《岩土与地下工程监测与检测技术》实验报告

岩土与地下工程监测与检测 实 验 报 告成 绩： 系 别： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日实验项目名称：试验一 基桩完整性检测试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日1.1 试验目的检测基桩柱身的质量及基桩完整性。1.2 试验方法及原理实验方法为小应变反射波法，反射波法是以一维波动力学理论为基础，通过在桩头顶部进行竖向激振，产生低应变应力波，应力波以一定的速度C沿桩身向下传播。应力波通过桩阻抗Z（Z=AC）变化界面（如缩径、夹异物、空洞、混凝土离析或扩径）时，一部分应力波被反射，反射波向上达到桩顶；另一部分应力波继续传播（即透射），透射波到达桩底后再向上反射返回桩顶，由粘固于桩顶上的加速度传感器（或速度传感器）及相应的动测采集仪等仪器接收反射波信号，并进行信号放大及处理，然后得到加速度或速度时域曲线图。从曲线的形态特征可以判断桩身阻抗变化位置及校核桩长，由实测平均波速大小估评混凝土强度等级。 1.3 实验方法小应变反射波法1.4 仪器设备加速度传感器、信号调制装置以及记录装置1.5 操作步骤 （1）桩头处理：应使桩的表面干净 （2）仪器连接：使传感器和装置连接 （3）仪器开启 （4）程序设置：设置待测桩的其本信息 （5）手锤锤击：用手锤轻轻敲击桩面 （6）信号采集 （7）信号分析 （8）填写实验报告1.6 成果整理（1）桩混泥土质量判断 按下式计算波速：c=2l/tC波速L测点以下的桩长T入射波与反射波之间的时间差表1.1 应力波速与桩混凝土质量的关系序号桩身混泥土质量应力波波速（m/s） 1 极差 4120（2）根据波形判断桩的完整性表1.2 桩身完整性分类原则 类别分类原则时域信号特征类桩桩身完整2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波类桩桩身有轻微缺陷，不会影响结构承载力的正常发挥2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响有明显缺陷反射波，其他特征介于类和类之间类桩桩身存在严重缺陷2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波1.7 附图 结论：实验项目名称：试验二 回弹法检测砂浆强度试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日2.1 试验目的（1）了解砂浆回弹仪的基本构造、工作原理和使用方法。（2）掌握回弹法检测砂浆强度的基本步骤与方法。2.2 试验方法及原理回弹法是根据砂浆表面硬度推断砌筑砂浆立方体抗压强度的一种检测方法，是一种非破损的原位技术。砂浆强度回弹法的原理是应用回弹仪检测砂浆表面硬度，用酚酞试剂检测砂浆碳化深度，以这两项指标换算为砂浆强度。2.3 仪器设备砂浆回弹仪。2.4 操作步骤（1）测区及测点的布置墙面上每个侧位的面积应大于0.3m2；应仔细选择测点，砌筑砂浆应与砖粘结良好，缝的厚度适中（911mm）；每个侧位内均匀布置12个弹击点；选定弹击点应避开砖的边缘、气孔或松动的砂浆；相邻两弹击点的间距不应小于20mm。（2）碳化深度的测定在每一侧位内，选择13处灰缝，用游标卡尺和1%的酚酞试剂测量砂浆碳化深度，读数精确至0.5mm；平均碳化深度大于3.0mm时，取3.0mm。（3）回弹值的测定一个测点应使用回弹仪弹击3次，第1、2次不读数，仅记读第3次回弹值，精确至1个刻度；从测位的12个回弹值中分别剔除最大值和最小值，取余下10个有效回弹值的算术平均值，用R表示。2.5 成果整理（1）当平均碳化深度mm时，砂浆强度换算值为：（2）当平均碳化深度时，砂浆强度换算值为：（3）当平均碳化深度时，砂浆强度换算值为：表1 检 测 结 果 测位测点回弹实测值回弹平均值碳化深度（mm）碳化深度平均值（mm）砂浆强度换算值（MPa）12实验项目名称：试验三 回弹法检测混凝土强度试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日3.1 试验目的（1）了解回弹仪的基本构造、工作原理和使用方法。（2）掌握回弹法检测混凝土强度的适用范围和基本步骤（包括碳化深度的测定）。3.2 试验方法及原理回弹法是根据混凝土的表面硬度与抗压强度之间存在着一定的相关性而发展起来的一种混凝土强度测试方法。