论文部分内容阅读
科技迅猛发展的同时也加速了基础工程建设的步伐。作为基础工程建设中的占据较高比例的水利工程部分，近些年，无论从建设规模还是从建设进程方面均深度拓展，从基础设施层面为经济的平稳发展及社会的文明进步提供了坚实保障。然而，关注着水利工程建设美好发展态势的同时，工程质量同样也应引起足够的重视。这是因为，工程中存在的任何瑕疵乃至丁点潜在安全隐患，日后都可能成为引发重大损失的根源。为尽可能消除安全隐患、切实保障水利工程质量，使得水利工程真正造福于国于民，依托检测技术开展工程质量检测尤为关键且颇具现实意义。但由于检测技术的种类多且适用场合差异明显，在实际中必须因地制宜地选择。本文以几种典型的检测技术为例，概述了各自的原理和适用场合，并对检测技术未来的发展前景进行了展望。
1 质量检测技术
对水利工程开展质量检测是水利工程项目建设中的核心组成部分，也是施工质量和交、竣工验收评定工作中不可或缺的重要环节，应穿插于各个施工阶段之中。借助先进的检测技术手段，可定性乃至定量地对正在施工中或已施工完成设施的质量进行科学地评估，有助于及时发现存在的质量问题，实现对工程质量的实时监控，切实保障工程质量。
归纳而言，水利工程质量检测技术是集试验检测基本理论、测试操作技术手段以及建设工程相关学科的基础知识于一体，检测结果可作为工程设计参数选取、施工质量控制及最终施工质量验收评定的主要参考依据。当前，水利工程质量检测技术从大层面可分破损式检测技术和无损式检测技术两大类。细分，前者主要指传统的机电检测技术和机械检测技术；后者主要指超声波检测技术、雷达检测技术、激光检测技术等新型检测技术。各种技术的原理及适用场合具体如下。
1.1 破损式检测技术
传统的机电检测技术和机械检测技术是破损式检测技术的典型代表。这两种技术的原理类似，共同之处在于都是通过借助于机械机构和人工操作的方式获取工程设施的基本参数，不同之处在于前者还可通过电子系统测试采集所需的部分技术参数。相比而言，机电检测技术因获取数据资料的手段更为丰富，因而目前在水利工程质量检测领域的应用空间较广。
但必须指出的是，破损式检测技术存在一定的局限性，比如，①质量检测中通常随机选取被测点，因而检测结果显得片面，不具普遍性；②所选检测点的密度通常较小且呈现无规律分布态势，这必然易造成某些局部厚度偏小、水泥混凝土或沥青内部存在的缺陷、压实度达不到要求等不良区段漏检，无法保证此处的工程质量，提升了安全隐患出现概率；③缺乏有效的检测手段探测工程设施（尤其是隐蔽设施）内部可能存在的潜在性危害，如内部疏松、空洞、缩孔等，难以做到防患于未然。随着时间推移和环境气候的侵蚀和影响，这些潜在危害必将成为事故诱发导火索。
也正是因为上述的局限性，很大程度制约着破损式检测技术的应用空间。在此背景下，无损建筑设施结构且能形象直观探明水利工程设施内部及外观质量的新型无损式检测技术逐渐备受青睐。
1.2 无损式检测技术
无损式检测技术的优势在于采取不破坏建筑设施结构的方式获取能反映设施内部质量的有效数据。目前，该技术主要涵盖五大类，即超声波检测技术、激光检测技术、频谱分析技术、雷达检测技术和其他检测技术。本文选取超声检测技术、激光检测技术和频谱分析技术为代表进行详细概述。
1.2.1 超声波检测技术
作为无损式检测技术中的典型代表，超声波检测技术是一种基于人工方式在建筑工程内部结构中激发出一定频率的弹性波，由此发射出超声波到材料介质，接到反射波的相关参数，通过分析研究这些波动信号，进而判断建筑结构的力学特性或内部破损情况的检测方法。因兼具激光激发容易、检测操作便捷、成本低廉等优点，目前在水利工程质量检测方面（尤其是隐蔽基础设施质量检测方面）已显现出一定优越性，同时展现出美好的应用前景。
1.2.2 激光检测技术
激光检测技术是新型无损式检测技术的另一典型代表。该技术以其方向性强、亮度高、相干性衍射性好及微侧强度良好的优点，极大拓宽了应用空间，目前已成为工程质量检测的首选手段之一。概括来说，激光检测技术应用于工程质量检测主要利用其三方面的原理：
