土木工程检测与测试复习思考题

《土木工程检测与测试》知识要点1、建筑结构检测、鉴定与加固的原因；错误的设计、低劣的施工、不适当的使用、材料的劣化、结构使用要求的变化。【第一章绪论】2、建筑结构加固的原则与程序；程序：结构检测→可靠性鉴定→加固方案选择→施工组织设计→施工→验收六大原则：荷载取值原则、承载力验算原则、与抗震设防结合的原则、材料的选用和强度取值原则、方案制定的总体效应原则、其他。【第一章绪论】六大原则：先鉴定后加固原则，加固方案优化原则、与抗震设防结合的原则、材料的选用取值原则、结构体系总体效应原则、尽量利用的原则。【书】3、建筑结构检测的内容；检测内容按属性分类：几何特征：结构尺寸、保护层厚度、裂缝宽度……物理特性：材料强度、构件的承载力……化学特性：钢筋的锈蚀情况、混凝土碳化检测类别按方法不同分类非破损检测法：回弹法、超声波法、综合法。半破损检测法：取芯法、拉拔法。破损检测法（荷载试验）：选取有代表性构件进行破坏性试验。4、建筑结构裂缝种类、危害、检测内容与检测方法；检测内容：裂缝出现的部位（分布）、裂缝的走向、裂缝的长度和宽度。检测方法：观察裂缝分布和走向，并绘制裂缝分布图。为便于研究分析，裂缝图应根据构件逐一绘制展开图，即将梁的侧面、底面展开在一个平面上来绘制，柱子则将四个面展开，并在图上标明方位。当裂缝数量较多时，可在构件有裂缝的表面画上方格，方格尺寸依据构件的大小以200～500mm为宜，在裂缝的一侧用毛笔或粉笔沿裂缝画线，然后依据同样的位置翻样到记录纸上，必要时可以拍照和摄像。裂缝宽度用10～20倍裂缝读数放大镜读取。裂缝长度可用钢尺测量。裂缝深度可以用极薄的钢片插入裂缝，粗略地量测;也可以用超声波检测。判断裂缝是否发展可以用粘贴石膏法，将厚10mm左右、宽约50～80mm的石膏饼牢固地粘贴在裂缝处，观察石膏是否裂开；也可以在裂缝的两侧粘贴纸条，并在纸条上注明粘贴时间，过一段时间后观察纸条是否撕裂。裂缝的种类、危害：对建筑结构有危害的裂缝主要有：受力裂缝、温度裂缝、地基不均匀沉降引起的裂缝，这些裂缝属于观测的对象。对于粉刷层的龟裂引起的裂缝则不属观测对象，以免鱼目混珠。【第二章混凝土结构检测】5、建筑结构变形检测的内容；梁板屋架等的挠度测量；屋架的倾斜变位测量；基础不均匀沉降；建筑物倾斜量测量6、钢筋锈蚀、混凝土碳化的定义及其相互关系；钢筋锈蚀：由于混凝土内的强碱性使得钢筋表面形成钝化膜，从而钢筋在混凝土中不会锈蚀。如果钢筋表面钝化膜被破坏，则钢筋就会发生电化学腐蚀——锈蚀破坏混凝土碳化：混凝土是多孔体，空气中的二氧化碳先渗透到内部孔隙和毛细管中，溶解于毛细管中的液相，与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸二钙、硅酸三钙等水化物相互作用，形成碳酸钙。混凝土碳化的最终影响是钢筋的锈蚀【第二章混凝土结构检测】7、混凝土结构损坏机理；钢筋锈蚀、混凝土碳化、混凝土氯离子侵蚀、混凝土冻融、混凝土骨料反应【第二章混凝土结构检测】8、回弹法测定混凝土强度的操作方法与工艺；回弹法是通过测定混凝土表面硬度来推算抗压强度的一种结构混凝土现场检测技术。回弹法检测混凝土强度的步骤：（1）测区的布置（2）回弹值的测定（3）混凝土碳化深度的测定（4）数据处理及回弹值的修正【第二章混凝土结构检测】9、超声—回弹法测定混凝土强度的测定步骤；（1）测区的布置（2）回弹测试（3）超声测试（4）数据处理及回弹值的修正10、非破损检测法的定义；在不影响结构或构件受力性能或使用功能的前提下，直接在构件或结构上通过测定某些适当的物理量，并通过这些物理量与材料强度等指标的相关性，进而推定材料强度或评估其缺陷。11、结构耐久性的概念；混凝土结构或构件在正常使用和维护条件下，随时间的延续仍能满足预定功能的能力。显然，混凝土用于结构才具有耐久性要求；混凝土结构耐久性能通过混凝土耐久性体现。正像新拌混凝土工作性一样，混凝土耐久性也是一个综合性指标。【第二章混凝土结构检测】12、砌体结构圈梁的作用；加强纵横墙的连接，增加房屋的整体性，增强楼盖整体刚度，增加墙体的稳定性，与构造柱一起有效约束墙体裂缝的开展，提高墙体的抗震能力，有效抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房屋的破坏作用。