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1、岩土工程测试技术岩土工程测试技术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
2、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。hxTR5.2 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l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；l发射机：产生所需
3、功率的电平的高频电磁波；l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；l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x1x25.2 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102550100200500800100021,00,50,250,1250,050,030,025中心中心 频率频率(MHz)分辨率分辨率(m)605040251262,51,5最大最大 穿透深度穿透深度(m)注注:目标体的尺寸至少是目标体深度的目标体的尺寸至少是目
4、标体深度的1/10，对象所处深，对象所处深度超过雷达探测距离的度超过雷达探测距离的50%，应排除该方法。，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l 要探测的介质的电特性,决定雷达方法是否适用。l 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：对象导电率对象导电率0204060801001200,512481632 Depth (feet)01020302551535 Depth
5、(meter)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：-8-7-6-5-4-3-2-10051015202530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：地下工程中的无损检测5）电特性的影响频率频率(MHz)用途用途深度深度(m)10 地质地质,土工土工,采矿采矿.可达可达6025 地质，土工，采矿地质，土工，采矿.-可达可达 5050 地质地质,土工土工,河流河流,湖泊湖泊.可达可达 40 环境环境100 地质地质,土工土工,河流河流,湖泊湖泊,可达可达 30 环境环境,土壤土壤.200-250 浅层地质浅层地质,土木工程
6、土木工程,可达可达 10 公用事业公用事业,考古考古,河流河流,湖泊湖泊,土壤土壤,环境环境350-500 土木工程土木工程,公用事业公用事业,考古考古 可达可达 7,5 空洞空洞,管线探测管线探测,雪和雪和 冰的厚度冰的厚度800 混凝土混凝土,空洞空洞,路面路面,桥梁桥梁,公用事业公用事业,可达可达 2,5 未知物体未知物体,管线探测管线探测,雪和雪和 冰的厚度冰的厚度1000 混凝土混凝土,未知物体未知物体,冰的厚度冰的厚度 可达可达 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
7、）剖面法TR测线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l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；l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；l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l水文地质调查l矿井地质构造调查l地下管线探测l地下空洞调查l考古l隧道地质超前预报l工程质量检测l