无损检测技术在隧 道施工中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年9期   作者:刘梦良
[导读] 道路桥梁的建设中,使用无损检测技术能很好地满足各方面的要求。

        摘要:道路桥梁的建设中,使用无损检测技术能很好地满足各方面的要求。工程人员需要加强学习,提升对各种不同测量技术的理解和认识,保证实际工作中有效地使用。而且当前一些无损检测技术还存在一定的不足,还需要继续进行技术上的探索,满足对桥梁检测的需要,提升桥梁的建设水平。基于此,本文主要分析了无损检测技术在隧道施工中的应用。
        关键词:公路隧道;无损检测;应用
引言
        无损检测技术具有非常多的优势,应用范围广,对道路桥梁的破坏小,发展空间大,它可以广泛地应用在道路桥梁检测中。无损检测技术也存在不足,面临瓶颈。人们要及早发现和处理问题,将无损检测技术合理地应用于道路桥梁检测中,最大程度地发挥无损检测技术的作用,为我国道路桥梁建设事业的发展提供更好的保障。
1无损检测技术的相关特征
        检测技术指的是在不构成对结构以及构建性能影响的这一前提下,使用某些方法通过检测,测定一些适度的物理量以此来断定结构或者是功能构建上一些性能的检测手段。无损检技术是多种技术严密相结合的高智能高科技的产物,这阶段的资料学科以及运用物理学科的展开,无损检测技术提供了相应的理论实践根底。而且现代的某些电子科学技术以及计算机科学技术也对无损检测技术贡献出现代化的高科技检测手段。
2 道路桥梁检测中无损检测技术的应用优势
        2.1 检测范围较广
        以往检测道路桥梁时,人们仅仅关注检测技术水平的高低,不注重技术应用范围,造成技术适用性不强。无损检测技术克服了传统检测技术的不足,既提高了专业水平,又拓展了应用范围。道路桥梁检测复杂,内容庞大,各个部件使用的原料不尽相同,人们需要应用不同的检测技术。倘若依旧应用传统检测技术,就会耗费很大的财力、物力、人力。无损检测技术比较先进,能够直接实施检测,能够使用应用环境的变化[1]。
        2.2 工程破坏小
        很多传统的检测技术在检测的同时也对桥梁结构造成了破坏,会对桥梁的质量造成一定的影响。但是无损检测技术不会对桥梁产生破坏,因此在桥梁建设中很受欢迎。在不对桥梁造成破坏的情况下,检测结果会更加准确和具有可靠性,能够发现桥梁存在的问题,无论是对施工建设还是后期维护,都有十分重要的作用
        2.3 发展空间非常大
        以往的道路桥梁检测技术适用范围不广,优势不突出,可能影响道路桥梁检测工作的开展。与传统检测技术相比,无损检测技术汲取了诸多传统检测技术的优点,大大提升道路桥梁检测的有效性,因此在道路桥梁检测中具备很大的发展空间。
3公路隧道的无损检测技术
        3.1 应用探地雷达技术检测公路隧道病害
        作为一种迅速、经济、精度高的无损检测技术,探地雷达检测技术被普遍地应用于地基工程、地质工程、道路桥梁工程中。目前,人们往往应用探地雷达检测技术来检测道路隧道的效果良好。结合检测数据,人们能够明确道路现状,为后期维护提供依据。探地雷达检测技术的主要流程为:一是结合计算机操作执行命令来操作控制单元;二是当控制单元接收指令后,将信号发射至发射天线和接收天线;三是在触发信号发射后,高频电磁波会被发射至地面;四是在探测区域介质不均匀的情况下,电磁波会碰到各种电性的界面和目标,造成地面反射部分电磁波,之后接收天线对信号进行接收,通过数据形式向控制单元传输,再返回计算机,最终以图像形式呈现出来;五是对呈现的图像进行精确探究,处理后就能检测其内部状况[2]。
        3.2 应用红外热成像技术检测公路隧道病害
        应用红外热成像技术对公路隧道病害进行无损检测时,主要是利用红外线技术及热敏元件来对物质组成中不同分子所散发的热量进行记录分析,从而根据其温度分布以及异常变化等来判断公路隧道结构内部是否存在缺陷。

