狀況，合理使用各類技術。如此方可及時找出道路實施作業(yè)時出現(xiàn)的質量問題而且找到解決方法。同時確定產(chǎn)生問題的重要因素，而且在道路實施作業(yè)的時候最大程度避免這一情況的出現(xiàn)，實現(xiàn)我國道路項目的飛速發(fā)展。