远程检测混凝土内部病害——基于光学遥感技术的新思路

小编语 From the editor

小编语

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如何高效准确的检测隧道混凝土衬砌，是隧道运维中的一个重要的课题。对于混凝土表面裂缝，现在已经有了很多远程快速检测方式， 但对于混凝土内部的不可见病害，目前还是只能采用传统的锤击法人工检测。

不久前，德国的弗劳恩霍夫物理测量技术研究所给出了一个全新解决方案——利用光学遥感技术实现远程检测混凝土内部的不可见病害。 本期，小编就带大家一起了解！

技术原理

Technology

该技术的原理是通过脉冲激光发射器在混凝土表面产生一个等离子体来激发共振振动，以代替人工敲击。

如果混凝土后方空间存在空洞或缺陷，将产生特别的共振振动，其振幅和频率取决于空洞和缺陷的大小和深度。

通过使用激光多普勒测振仪，混凝土表面的振动还可以被远程测量。如此一来就可以实现远程激发震动，远程监测震动。

激光诱发混凝土表面震动

如何高效检测隧道衬砌后方的缺陷和空隙是欧美隧道行业的一个研究重点， 除了本期介绍的遥感方案外，来自英国的科技公司Geoptic正在尝试使用μ子成像技术来解决这一问题，点击下方链接即可快速回顾：

实验测试

Test

弗劳恩霍夫物理测量技术研究所在测试中使用的激光发生器的脉冲能量可达1J，脉冲持续时间为20ns，并配备了一个焦距为50mm的双凹透镜和一对焦距为500毫米的凸透镜，研究人员期望整套检测设备能够在距管片4m的距离上运作。

测试所用的激光发生器

但在实际运作过程中，研究人员发现即便是在实验室环境中，也有各种干扰因素影响测量结果，如意外产生等离子体，以及空气中漂浮的灰尘颗粒等。

最后研究人员将混凝土和检测设备的间距缩短到了2m，实验终于取得了理想的结果，证明该技术可以用于检测隧道衬砌后方的缺陷和空隙。

研究人员也认为，隧道现场的干扰因素肯定会比实验室中更多，该技术想要投入实用，还有很长的路要走。

测试所用的混凝土

结语

Epilogue

小编认为，这项技术距离实用还有很漫长的路要走，但随着技术的不断发展，终有一天，我们会拥有高效且准确的隧道病害探测方法。