1）激光衍射原理：激光遇到狭缝时会发生衍射现象，屏幕上会出现亮暗相间的条纹，而亮暗相间条纹与狭缝宽窄有关，调整狭缝的宽窄，得到屏幕上不同狭缝宽度下的亮暗相干条纹，根据相干条纹的情况来判断狭缝宽度的变化，即可评估工程结构变形情况。
2）光电反射原理：根据激光光强愈强则光电流愈强的原理，通过光电转化器将光能转化为电能。当激光光强发生变化时，光电流也随之发生变化。因而，事先标定建立光电流与位移的关系，即可根据光电流的变化推算出弯沉位移变化量。
3）光时差原理：利用激光传播速度极快的原理记录激光通过很短距离的时差。
1.2.3 频谱分析技术
频谱分析技术检测工程质量的原理是通过分析传播于不同介质中表面波的频率特性。具体检测过程为：通过力锤垂直冲击建筑结构表面，以此方式产生以振源为中心的具有各种频率成分并且能沿地表一定深度向四周传播的表面波。借助于传感器检测表
面波的传播频率，同时依托频域互谱和相干分析技术进行分析，并测试不同建筑结构不同深度层的力学参数，以间接反映工程质量。但相比前两种技术而言，该技术存在一定的局限性，仅适用于检测工程设施的内部均匀性。
2 质量检测技术发展前景展望
着眼于切实保障水利工程建设质量，工程质量检测技术必须持续进步、深化发展。总的来看，近些年，我国工程质量检测技术的发展态势良好，呈现为由借助于人工方段检测向借助于自动化手段检测、由一般技术含量向高新技术含量、由破损式检测方式向无损式检测方式的过渡局面。尽管如此，相比于国外的工程质量检测技术先进水平，我国仍存在明显的差距，这与对工程质量检测技术的重视程度不够和对新技术开发的投入力度不足密切关联。但同时也应看到，工程质量检测技术的发展空间广阔，相信随着诸如控制显示一体化、GPS卫星定位、图像处理与模式识别、信息高度集成等多项尖端技术的融入和渗透，未来的工程质量检测技术必将兼具精密化、实时化、标准化和智能化，助力水利工程建设事业的跨越式发展。
参考文献
[1]梁新政.建筑工程无损检测技术新发展[J].公路，2002，9.
[2]叶青.激光技术在工程建设中的应用简介[J].中南建设工程，1996，12.
[3]聂友芳.工程质量检测评价方法的研究[J].公路与汽运，2003，3.
[4]魏锦，高鹏.谈建筑工程检测技术的发展趋势[J].建材发展导向，2012，1.
1 质量检测技术
对水利工程开展质量检测是水利工程项目建设中的核心组成部分，也是施工质量和交、竣工验收评定工作中不可或缺的重要环节，应穿插于各个施工阶段之中。借助先进的检测技术手段，可定性乃至定量地对正在施工中或已施工完成设施的质量进行科学地评估，有助于及时发现存在的质量问题，实现对工程质量的实时监控，切实保障工程质量。
归纳而言，水利工程质量检测技术是集试验检测基本理论、测试操作技术手段以及建设工程相关学科的基础知识于一体，检测结果可作为工程设计参数选取、施工质量控制及最终施工质量验收评定的主要参考依据。当前，水利工程质量检测技术从大层面可分破损式检测技术和无损式检测技术两大类。细分，前者主要指传统的机电检测技术和机械检测技术；后者主要指超声波检测技术、雷达检测技术、激光检测技术等新型检测技术。各种技术的原理及适用场合具体如下。
1.1 破损式检测技术
传统的机电检测技术和机械检测技术是破损式检测技术的典型代表。这两种技术的原理类似，共同之处在于都是通过借助于机械机构和人工操作的方式获取工程设施的基本参数，不同之处在于前者还可通过电子系统测试采集所需的部分技术参数。相比而言，机电检测技术因获取数据资料的手段更为丰富，因而目前在水利工程质量检测领域的应用空间较广。
