岩土工程测试技术.ppt

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1、第五章：地下工程中的无损检测,引言,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,1）原理,用回弹值和碳化深度来评价结构或构件混凝土的强度。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,2）仪器使用,必须经有关质检部门检定（有效期1年）；每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度HRC=602的标准钢砧上率定；弹击杆4次旋转，每次90，每旋转一次进行3次回弹，求均值，所有均值在802范围内为合格，否则重新检定；通常回弹超过6000次，应重新检定一次。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,2）仪器使用,必须经有关质检部门检定（有效期1年）；每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度H

2、RC=602的标准钢砧上率定；弹击杆4次旋转，每次90，每旋转一次进行3次回弹，求均值，所有均值在802范围内为合格，否则重新检定；通常回弹超过6000次，应重新检定一次。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,3）回弹值测定,试样、测区、测面和测点,抽样法推定整个结构或成批构件的混凝土强度时，随机抽取试样数量不少于总数量的30%；,测区均匀分布，数量不少于10，间距不大于2m，每点弹击1次。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,3）回弹值测定,回弹值的整理,去掉3个最大和3个最小的回弹值，然后：,当回弹仪非水平方向工作，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度，应将测区平均

3、回弹值加上角度修正值N。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,4）碳化深度测定,用凿子在测点内凿出直径15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚酞酒精滴在孔内壁边缘，量取紫红色的垂深。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,5）试样混凝土强度的评定,n总测区数；Rni第i个测区的混凝土强度值。,5.1 回弹法检测,第五章：地下工程中的无损检测,5）试样混凝土强度的评定,强度第一条件值和第二条件值：,K合格判定系数，由n查表。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,1）原理,采用高频电磁波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行扫描，以确定其内部结

4、构形态或位置的电磁技术。,利用天线向地下发射电磁脉冲，并接受由于地下不同介质界面反射回来的电磁波。电磁波在传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质（如介电常数）及几何形态变化而变化。根据接受到回波的时间、幅度和波形等信息，可以判断地下介质与埋藏体的位置与形状。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,1）原理,电磁波走时为：,式中：t脉冲走时；h目标深度；x发射天线与接收天线的距离。v电磁波速度。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,1）原理,常见的岩土和混凝土为非磁性介质，在地质雷达的频率范围内，电磁波的传播速度为：,式中：c光速，0.3m/ns；,介质相对

5、介电常数。当发射天线和接收天线之间的距离很近时，探测目标深度公式可写为：,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,2）组成结构,天线：将高频电磁波从地质雷达传输线耦合到传播介质或有传播介质耦合到传输线；发射机：产生所需功率的电平的高频电磁波；接收机：接收微弱目标信号，并将信号放大到可以使用的电平；分析显示：分析信息并显示。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,3）电磁波速的测定方法,反射共点法,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,3）电磁波速的测定方法,宽角反射折射,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,4）天线的选择,注:目标体的尺寸至少是目标体深度

6、的1/10，对象所处深度超过雷达探测距离的50%，应排除该方法。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,5）电特性的影响,要探测的介质的电特性,决定雷达方法是否适用。在用雷达进行地质勘探时，水是决定电特性的最主要的因素。,电导率(穿透深度)相对介电常数(对比度,信号速度)水(与上面参数有关),5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,5）电特性的影响,信号的穿透深度 与对象的导电率的关系：,对象导电率,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,5）电特性的影响,对象中水含量与电导率的关系：,水含量(水的重量/对象重量),电导率的对数,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的

7、无损检测,5）电特性的影响,频率(MHz)用途深度(m)10 地质,土工,采矿.可达6025 地质，土工，采矿.-可达 5050 地质,土工,河流,湖泊.可达 40 环境100 地质,土工,河流,湖泊,可达 30 环境,土壤.200-250 浅层地质,土木工程,可达 10 公用事业,考古,河流,湖泊,土壤,环境350-500 土木工程,公用事业,考古 可达 7,5 空洞,管线探测,雪和 冰的厚度800 混凝土,空洞,路面,桥梁,公用事业,可达 2,5 未知物体,管线探测,雪和 冰的厚度1000 混凝土,未知物体,冰的厚度 可达 1.5,从好的低电导率土壤(石英沙)中得到的雷达剖面,从高电导率土

8、壤（粘土）中得到的雷达剖面。可见信号衰减较大。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,6）剖面法,2天线间距固定，沿测线同步移动。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,7）测网布置,检测对象已知，测线应垂直于检测对象长轴，未知则布置成网格；对象体积有限，用大网格初查，确定目标体大致范围，然后用小网格详查；进行岩面二维探测，测线应垂直于岩面走向。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,8）数据处理和解释,反射层的拾取,同相轴：不同道上同一反射波相同相位连接起来的对比线。,同相性：一般无构造区，同一波组往往有一组光滑的同相轴与之对应。,相似性：相邻记录道上同一反射波组的特征会具有连续性，保持不变。,5.2 地质雷达,第五章：地下工程中的无损检测,8）应用,水文地质调查矿井地质构造调查地下管线探测地下空洞调查考古隧道地质超前预报工程质量检测,