探析水利工程無損檢測技術

◎鄭軍武 惠州市大禹工程質量檢測中心有限公司

水利工程是國家基礎設施建設的重要一環，其質量與國民經濟息息相關。但是在水利工程的建設和運營過程中，出現很多工程質量問題，因此需要通過檢測技術，提前發現和解決問題，而通過無損檢測技術，可以在不破壞結構的前提下，完成檢測作業，從而采取措施保障檢測項目的質量安全。因此，開展水利工程的無損檢測技術研究有著重要的意義。在目前國內水利工程的質量檢測過程中，通過無損檢測技術與傳統檢測手段的對比，發現無損檢測技術在水利工程中具有重要作用以及優勢。本文從分析無損檢測技術的基本概念入手，討論了無損檢測技術在水利工程中利用的可行性，給出了回彈法、超聲法、紅外線法等現代無損檢測技術的原理和適用性，旨在指導工程實踐，幫著水利工程技術人員更好的開展檢測工作。

1.無損檢測技術概述

無損檢測技術最早是在礦物質開采工程領域得到使用，后續又逐漸的適用于其他工程的質量檢測。近些年，特別是現代科技日新月異的進步，無損檢測 逐漸應用到了各個工業檢測行業，水利工程領域也已經有了大量的應用。

水利工程質量檢測可以做到不損傷結構或者對結構安全造成影響較小的情況下開展工作;一般來說化學手段會造成材料損傷，所以無損檢測技術往往是采用物理手段進行，能有效判斷水利工程內在質量狀態;無損檢測技術主要作為國內水利工作質量控制的一種重要方法，保障好國內水利工程安全使用以及運行，同時也能夠更好的保證水利工程建設的質量安全，有利于提高水利工程整體的作業效率，促進工程建設發展更加科學有序。

隨著我國當前水利工程建設的開展，無損檢測技術也發揮重要的作用。無損檢測技術就是在不影響主體受力性能的條件下，通過對某些物理量進行的原位檢測，可以將結構與材料的工程性能或者是量化指標進行推算出來。無損檢測技術具有無損性、操作性簡單的特征，能夠更好的反映出水利工程的質量狀況，替代部分傳統的檢測方法，從而推動我國水利工程建設事業的又好又快發展。

2.無損檢測技術在水利工程的應用前景

2.1 技術層面水利工程無損檢測的應用

無損檢測技術一般利用聲、光、電、磁的特性，既能檢測到被檢測對象中是否存在不均勻性，又不影響被檢測物體的使用性能，在幾乎不影響檢測對象的前提下，對損傷或者缺陷做出準確判斷，從而對水利工程的安全性做出評估。此外，由于現代科技手段的不斷進步和提高，無損檢測技術大多可以利用科學智能的儀器提高了檢測的整體的準確度和可靠性。這些都保證了無損檢測技術在水利工程檢測的可行性和科學性。

2.2 功能層面水利工程無損檢測的應用

通過分析傳統的水利工程的檢測技術，可以發現，功能單一，不能夠適用全面的質量化管理，已經不能適應現代檢測技術發展要求。無損檢測技術使質量檢測的綜合性和整體性得到了更好的保證。無損檢測與無損評價技術是基于物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程等學科的基礎上發展起來的一門應用工程技術?？梢詫崿F檢測和評價的有機統一。

3.水利工程中的無損檢測技術

伴隨著水利工程的快速發展，無損檢測技術也得到了飛速的發展，無損檢測技術包括回彈法、雷達波法、超聲波法等，這些方法也有利于檢測技術向實現數字化和智能化的發展。

3.1 回彈法檢測技術

在水利工程中大量使用了混凝土，回彈法檢測技術的原理主要是通過彈簧的驅動來不斷的觸及混凝土的表面，能夠測量出回彈的整體程度，可以判斷混凝土的強度是否符合標準，這是一種更加方便快捷的一種檢測方法，及時發現安全隱患，同時，回彈法檢測設備簡單，易操作，有利于更好的實現檢測技術在水利工程中的應用。

3.2 超聲波法檢測技術

超聲波法檢測技術是通過超聲波的瞬時應力波原理進行相關質量檢測的一種方法。通過超聲波性能差異進行整體的混凝土結構檢測，超聲波法檢測具有更好的指向能力，降低了檢測的成本，提高了檢測的整體效率，能夠應用于水利工程中各種項目材料的無損檢測。

3.3 探地雷達檢測技術

探地雷達技術是通過不同的介質層發生反射和折射，將電磁波傳入地下，通過時間分析來確定被檢測主體的內部結構質量以及整體的質量水平。

在目前水利工程的發展過程中，探地雷達技術往往能夠適應多種環境，在水文地質勘察以及施工質量的檢測方面發揮著重要的作用，同時，有利于更好的避免了在施工過程中存在的安全隱患，也是目前判斷水利工程平穩健康發展的重要依據。在使用雷達檢測技術發展過程中，應該不斷的注重測線布置，構造兩側的位置，更好的收集數據，應該不斷的與被檢測部位緊密連接。通過檢測線路產生的反射波，進一步轉換信息傳遞，能夠更好地得出被檢測對象的剖面圖。

3.4 聲發射檢測技術

聲發射是一種常見的物理現象，當材料或結構受到外力或內力作用而產生變形或斷裂，此時應變能會以彈性波形式被釋放出來，這種現象稱為聲發射。聲發射是固體內部的缺陷或潛在缺陷，在外部條件作用下而自動發聲。許多材料的聲發射信號強度很弱，從聲發射源發出的彈性波傳至材料表面，表現為人耳不可察覺的極微弱的機械振動，借助靈敏的電子技術、計算機技術以及信號處理手段將這一現象轉化為人們可以認知的信號。據此來解釋結構內部缺陷變化、判斷聲發射源的位置以及所處的狀態。

聲發射是一種動態無損檢驗方法，不是像超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供，聲發射所探測到的能量，來源于檢測物體自身；聲發射檢驗能夠整體探測和評價整個結構中缺陷的狀態；由于聲發射檢測技術不受構件的幾何形狀拘束，所以在其他檢測方法受限制時，聲發射檢測技術可以檢測該構件內部復雜情況。

3.5 紅外線成像檢測技術

紅外線成像檢測技術作為一種新型的檢測技術，被運用到檢測建筑工程中內部結構性質是否發生變化的質量問題。該技術是通過紅外攝像電子攝取混凝土連續輻射紅外線的信號，并將這些信號轉換為混凝土范圍內溫度場的分布圖像，這些圖像能夠混凝土內部結構的缺陷和損失，再進一步的對其質量進行評判。紅外線成像檢測技術的優勢在于可在不與建筑物進行接觸的情況下就能對其內部構造做出有無損傷的判斷，能夠快速掃描不同溫度場，并可以實施遙感檢測等。

4.結論

水利工程是為了控制、利用和保護地表及地下的水資源與環境而修建的各項工程建設的總稱。在水利工程中，大量應用了混凝土結構，采用無損檢測技術，可以較好的檢測工程質量。本文分析了無損檢測技術在水利工程中的可行性，探討了回彈法、超聲法、探地雷達法、聲發射法、紅外成像法等一系列無損檢測方法，分析了不同方法的原理和特點，旨在指導工程實踐，促進水利工程事業蓬勃發展。