土木工程无损检测技术发展研究

发表时间：2019-06-11T15:52:37.537Z 来源：《建筑模拟》2019年第15期作者：钟伟1 韩瑞庆2

[导读] 土木工程结构检测在工程建设中具有很重要的经济效益和社会效益。结构检测技术在土木工程中的应用不仅涵盖了工程地质学、结构力学和建筑材料学等理论，还和工程的施工工艺、评估标准以及质量要求等有着密切的联系。

钟伟1 韩瑞庆2

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摘要：土木工程结构检测在工程建设中具有很重要的经济效益和社会效益。结构检测技术在土木工程中的应用不仅涵盖了工程地质学、结构力学和建筑材料学等理论，还和工程的施工工艺、评估标准以及质量要求等有着密切的联系。土木工程结构检测技术随着科技的不断进步，逐步实现了现代化，在土木工程的混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测上得到了广泛的应用。国论文

关键词：土木工程；无损检测技术；发展研究

对土木工程的质量检测，采用无损检测技术，它具有简便易行、快速有效的特点。我国对无损检测技术的研究是从上世纪五十年代开始的，在近十几年来有了飞速的发展。在我国政府和专业研究者的支持下，先后成立了相关的委员会，也开展了多次的交流会，组织了多项的相关课题研究。在不断探讨中，我国的土木工程无损检测的个别技术取得了很大的成绩，可以和国际水平并驾齐驱。无损检测技术在我国的铁道部门、水利部门以及交通部门等都得到广泛应用。因此，无损检测质量技术为土木工程质量提供了有力保障，也为构建我国和谐社会做了很大的贡献。

1建筑工程建设中常用的几种无损检测方式

1.1采用无损技术检测混凝土的强度

（1）回弹法，这种方法是采用回弹仪对混凝土的表面进行弹击，从而推算出混凝土的强度。回弹仪在国家已经有生产了很多种；（2）超声回弹综合法，这种方法是采用超声的传播速度与它的回弹值对混凝土的强度进行整体的评价，这种方法的实现要通过建立地区曲线、专用曲线以及统一曲线。目前我国生产的这种超声仪器已经能满足需求。

1.2采用无损技术检测桩基的质量

在建筑工程中，由于桩基是隐藏在地底下的，因为受到各方面因素的影响，不能保证桩基完整，有可能会引发蜂窝、空洞、沉渣、裂缝等问题。对桩基进行检测可以采用声波反射法和超声透射法。

1.3利用超声检测混凝土内部的问题

在施工过程中，由于受到环境因素、人为因素等方面的影响，混凝土里面有可能发生裂缝、疏松或者空洞等问题，通过超声波技术对混凝土的各种参数进行测量，然后根据这些参数的变化情况来发现出现的问题。其中，对混凝土的内部情况进行检测包括以下方面的内容：疏松和空洞情况、损伤层的厚度情况、裂缝的深度情况以及结合面的情况等。

1.4利用超声技术检测混凝土的建筑钢结构

很多建筑工程都采用了钢结构，要让工程质量得到保证，就要仔细检测钢材料和焊接的质量，通常采取超声波探伤法。 2建筑工程无损检测常用的几种新技术

2.1冲击回波法

这种方法是在混凝土的结构表层给予冲击力，从而产生应力波。应力波在传播时碰到问题和地面的时候，就会产生反射造成结构表面位移响应，对这种响应进行接收，同时给予频谱分析就可以得到频谱图。频谱图所突出来的峰就是应力波在结构的表面和底面所反射出来的，那么，按照最高峰的频率值就能算出结构的厚度和缺陷的深度。在很多的土木工程和其他工程都已经得到广泛使用。

2.2弹性波层析成像技术

这种技术的前提是不给检查对象的结构造成损伤，借助射线源，按照物体外面检测设备得到的投影数据，参照数学和物理学，通过计算机反演物体里面物理量的分布函数，二维或者三维图像就出来了，重新体现了物体内部的特征。在当前很多探测地质结构和检测土木工程质量方面，可以分成声波CT与地震波CT，波速CT与吸收系数CT，一般比较常用的是射线理论的级数展开法。通常应用在勘探工程地质、地基处理与探测公路和铁路的路基病害等。

2.3工程雷达检测技术

在土木工程建设中，所采用的雷达检测是采用了脉冲时域探地雷达技术，接收和发射构成了雷达的天线，发射天线往所测的物体发射电磁波，而接收天线是接收反射波。按照反射波的相关情况，从而判断出工程介质的构造和分布情况。在土木工程中，工程雷达被用来检查地下管网的分布情况、隧道衬砌厚度以及桥梁混凝土钢筋的分布情况等。

2.4混凝土无损检测中的信号处理技术

进行超声检测时，混凝土有比较大的衰减，而且噪声也比较大，有相当部分的问题都被噪音淹没，这时就要采取信号处理技术，才能获得比较理想的检查效果。一般比较经常用到的要将信噪比加以提高的方法有对信号的叠加、滤波以及对有关的及谱加以分析等；要让混凝土的精度加以提高，可以采取混沌优化神经网络的方法；而对材料的声速和衰减进行检测，则可以采取用谱分析法；要检测混凝土的缺陷可以采用信号融合识别技术。

3土木工程无损检测技术的应用范围

3.1在公路建设工程中的应用

在公路建设中，为了保证工程质量，每个环节都要严格检测，在公路投入使用后，管理部门对一些表面上看得见的裂缝、凹陷、损坏等问题可以及时采取措施处理。但对隐藏在内部的一些隐性损害，如空洞、地基疏松、积水等问题也要进行检测。在当前阶段，所采用的公路检测技术有超声检测厚度、动弹性模量以及缺陷等；用瞬态冲击频谱分析测定路基的压实度等。

3.2在民用和工业建筑工程中的应用

在这两种建设工程中，主要检测混凝土内部的缺陷、混凝土的强度、钢结构焊缝、桩基以及对钢筋的检测等。