在红外热成像技术的实际应用中,施工人员可在移动车厢上设置红外扫描器以及红外相机,以便对公路隧道衬砌结构的空洞等缺陷、围岩与衬砌间隙水的流动情况及衬砌后的地质变化等情况进行检测。需注意,由于红外热成像技术所测量的主要是物体表面的温度梯度差,所以应尽量选择温差较大的时段进行检测分析,以保证检测结果的准确性[3]。
        3.3 应用超声波技术检测公路隧道病害
        超声波是高于人耳可以分辨频率的声波,使用超声波检测的时候,超声波的传输满足传输规律。在对隧道的无损检测工作中,在需要检测的部位,使用专业的仪器设备发射超声波,如果结构内部有损伤或者检测缝隙,就会反射超声波,仪器通过接收反射回来的超声波,根据波形、角度等就能够对桥梁内部结构的完整性作出判断,确定结构的质量。为了提升检测的精度,可以采取在不同位置设置传感器的方式,隔一段距离就对反射的超声波作出检查,然后结合时间、位移、速度等方面对进行计算。尤其是要针对不同介质中超声波传播速度的分析,这样就能够对材料的弹性模量、抗压强度、抗剪强度等数据进行测定,也能够判断材料、结构内部的缺陷情况和位置。使用超声波检测技术的时候也容易出现偏差,如结构内部有水或者有空气,由于超声波传播的速度变化很大,就会导致结果偏差,即便测量人员根据结果可以初步判断缝隙和缺陷的位置,但是对缺陷的情况仍然不能作出准确的判断。为了弥补这些不足,目前仍然在进行技术优化和研究工作[4]。
        3.4 应用激光技术检测公路隧道病害
        应用激光技术主要是对公路隧道表面进行无损检测。在检测时主要是利用了激光在传播中遇到狭缝会发生衍射现象的原理来检测分析隧道表面结构是否存在缺陷。同时,还可以利用激光的光电放射原理通过光电转换器来对公路隧道表面结构进行检测分析,以了解其是否存在位移弯沉等问题。在无损检测中还可以利用激光的光时差原理,通过记录激光在短距离内的传播时差对公路隧道病害进行检测判断。
4道桥无损检测技术的发展态势
        无损检测技术在道桥工程中的广泛应用经历了比较漫长的一个阶段。若想推广应用一门技术,在研究环节需要全面考虑该技术可能涉及到的领域,在此基础上进行模拟场景操作,确保其可以发挥出应有的效果,对行业来说也是一样的,道桥无损检测技术将呈现出以下发展态势:
        ( 1) 道路横断面中土石比例及深度以确定检测技术的研讨与开发;
        ( 2) 探地雷达在路途勘测设计中检测的技术应用与科学化探究;
        ( 3) 红外线热成像检测的道桥构造的一些损伤探测模式;
        ( 4) 用强迫性振动响应法定估计桥梁下部结构以及量化的无损检测;
        ( 5) 用微波高技术对于裂纹以及缝隙等进行探测剖析。
        无损检测技术将伴随着科学技术的不断深入而进行高速发展,应该不断吸取智能化现代化的养分,不断完善进步发展。无损检测技术的应用完善与理论与实践结合,建立理论与实践的桥梁[5]。
结束语
        在对公路隧道状态进行检测时,由于单纯通过现场调查方式难以全面准确地了解公路隧道工程内拱圈等部位的实际健康情况,可视检查方式仅能对公路隧道的洞口周边设施、隧道洞门、隧道内部路面和表面装饰以及一些附属性设施进行检查,且对人力及物力资源的消耗相对较大,因此必须结合无损检测技术的应用才能准确掌握公路隧道内部结构状态。
参考文献
[1] 吕小武. 隧道病害无损检测技术[J]. 筑路机械与施工机械化,2015(2):42–48.
[2] 马泉星. 道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析及阐述[J]. 甘肃科技纵横,2017,46(4):48-50.
[3] 刘立民, 田岸平. 无损检测技术在道路桥梁检测中的应用分析[J]. 工程技术研究,2017(8):222.
[4] 崔广炎. 隧道衬砌典型病害无损检测辨识方法研究[D]. 北京:北京交通大学,2019.
[5] 耿新雷. 道路桥梁检测中的无损检测技术及其应用简述[J]. 安徽建筑,2019,26(10):215-217.
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