高速铁路工程质量无损检测技术应用

高速铁路工程质量无损检测技术应用

岳琦

中铁第五勘察设计院集团有限公司

摘要：高速铁路工程是国民经济的重要支柱，工程质量检测是保证高速铁路工程施工质量的重要手段。无损检测技术运用在高速铁路桥梁、路基等检测领域能够确保高速铁路工程质量。本文主要对无损检测技术进行介绍，探究其应用特征和优势以及在高速铁路中的具体应用。

关键词：高速铁路；工程质量；无损检测；应用

“十四五”期间，国家将加快实施高速铁路等重大基础设施建设，为保证高速铁路工程质量，对高速铁路开展工程检测尤为重要。应用无损检测技术检测高速铁路质量既能够准确快捷的获得检测结果，同时检测设备携带方便，便于操作，检测过程对铁路设施不会造成损伤。

一、无损检测技术的简介

无损检测技术是指在不破坏被检测对象的使用性能、组织结构的基础上，利用材料内部如果出现结构异常就会引起一系列物理或者化学反应等现象的原理，并且借助现代化的技术和机械器材，来对被检测对象内部和表面的结构、状态进行判断，同时对被检测对象缺陷的种类、位置、尺寸、形状等进行检测的一种方法。通过无损检测能够评估被检测对象的耐久性和受力性等情况，从而准确得出被检测对象的使用状况，是一种依托于现代计算机技术和电子技术的检测技术[1]。

二、无损检测技术的应用特征和优势

（一）非破坏性

在进行无损检测的过程中，不会破坏被检测对象的结构和使用性能。无损检测是利用射线、超声波、红外线以及电磁等技术，并且结合专业的仪器对高速铁路的材料、构件等的缺陷进行化学或者物理方式的检测，这些检测方法通常不会对铁路造成破坏。

（二）全面性

无损检测不破坏被检测构件，可以对高速铁路结构工程进行多部位检测。在运营铁路天窗环境下，不破坏铁路的主体结构和使用功能也可以开展检查工作，这是其他检测手段不具备的优势。

（三）全过程性

破坏性检测，一般只是对铁路的原材料进行检测，在检测的过程中需要对原材料进行拉伸、压缩等，破坏原材料原本的形状。而无损检测能够在铁路建设、运营、维保等全过程，不破坏铁路的情况下完成检测，能够减少无谓损失，降低建设运营成本[2]。

（四）实时性

无损检测技术能够在检测的过程中及时对检测信息进行解读，避免信息多次传输产生误差，提高检测效率和精度，保障检测工作顺利开展。

（五）重复检测

无损检测技术能够在短时间内进行多次重复检测。这就弥补了传统检测技术中不能重复检测的不足，减少操作误差，确保检测数据精确度，提高整体检测水平。

三、高速铁路常用的无损检测技术

（一）地质雷达检测技术

地质雷达检测技术通过电磁原理对高速铁路进行检测，具体应用方法是通过发射天线，向铁路结构发射高频宽带短脉冲地磁波，电磁波在行进的过程中，遇到不同介电常数的结构时，就会在不同结构的分界面上形成不同的反射波，反射波再被天线接收。再通过计算机记录电磁波的走向，根据反射波的走向和回波的时间就可以得出检测结果。地质雷达检测技术目前主要应用于：检测铁路的结构分层、铁路的尺寸大小以及铁路是否存在损坏[3]。

（二）超声波检测技术

超声波检测技术是通过改变声音振动的幅度和传播速度来对混凝土结构的强度进行测评。由于混凝土内部结构的密度和混凝土的强度不同，反弹回来的超声速值就不同，由此就能检测出混凝土内部结构的问题[4]。

（三）地震反射技术

地震反射技术是在被检测的铁路物质表面用锤子击打震源从而引发高频地震波，地震波沿着被检测结构传播，遇到性质不同的介质时，大部分地震波经过反射被检测器接收。通过计算机的记录和计算，就能够计算出铁路结构物质的埋藏深度。再根据地震波的速度来判断铁路材料的强度。这种检测技术主要应用于铁路混凝土基桩的检测以及隧道的地质预报等方面。

（四）磁粉检测技术

磁粉检测技术是无损检测技术中灵敏度较高的一种检测方法。磁粉检测技术在高速铁路工程质量检测中的应用，是将需要检测的材料进行磁化，然后将磁粉喷洒或涂在材料上。出现缺陷时，磁粉会吸附在出现缺陷的地方。磁粉检测技术的原理是缺陷切割磁感应线，出现漏磁场，漏磁的地方会出现磁粉堆积的现象，磁粉堆积的地方就是缺陷线位置和形状。

（五）瑞雷面波技术

瑞雷面波技术常用于检测铁路的路基，由于瑞雷面波传播速度与介质的物理力学性质的密切相关性及在分层介质中传播时的频散性[5]。在实际检测过程中，瑞雷面波速度的数字如果分布比较均匀、波动的速度比较高，而且波动的变化程度比较平缓，没有明显的低速区域，就说明铁路路基压实程度比较均匀，从而评估出铁路路基压实的质量。

同时，瑞雷面波技术也常用于熔岩空洞探测、地基加固处理效果检测,岩土的物理力学参数原位测试等。

（六）高密度电法

高密度电法和电阻率法的原理一致，这种方法可以选择不同类型的装置进行组合观测。这样能够反映水平和垂直两种不同方向的电性变化。被检测的电参数是电阻率。检测物质的结构不同，电阻率就不同，通过电阻率可以判断出来介质状态的好坏，这种方法主要应用于铁路路基的分层检测。

（七）X射线异物检测技术

在高速铁路施工无损检测中，通常会采用X射线异物检测技术，常用的仪器为X射线异物检测仪。X射线异物检测仪能够在保证不损坏高速铁路的基础上，对高速铁路的数据进行准确检测，这检测过程达到最高安全性。X射线异物检测仪主要利用X射线穿透物体，通过肉眼和模式识别将图像的信息进行划分、提取出相关信息，并且进行判断。通过改变X射线的强度可以判断出高速铁路施工过程中存在的不足，以便及时纠正。

（八）声发射检测技术

声发射检测技术是一种动态无损检测方法，主要利用缺陷本身反射信号，对高速铁路缺陷的严重性与活动性进行判断。在高速铁路施工过程中，由于受到外力的干扰，高速铁路的表面容易产生一些细小的裂缝和形变。对铁路发送频率比较低的应力波，如果应力波没有办法传达，就说明存在问题。通过对高速铁路内部声波不同共振现象的观察，能够判断出裂缝、破损等结构的具体方位。

四、结束语

运用无损检测技术对高速铁路进行工程质量检测，确保工程质量安全，在工程实践中越来越被广泛应用。通过对无损检测技术的应用特征、优势分析和八种无损检测技术介绍为高速铁路工程实践提供借鉴指导。

参考文献

[1]包丽静. 无损检测技术在铁路行业的应用分析[J]. 湖北农机化,2019,(20):66-67.

[2]位翠霞,高玲玲,梁小勇. 隧道无损检测技术在铁路改扩建中的应用[J].公路,2018,63(04):280-284.

[3]李海,张驰,柴子贺. 高速铁路工程质量无损检测技术及应用[J]. 铁道建筑技术,2015,(10):122-125.

[4]谭风华. 无损检测技术在铁路建设质量监控中的作用[J]. 铁道勘察,2008,(04):46-48.

[5]李海. 瑞雷面波技术在铁路上的应用[J]. 物探与化探,2002,(02):160-162.