13、基槽检验的定义及其工作内容；定义：所有建（构）筑物基坑均应进行施工验槽。基坑挖至基底设计标高并清理后，施工单位必须会同勘察、设计、建设（或监理）等单位共同进行验槽，合格后方能进行基础工程施工。验槽的主要内容：不同建筑物对地基的要求不同，基础形式不同，验槽的内容也不同，主要有以下几点：（1）根据设计图纸检查基槽的开挖平面位置、尺寸、槽底深度；检查是否与设计图纸相符，开挖深度是否符合设计要求；（2）仔细观察槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否存在，核对基坑土质及地下水情况是否与勘察报告相符；（3）检查基槽之中是否有旧建筑物基础、古井、古墓、洞穴、地下掩埋物及地下人防工程等；（4）检查基槽边坡外缘与附近建筑物的距离，基坑开挖对建筑物稳定是否有影响；（5）检查核实分析钎探资料，对存在的异常点位进行复核检查【第四章地基基础检测与加固】14、地基静力荷载试验的基本技术要求；静力载荷试验的承压板一般使用刚性的方形板或圆形版，其面积应为2500cm2或5000cm2，目前工程上常用的是70.7cmX70.7cm和50cmX50cm。对于均质密实的土如Q3老黏性土也可用1000cm2承压板。但对于饱和软土层，考虑到在承压板边缘的塑性变形影响，承压板的面积不应小于5000cm2。如果地表为厚度不大的硬壳层，其下为软弱下卧层，而且建筑物基础以硬壳层为持力层，此时，承压板应当选用尽量大的尺寸，使受压土层厚度与实际压缩层厚度相当，条件许可时，最好在现场浇一实体基础供试验用。但承压板面积加大，加载重量相应增加，试验的困难也就增大。故除了专门性的研究外，通常仍然采用5000cm2的承压板。在软土层或一般黏性土层中，比例界限值p0(临塑压力)一般不受或很少受承压板宽度的影响，但不同埋深对p0有影响。P0随埋深而增大，其变化规律与试验深度处土体原始有效覆盖压力的变化基本一致。所以，对于厚度大而且比较均匀的软土或一般黏性土地基,可以采用较小面积的承压板进行静力载荷试验。为了排除承压板周围超载的影响，试验标高处的坑底宽度不应小于承压板直径（或宽度）的3倍，并应尽可能减小坑底开挖和整平对土层的扰动，缩短开挖与试验的间隔时间。而且，在试验开始前应保持土层的天然湿度和原状结构。当被试土层为软黏土或饱和松散砂土时，承压板周围应预留20~30cm厚的原状土作为保护层。当试验标高低于地下水位时，应先将地下水位降低至试验标高以下，并在坑底部敷设5cm厚的砂垫层，待水位恢复后进行试验。承压板与土层接触处，一般应敷设厚度不超过20mm的中砂或粗砂层，以保证底板水平，并与土层均匀接触。试验加荷方法应采用分级维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）或沉降非稳定法（快速法）。试验的加荷标准如下:试验的第一级荷载(包括设备自重)应接近卸去土的自重。每级荷载增量(即加荷等级)一般取被试地基土层预估极限承载力的1/8~1/12,施加的总荷载应尽量接近试验土层的极限荷载。荷载的量测精度不应低于最大荷载的±1%,沉降值的量测精度不应低于±0.01mm。各级荷载下沉相对稳定标准一般采用连续2h的每小时沉降量不超过0.1mm。试验点附近应有取土孔提供土工试验指标，或其他原位测试资料，试验后，应在承压板中心向下开挖取土试验，并描述2.0倍承压板直径(或宽度)范围内土层的结构变化。静力载荷试验过程中出现下列现象之一时，即可认为土体已达到极限状态，应终止试验:(1)承压板周围的土体有明显的侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发展；(2)本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降；(3)在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；(4)总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。