介绍
无损检测与结构评估工作,对保障混凝土坝、水利水工构筑物的结构安全与整体完好性具备关键支撑作用。伴随行业对大坝运行安全关注度持续提升,以及延长基础设施服役年限的实际需求,各类新型无损检测技术得到普及应用。无损检测评估无需对结构体造成损伤,即可直观反馈大坝及配套构件内部工况,能够降低工程运行风险、缩减全生命周期运维成本,助力水资源枢纽工程长期稳定运行。

混凝土大坝结构安全关乎公共利益,若内部病害未及时处置,易引发人员伤亡、财产损毁、生态破坏等各类安全事故。无损检测技术属于前置化检测手段,可提前排查结构潜在隐患、判定结构健康状态,便于运维单位及时开展养护修补作业,提升大坝抗风险能力。
通过提前识别结构缺陷、材料老化、性能衰减等问题,无损检测能够减少安全事故发生概率,降低工程停工频次,优化资产运维方案,***守护群众安全,保障水资源可持续利用。下文将介绍水利大坝安全评估领域,行业内应用较多的几类无损检测技术与配套检测方案。
用于大坝和水文结构安全评估的无损检测方法
1. 大坝数字化检测
搭载无人机设备的摄影测量、三维激光扫描技术,现已成为大坝检测工程师常用技术手段。两类技术可输出数据精准的检测结果,缩短现场检测时长,同时减少高空绳索作业人员进场频次,降低现场作业安全风险。
摄影测量技术
借助多角度重叠拍摄影像,构建混凝土坝体、水工构筑物高精度三维模型。工作人员搭载高清摄像无人机开展航测作业,可生成高清正射影像、坝体表面点云数据。
摄影测量能够精准度较高地测算表面形变、裂缝及各类表面异常,支撑精细化外观检查与结构评价。依托摄影测量生成的三维模型,可用于坝体稳定性研判、长期形变监测,辅助工作人员合理划分养护施工优先级。
LiDAR 激光雷达技术
LiDAR(激光探测与测距)依靠激光脉冲采集数据,生成具备较高精度与分辨率的坝体外形、地形三维模型。将激光雷达设备搭载于无人机或地面移动平台,可采集完整高程数据,捕捉坝体、周边地形细微形变。
激光雷达扫描可测算坝体尺寸、表层轮廓、位移变化特征,为边坡失稳、冲刷侵蚀、地基沉降等隐患研判提供参考依据。设备生成的高分辨率点云数据,可实现坝体工况可视化深度分析,为运维决策、风险管控提供数据支撑。
2. 大坝多类型组合无损检测
无损检测与评估对提升大坝安全水平、延长混凝土坝及水工构筑物服役年限具备关键支撑价值。多种无损检测技术可配套使用,综合判定水工构筑物施工质量、结构完整性及内部构造状态。
2.1 探地雷达(GPR)是水利检测领域实用性较强的无损检测技术,多用于溢洪道工况检测。溢洪道作为大坝核心构筑物,承担流量调控、防冲刷防护功能,雷达检测具体应用场景如下:
1. 溢洪道地下隐蔽病害探测
2. 混凝土溢洪道衬砌厚度测绘
3. 内部钢筋排布、保护层厚度识别
4. 地下水渗透入侵探测
5. 溢洪道、闸桥钢筋锈蚀状态评估

产品链接 :RST无线探地雷达
2.2 超声脉冲回声断层扫描(A1040 MIRA 3D 超声波断层扫描仪)
超声脉冲回波(UPE)检测是适用性优异的无损检测手段,可完整反馈混凝土溢洪道内部工况,为结构完整性、耐久性能评估提供参考。A1040 MIRA 三维超声成像设备可识别混凝土内部空腔、蜂窝麻面等内部缺陷,同时测量衬砌厚度,定位溢洪道衬砌厚度不均区域。上述检测数据可用于结构完整性评价、剩余服役年限测算,为养护、修补方案编制提供关键参考数据。
溢洪道病害检测适用范围:
1. 结构分层、层间脱空识别
2. 混凝土衬砌厚度测算
3. 内部空腔、密实度缺陷探测

产品链接:A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪
2.3 表面波分析仪(SASW 表面波光谱分析法)
SASW 表面波光谱分析技术广泛应用于多层复合结构材料性能检测,可现场判定混凝土质量、分层厚度、层间界面状态,测算材料弹性模量。该技术属于地震波检测方式,依靠介质刚度参数完成分析,仅单侧可接触构件时检测优势突出。
Olson 与 Sack(1995)研究表明:SASW 技术可输出结构体横波速度随深度变化曲线,同步获取结构下层土体、岩石力学参数,无需钻孔取芯等破坏性检测手段;同时可识别混凝土溢洪道冻融损伤病害。
结论
无损检测与评估对提升大坝安全水平、延长混凝土坝及水工构筑物服役年限具备关键支撑价值。依托摄影测量、激光雷达等数字化外观检测技术,工作人员可完成坝体全域工况评估,梳理潜在风险,划分养护工作优先级。
同时,多种无损检测技术组合配套使用,能够完成溢洪道、闸桥***检测,进一步完善大坝安全管控体系。依靠常态化前置监测、及时病害处置、科学化运维决策,无损检测技术可助力水资源基础设施长效运维,守护沿线群众生活环境与流域生态系统。