巖土工程測(cè)試技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 巖土工程測(cè)試技術(shù)巖土工程測(cè)試技術(shù) 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 1）原理 用回彈值和碳化深度來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度。 2.0108 0.035 0.02510 L n RN 第1頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 2）儀器使用 l必須經(jīng)有關(guān)質(zhì)檢部門檢定（有效期1年）； l每次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試前后，回彈儀須在洛氏硬度HRC=602的標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上率定； 彈擊桿4次旋轉(zhuǎn)，每次90，每旋轉(zhuǎn)一次進(jìn)行3次回彈，求均值，所有均值在802范圍內(nèi)為合格，否則重新檢定； l通?；貜棾^6000次，應(yīng)重新檢定一次。 第2頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 2）儀器使用 l必須經(jīng)有關(guān)質(zhì)檢部門檢定

2、（有效期1年）； l每次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試前后，回彈儀須在洛氏硬度HRC=602的標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上率定； 彈擊桿4次旋轉(zhuǎn)，每次90，每旋轉(zhuǎn)一次進(jìn)行3次回彈，求均值，所有均值在802范圍內(nèi)為合格，否則重新檢定； l通?；貜棾^6000次，應(yīng)重新檢定一次。 第3頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 3）回彈值測(cè)定 試樣、測(cè)區(qū)、測(cè)面和測(cè)點(diǎn) 抽樣法推定整個(gè)結(jié)構(gòu)或成批構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度時(shí)，隨機(jī)抽取試樣數(shù)量不少于總數(shù)量的30%； 20cm 20cm 測(cè)區(qū)均勻分布，數(shù)量不少于10，間距不大于2m，每點(diǎn)彈擊1次。 第4頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 3）回彈值測(cè)定 回彈值的整理 10 1 ()/10 i i

3、NN 去掉3個(gè)最大和3個(gè)最小的回彈值，然后： 當(dāng)回彈儀非水平方向工作，應(yīng)根據(jù)回彈儀軸線與水平方向的角度，應(yīng)將測(cè)區(qū)平均回彈值加上角度修正值N 。 第5頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 4）碳化深度測(cè)定 1 ()/ n i i LLn 用鑿子在測(cè)點(diǎn)內(nèi)鑿出直徑15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚酞酒精滴在孔內(nèi)壁邊緣，量取紫紅色的垂深。 第6頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）試樣混凝土強(qiáng)度的評(píng)定 1 ()/ n nni i RRn n總測(cè)區(qū)數(shù)； Rni第i個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度值。 第7頁/共25頁 1 1.18() nnn RRK S 2min 1.18() nni

4、RR 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）試樣混凝土強(qiáng)度的評(píng)定 強(qiáng)度第一條件值和第二條件值： 22 1 ()() 1 n nin i n Rn R S n K合格判定系數(shù)，由n查表。 第8頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 1）原理 采用高頻電磁波檢測(cè)地下介質(zhì)分布和對(duì)不可見目標(biāo)體或地下界面進(jìn)行掃描，以確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)或位置的電磁技術(shù)。 利用天線向地下發(fā)射電磁脈沖，并接受由于地下不同介質(zhì)界面反射回來的電磁波。電磁波在傳播時(shí)，其路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)（如介電常數(shù)）及幾何形態(tài)變化而變化。根據(jù)接受到回波的時(shí)間、幅度和波形等信息，可以判斷地下介質(zhì)與埋藏體的位置與形狀。 第9

5、頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 1）原理 電磁波走時(shí)為： vxht/4 22 式中：t脈沖走時(shí)； h目標(biāo)深度； x發(fā)射天線與接收天線的距離。 v電磁波速度。 h x T R 第10頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 1）原理 c v v t h 2 常見的巖土和混凝土為非磁性介質(zhì)，在地質(zhì)雷達(dá)的頻率范圍內(nèi)，電磁波的傳播速度為： 式中：c光速，0.3m/ns； 介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)。 當(dāng)發(fā)射天線和接收天線之間的距離很近時(shí)，探測(cè)目標(biāo)深度公式可寫為： 第11頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 2）組成結(jié)構(gòu) l天線：將高頻電磁波從地質(zhì)雷達(dá)傳輸線耦合到傳播介質(zhì)或有傳播介質(zhì)耦合到傳輸

6、線； l發(fā)射機(jī)：產(chǎn)生所需功率的電平的高頻電磁波； l接收機(jī)：接收微弱目標(biāo)信號(hào)，并將信號(hào)放大到可以使用的電平； l分析顯示：分析信息并顯示。 第12頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 3）電磁波速的測(cè)定方法 反射共點(diǎn)法 2222 2121 ()/()vxxtt x1 x2 第13頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 3）電磁波速的測(cè)定方法 寬角反射折射 2222 2121 ()/()vxxtt 第14頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 4）天線的選擇 10 25 50 100 200 500 800 1000 2 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,03 0