是用弹簧驱动重锤以恒定的动能撞击与混凝土表面垂直的弹击杆，使局部混凝土发生变形并吸收一部分能量，另一部分能量转化为重锤的反弹动能，当反弹动能全部转化成势能时，重锤反弹达到最大距离，仪器将重锤的最大反弹距离以回弹值（最大反弹距离与弹簧初试长度之比）的名义显示回来，并用酚酞试剂测定混凝土碳化深度，以这两项指标换算为混凝土强度。3.3 仪器设备回弹仪。3.4 操作步骤（1）测区的布置对于一般构件，测区数不宜小于10个；相邻两测区的间距不应大于2m，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；每个侧区的面积不宜大于0.04m2； 测区宜选在能使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面；测区表面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。（2）回弹值的测定每一个测区应读取16个回弹值，每一测点的回弹值读数应精确至1；同一测点只允许弹击一次，相邻测点的净距不小于20mm。（3）碳化深度的测定可采用工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度；应清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗；在每一侧点，应测量三次，每次读数应精确至0.25mm，取三次测量的平均值作为检测结果，并应精确至0.5mm。3.5 成果整理从测区的16个回弹值中分别剔除3个最大值和3个最小值，取余下的10个回弹值的算术平均值，用Rm（测区平均回弹值，精确至0.1）表示。（1）当构件测区数少于10个时，构件的现龄期混凝土强度推定值（相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的构件中混凝土抗压强度值）应按下式计算：式中：构件中最小的测区混凝土强度换算值。（2）当测区数为10个及以上时，应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算：当该结构或构件测区数不少于10个时，应按下列公式计算：表1 碳化深度检测结果 测点碳化深度（mm）每个测点碳化深度平均值（mm）碳化深度平均值（mm）12表2 混凝土强度检测结果 测区测点回弹实测值回弹平均值混凝土强度换算值（MPa）混凝土强度推定值（MPa）12实验项目名称：试验四 超声回弹综合法检测混凝土强度试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日4.1 试验目的（1）了解超声检测仪的基本构造、工作原理和使用方法。（2）掌握超声回弹综合法检测混凝土强度的适用范围和基本步骤。4.2 试验方法及原理根据超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02：2005）之规定：超声回弹综合法是根据实测声速值和回弹值综合推定混凝土强度的方法，本方法采用带波形显示器的低频超声波检测仪，并配置频率为50100kHz 的换能器，测量混凝土中的超声波声速值，以及采用弹击锤冲击能量为2.207J 的混凝土回弹仪，测量回弹值。4.3 仪器设备超声仪+回弹仪。4.4 操作步骤（1）测区的布置对结构或构件的每一测区，应先进行回弹测试，后进行超声测试。计算混凝土抗压强度换算值时，非同一测区内的回弹值和声速值不得混用。（2）超声声速值的测定超声测点应布置在回弹测试的同一测区内，每一测区布置3个测点。超声测试宜优先采用对测或角测，当被测构件不具备对测或角测条件时，可采用单面平测；超声测试时，换能器辐射面应通过耦合剂与混凝土测试面良好耦合； 声时测量应精确至0.1s，超声测距测量应精确至1.0mm，且测量误差不应超过1%。声速计算应精确至 0.01km/s。4.5 成果整理混凝土回弹值的整理方法以及混凝土强度推定值的确定方法可参考上次试验以及参考回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 23-2011）。根据超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02：2005）之规定：（1）当在混凝土浇筑方向的侧面对测时，测区混凝土中声速代表值应根据该测区中3个测点的混凝土中声速值，按下列公式计算：（2）当无专用和地区测强曲线时，按本规程附录D通过验证后，可按附录C规定的全国统一测区混凝土抗压强度换算表换算，也可按下列全国统一测区混凝土抗压强度换算公式计算：式中 第i个测区混凝土抗压强度换算值(MPa)，精确至 0.1 MPa。