15、根据复合地基静力载荷试验资料确定复合地基承载力特征值的方法；(1)当p-s曲线上有明显的比例极限时,可取该比例极限所对应的荷载;(2)当极限荷载能确定,而其值又小于对应比例极限荷载值的1.5倍时,可取极限荷载的一半;(3)按相对变形值确定:①振冲桩和砂石桩复合地基:对以黏性土为主的地基,可取s/b或s/d=0.02所对应的荷载(b和d分别为压板宽度和直径);对以粉土或砂土为主的地基,可取s/b或s/d=0.015所对应的荷载。②土挤密桩复合地基,可取s/b或s/d=0.010~0.015所对应的荷载;对灰土挤密桩复合地基,可取s/b或s/d=0.008所对应的荷载。③深层搅拌桩或旋喷桩复合地基,可取s/b或s/d=0.004~0.010所对应的荷载。16、复合地基强度和变形模量的确定方法；复合地基的强度及变形模量通过原位试验方法检验确定17、动力试桩法的概念，与静载荷试验相比有什么特点；应用物体振动和应力波的传播理论来确定单桩竖向承载力以及检验桩身完整性的一种方法。它与传统的静荷载实验相比，无论在实验设备，测试效率，工作条件以及试验费用等方面均具有明显的优越性，其最大的技术经济效益是速度快成本低，可对工程桩进行大量的普查，以及找出工程桩的隐患，防止重大安全事故。18、桩—土体系的综合静刚度的定义、综合动刚度的物理意义；Ks（综合静刚度）一定桩、土条件下，使桩顶产生单位静位移（即沉降）所需施加的力。Kd（综合动刚度）一定桩、土条件下，使桩顶产生单位动位移所需施加的动荷载。19、基坑工程监测的内容；随拟建建（构）筑物的规模、拟建场地的地质条件及周围环境的不同而变化。一般情况下，对较为重要的拟建工程的监测，常包括以下几个方面的内容：1.围护结构（包括支撑）变形量测及内力量测2.土压力量测3.地下水位及孔隙水压力量测4.坑周土体变形测量5.周围环境包括相邻建（构）筑物、道路及地下管线、隧道等保护对象的变形量测目前经常采用的现场监测项目有：①基坑围护桩（墙）的水平变形，包括测斜和顶部的垂直及水平位移②地层分层沉降（回弹）量③立柱垂直及水平位移④基坑围檩的变形及弯矩⑤基坑围护桩（墙）的弯矩⑥环境（基坑周围地下管线、房屋）及重要建筑物沉降和水平位移⑦基坑内外侧的孔隙水压力及水位⑧结构底板反力及弯矩⑨基坑内外侧的水土压力20、基坑监测项目警戒值的含义、确定原则；含义：在工程监测中，每一测试项目都应根据具体工程实际，按一定原则，预先确定相应的警戒值，以判断位移或受力状况是否会超允许范围，施工是否安全可靠，是否要调整施工步序或优化原设计方案。（警戒值应由总允许变化量和单位时间内允许变化量（允许变化速度）控制。）警戒值确定的原则①满足现行相关规程、规范的要求②满足设计计算的要求③满足测试对象的安全要求，达到保护目的④满足环境和施工技术的要求，以实现对环境的保护⑤满足各保护对象的主管部门提出的要求21、建筑地基的破坏形式；①整体剪切破坏②局部剪切破坏③冲剪破坏地基基础常见问题一）地基刚度不足产生变形：1.影响正常使用2.导致构件产生裂缝3.使建筑物主体倾斜二）地基承载力不足发生失稳：1.产生剪切破坏2.结构构件倾斜、破坏3.严重的使建筑物倒塌三）地基渗流导致破坏：1.产生土洞、溶洞、管涌2.改变土体结构3.引起有效应力改变四）土体滑坡造成地基应力改变：1.土层界面强度降低2.土体强度随蠕变降低五）土体液化：1.地震造成土体液化2.饱和水的作用六）特殊土地基：1.湿陷性黄土2.冻土3.盐泽土22、钢筋混凝土梁常用的加固方法、适用范围、优缺点；预应力加固法：在受拉区外面补加预应力筋，对钢筋进行张拉，并将其锚固在梁、板的端部。施工简便，在基本不增加梁板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，提高梁板的抗弯抗剪承载力，和改善其在使用阶段的性能。大跨度或重型结构加固及处于高应力高应变状态下的混凝土构件的加固，无防护下不用于温度大于60℃也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构；改变受力体系加固法：在梁的中间部位增设支点、增设托梁(架)或将多跨简支梁变为连续梁等。（支柱可采用砖柱、钢