但必须指出的是，破损式检测技术存在一定的局限性，比如，①质量检测中通常随机选取被测点，因而检测结果显得片面，不具普遍性；②所选检测点的密度通常较小且呈现无规律分布态势，这必然易造成某些局部厚度偏小、水泥混凝土或沥青内部存在的缺陷、压实度达不到要求等不良区段漏检，无法保证此处的工程质量，提升了安全隐患出现概率；③缺乏有效的检测手段探测工程设施（尤其是隐蔽设施）内部可能存在的潜在性危害，如内部疏松、空洞、缩孔等，难以做到防患于未然。随着时间推移和环境气候的侵蚀和影响，这些潜在危害必将成为事故诱发导火索。
也正是因为上述的局限性，很大程度制约着破损式检测技术的应用空间。在此背景下，无损建筑设施结构且能形象直观探明水利工程设施内部及外观质量的新型无损式检测技术逐渐备受青睐。
1.2 无损式检测技术
无损式检测技术的优势在于采取不破坏建筑设施结构的方式获取能反映设施内部质量的有效数据。目前，该技术主要涵盖五大类，即超声波检测技术、激光检测技术、频谱分析技术、雷达检测技术和其他检测技术。本文选取超声检测技术、激光检测技术和频谱分析技术为代表进行详细概述。
1.2.1 超声波检测技术
作为无损式检测技术中的典型代表，超声波检测技术是一种基于人工方式在建筑工程内部结构中激发出一定频率的弹性波，由此发射出超声波到材料介质，接到反射波的相关参数，通过分析研究这些波动信号，进而判断建筑结构的力学特性或内部破损情况的检测方法。因兼具激光激发容易、检测操作便捷、成本低廉等优点，目前在水利工程质量检测方面（尤其是隐蔽基础设施质量检测方面）已显现出一定优越性，同时展现出美好的应用前景。
1.2.2 激光检测技术
激光检测技术是新型无损式检测技术的另一典型代表。该技术以其方向性强、亮度高、相干性衍射性好及微侧强度良好的优点，极大拓宽了应用空间，目前已成为工程质量检测的首选手段之一。概括来说，激光检测技术应用于工程质量检测主要利用其三方面的原理：
1）激光衍射原理：激光遇到狭缝时会发生衍射现象，屏幕上会出现亮暗相间的条纹，而亮暗相间条纹与狭缝宽窄有关，调整狭缝的宽窄，得到屏幕上不同狭缝宽度下的亮暗相干条纹，根据相干条纹的情况来判断狭缝宽度的变化，即可评估工程结构变形情况。
2）光电反射原理：根据激光光强愈强则光电流愈强的原理，通过光电转化器将光能转化为电能。当激光光强发生变化时，光电流也随之发生变化。因而，事先标定建立光电流与位移的关系，即可根据光电流的变化推算出弯沉位移变化量。
3）光时差原理：利用激光传播速度极快的原理记录激光通过很短距离的时差。
1.2.3 频谱分析技术
频谱分析技术检测工程质量的原理是通过分析传播于不同介质中表面波的频率特性。具体检测过程为：通过力锤垂直冲击建筑结构表面，以此方式产生以振源为中心的具有各种频率成分并且能沿地表一定深度向四周传播的表面波。借助于传感器检测表
面波的传播频率，同时依托频域互谱和相干分析技术进行分析，并测试不同建筑结构不同深度层的力学参数，以间接反映工程质量。但相比前两种技术而言，该技术存在一定的局限性，仅适用于检测工程设施的内部均匀性。
2 质量检测技术发展前景展望
着眼于切实保障水利工程建设质量，工程质量检测技术必须持续进步、深化发展。总的来看，近些年，我国工程质量检测技术的发展态势良好，呈现为由借助于人工方段检测向借助于自动化手段检测、由一般技术含量向高新技术含量、由破损式检测方式向无损式检测方式的过渡局面。尽管如此，相比于国外的工程质量检测技术先进水平，我国仍存在明显的差距，这与对工程质量检测技术的重视程度不够和对新技术开发的投入力度不足密切关联。但同时也应看到，工程质量检测技术的发展空间广阔，相信随着诸如控制显示一体化、GPS卫星定位、图像处理与模式识别、信息高度集成等多项尖端技术的融入和渗透，未来的工程质量检测技术必将兼具精密化、实时化、标准化和智能化，助力水利工程建设事业的跨越式发展。
参考文献
[1]梁新政.建筑工程无损检测技术新发展[J].公路，2002，9.
[2]叶青.激光技术在工程建设中的应用简介[J].中南建设工程，1996，12.
[3]聂友芳.工程质量检测评价方法的研究[J].公路与汽运，2003，3.
[4]魏锦，高鹏.谈建筑工程检测技术的发展趋势[J].建材发展导向，2012，1.