混凝土强度检测计算表 测区回弹平均值超声测点测距li超声测点声时ti测区声速代表值vi（km/s）混凝土强度换算值（MPa）混凝土强度推定值（MPa）12实验项目名称：试验五 工程结构裂缝宽度检测试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日5.1 试验目的 （1）了解裂缝测宽仪的基本构造、基本功能和基本原理。 （2）掌握裂缝测宽仪操作的基本步骤和使用方法。5.2 试验方法及原理本次试验中采用光学读数显微镜测量混凝土结构裂缝的宽度。其基于现代电子成像技术，将被测结构裂缝成像于主机显示屏幕上，通过屏幕上高精准激光刻度尺，读出真实可靠的裂缝宽度数据。沿裂缝长度，其宽度不是均匀的，工程鉴定中关注的是特定位置的最大裂缝宽度；限制裂缝宽度的主要目的，是防止侵蚀性介质渗入导致钢筋锈蚀。5.3 仪器设备ZBL-F101裂缝宽度观测仪。5.4 操作步骤（1）安装裂缝测宽仪；（2）打开仪器开关；（3）选择要检测的裂缝；（4）将镜头贴紧并平行裂缝；（5）读取显示屏数据。5.5 成果整理当屏幕上的刻度尺与裂缝的走向（或接近）垂直，且刻度尺位于最大裂缝宽度处时，读出屏幕上裂缝的宽度，读数精确至0.01mm。5.6 附图 裂缝一 读数：0.16mm裂缝二 读数：0.16mm裂缝三 读数：0.16mm裂缝四 读数：0.16mm实验项目名称：试验六 楼板厚度检测试验（只掌握操作！）实验项目名称：试验七 混凝土结果裂缝深度检测试验（学生了解！）实验项目名称：试验八 电磁辐射强度检测试验 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室98102 实验日期： 年 月 日8.1 试验目的 （1）掌握电磁辐射的定义、产生的原因和危害； （2）了解电磁辐射预警器的基本功能和基本原理； （3）掌握电磁辐射预警器操作的基本步骤和使用方法。8.2 电磁辐射的定义电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，所以电磁波也常称为电波。规范电磁辐射防护规定GB8702-1988把电磁辐射定义为：能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。按电磁辐射对生物学作用的不同，可分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射的量子能量水平较高，可通过电离作用使机体受到严重的伤害（如X光、伽玛射线）；非电离辐射的量子能量水平较低，不会导致机体组织的电离，其主要的生物学作用是引起组织分子的颤动和旋转，常以荧光和热的形式消耗其能量，对人体也会造成某些生理障碍（如可见光波和无线电波）。8.3 电磁辐射的危害（1）是造成儿童患白血病的原因之一。（2）能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。（3）影响人们的生殖系统。主要表现为男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。（4）可以导致儿童智力残缺。（5）影响人们的心血管系统。（6）对人们的视觉系统有不良影响。老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。8.4 试验方法及原理贝谷电磁辐射预警器是一款便携式双模双轴二合一电磁辐射检测仪，内置电磁辐射感应器，通过微电脑处理后，以LCD数字显示辐射值，可用于电场、磁场辐射检测。可有效检测计算机、电视机、微波炉、手机、复印机、通讯基站等电气设备的电磁波辐射，并监测生活环境中的电磁辐射强度。8.4 仪器设备贝谷电磁辐射预警器。8.6 操作步骤（1）开关机（长按P键3秒）；（2）电磁辐射检测；（3）超标报警提示；（4）峰值锁定；（5）远离辐射。8.7 成果整理电磁辐射强度检测记录表辐射源名称测面测距（距离所测对象）cm磁感应强度值（mGs）功率密度值（w/cm2）安全否1正面测面背面2正面测面背面3正面测面背面实验项目名称：试验九 基坑侧移仪测斜试验（只掌握操作！）实验项目名称：试验十 静力触探试验（仪器组装，学生了解！）实验项目名称：试验十一 十字板剪切试验（仪器组装，学生了解！）19