7、,025 中心中心 頻率頻率 (MHz) 分辨率分辨率 (m) 60 50 40 25 12 6 2,5 1,5 最大最大 穿透深度穿透深度 (m) 注注: 目標(biāo)體的尺寸至少是目標(biāo)體深度的目標(biāo)體的尺寸至少是目標(biāo)體深度的1/10，對(duì)象所處深，對(duì)象所處深 度超過雷達(dá)探測(cè)距離的度超過雷達(dá)探測(cè)距離的50%，應(yīng)排除該方法。，應(yīng)排除該方法。 第15頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）電特性的影響 l 要探測(cè)的介質(zhì)的電特性, 決定雷達(dá)方法是否適用。 l 在用雷達(dá)進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，水是決定電特性的最主要的因素。 電導(dǎo)率 (穿透深度) 相對(duì)介電常數(shù) (對(duì)比度, 信號(hào)速度) 水 (與上面參數(shù)有關(guān)) 第1

8、6頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）電特性的影響 信號(hào)的穿透深度 與對(duì)象的導(dǎo)電率的關(guān)系： 對(duì)象導(dǎo)電率對(duì)象導(dǎo)電率 0 20 40 60 80 100 120 0,512481632 Depth (feet) 0 10 20 30 25 5 15 35 Depth (meter) 第17頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）電特性的影響 對(duì)象中水含量與電導(dǎo)率的關(guān)系： -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 051015202530 水含量 (水的重量/對(duì)象重量) 電導(dǎo)率的對(duì)數(shù) 第18頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 5）電特性的影響 頻率頻率(MHz)

9、 用途用途深深 度度 (m) 10 地質(zhì)地質(zhì), 土工土工, 采礦采礦. 可可 達(dá)達(dá)60 25 地質(zhì)，土工，采礦地質(zhì)，土工，采礦.- 可達(dá)可達(dá) 50 50 地質(zhì)地質(zhì), 土工土工, 河流河流, 湖泊湖泊. 可達(dá)可達(dá) 40 環(huán)境環(huán)境 100 地質(zhì)地質(zhì), 土工土工, 河流河流, 湖泊湖泊, 可達(dá)可達(dá) 30 環(huán)境環(huán)境, 土壤土壤 . 200-250 淺層地質(zhì)淺層地質(zhì), 土木工程土木工程, 可達(dá)可達(dá) 10 公用事業(yè)公用事業(yè), 考古考古, 河流河流, 湖泊湖泊, 土壤土壤, 環(huán)境環(huán)境 350-500 土木工程土木工程, 公用事業(yè)公用事業(yè), 考古考古 可達(dá)可達(dá) 7,5 空洞空洞, 管線探測(cè)管線探測(cè), 雪和雪和

10、 冰的厚度冰的厚度 800 混凝土混凝土, 空洞空洞, 路面路面, 橋梁橋梁, 公用事業(yè)公用事業(yè), 可可 達(dá)達(dá) 2,5 未知物體未知物體, 管線探測(cè)管線探測(cè), 雪和雪和 冰的厚度冰的厚度 1000 混凝土混凝土, 未知物體未知物體, 冰的厚度冰的厚度 可達(dá)可達(dá) 1.5 第19頁/共25頁 從好的低電導(dǎo)率 土壤(石英沙 )中 得到的雷達(dá)剖面 從高電導(dǎo)率土 壤（粘土）中 得到的雷達(dá)剖 面。可見信號(hào) 衰減較大。 第20頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 6）剖面法 TR 測(cè)線 2天線間距固定，沿測(cè)線同步移動(dòng)。 第21頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 7）測(cè)網(wǎng)布置 l檢測(cè)對(duì)象已知，測(cè)線應(yīng)垂直于檢測(cè)對(duì)象長(zhǎng)軸，未知?jiǎng)t布置成網(wǎng)格； l對(duì)象體積有限，用大網(wǎng)格初查，確定目標(biāo)體大致范圍，然后用小網(wǎng)格詳查； l進(jìn)行巖面二維探測(cè)，測(cè)線應(yīng)垂直于巖面走向。 第22頁/共25頁 第五章：地下工程中的無損檢測(cè) 8）數(shù)據(jù)處理和解釋 反射層的拾取 同相軸：不同道上同一反射波相同相位連接起來的對(duì)比