量测B复习思考题2016.6附答案

1. 工程桩为什么要进行完整性和承载力检测？两者之间的关系如何？桩的完整性反映了桩截面的尺寸变化，是桩身材料的连续性和密实性的一项重要指标。承载力是桩本身承受荷载的能力。关系：桩的完整性在一定程度上影响了桩的承载力，当桩的完整性有较大缺陷时，对桩的承载力有一定影响；承载力检测的结果并不能反映桩的完整性，2. 基桩检测方法该如何选择？当需要进行快速、经济、简单的测试桩的完整性，可以采用低应变动测的方法。当需要检测桩的承载力和桩的质量时，可以采用高应变动测的方法。当需要直观、可靠的检测单桩的极限承载力，可以采用静载荷试桩法。当需要简便、快速的测出桩的侧阻力和端阻力，可以采用osterberg 试桩法。当需要测试桩的抗压能力，可以采用单桩竖向抗压静载荷实验。当需要测试桩的水平承载力、各级水平荷载作用下桩身弯矩的分配规律、弹性地基系数、桩侧土的水平抗力与桩身挠度之间的曲线关系，可以采用单桩水平静载荷实验。3. 桩身完整性是如何分类的？如何正确评判？桩身完整性分为 4 类。评判：类别 时域信号特征 幅频信号特征1 2L/C 时刻前无缺陷反射波；有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差f=c/2L2 2L/C 时刻前有轻微缺陷反射波；有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差f=c/2L；轻微缺陷产生的谐振峰与桩抵谐振峰之间的频差fc/2L3 有明显缺陷反射波，其他特征介于 2、4 类之间4 2L/C 时刻前有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，无桩底反射波缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频差fc/2L，无桩底谐振峰；或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰4. 桩身完整性检测有哪些方法？该如何选择？低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法。低应变法：快捷、廉价，适合带有普查性的完整性检测。高应变法：激励能量高、检测有效深度大。声波透射法：准确可靠，尤其在有缺陷的位置附近可以进行加密测量，从而对缺陷位置有更为准确的判断。但是不易做到随机抽检。钻孔取芯法：对桩身质量进行直观地定性分析，不适合桩径小而桩长较长的桩。5. 如何保证静载试桩的代表性？试桩的工艺和质量标准应该与工程桩一致；试桩的位置应该根据场地地质、地形条件等因素，选择有代表性的、可能出现最不利条件的位置；试桩数量应该根据设计要求和工程地质条件确定，一般不少于 2 根；实验时间，要按照标准在成桩后一定时间进行；试桩区周围应该尽量做到不干扰实验的条件。6. 单桩竖向抗压静载试验的目的是什么？抗压加载反力装置都有哪些形式？ 目的是确定单桩的竖向抗压承载力。锚桩横梁反力装置（对桩身承载力很大的钻孔灌注桩无法进行随机抽样）；压重平台反力装置（能对试桩进行随机抽样，适合不配筋或配筋少的桩；但是费时费力，测试费用高）；锚桩压重联合反力装置。7. 单桩竖向抗压静载试验中导致试桩偏心受力的因素有哪些？偏心受力主要由以下四个因素引起： 1 制作的桩帽轴线与原桩身轴线严重偏离； 2 支墩下的地基不均匀变形； 3 用于锚桩的钢筋预留量不匹配，锚桩之间承受的荷载不同步； 4 采用多个千斤顶，千斤顶实际合力中心与桩身轴线严重偏离、 桩是否存在偏心受力，可以通过四个对称安装的百分表或位移传感器的测量数据分析获得。8. 为什么低应变检测桩身完整性时应加强资料的收集？对于基桩的低应变完整性检测，为什么要综合分析而不能单凭测试信号下结论？在工程桩桩身完整性检测中仅仅依靠反射法所得到的测试信号，来分析推断桩身完整性及是否存在缺陷，是绝对不够的。甚至会出现判断错误，乃至不得其解。其主要的原因是：低应变检测法和其它的检测方法一样，存在很多局限性。也就是说仅从波形的异常来判断，可能会有多种解释。9. 基桩高应变检测与低应变检测有哪些不同？前者对了解桩的承载力效果较好，能测试深度较深的桩；后者对检验桩身混凝土匀质性效果较优，测试桩深度不如前者；前者检测设备较笨重，价格贵；后者设备较轻便，价格低些。高应变法，作用在桩上能量大，应力和应变水平接近或达到工程桩的应力、应变水平，使桩、土之间产生塑性位移。桩对外的抗力主要通过位移产生，有了位移，桩侧和桩尖土阻力得到一定程度的产挥。在桩顶量测到的桩，土响应信号包括承载力因素，所以高应变试桩可以对单桩承载力进行判定，也可以评价桩身结构完整性。低应变法，作用在桩顶上的动荷载小于使用荷载，其能量小，只能使桩产生弹性变形。它是通过应力波在桩身中传播和反射原理，对桩身结构完整性进行评价；根据振动理论对承载力进行推算。低应变法从原理上不能直接得到承载力的推断，而是由实测动刚度和静动对比的修正进行推算，因此带有很大的地区经验和人为因素。10. 混凝土内部缺陷对声波波速有何影响？完整桩反射波形相似，平整，平均波速较高。离析、夹泥与缩颈桩，波速较低，反射波幅减小，频率降低。断裂桩波幅较大，出现多次反射，难以观测到桩底反射波。11. 声测管该如何埋设1、声测管应具有一定的强度、韧性及刚度，接头宜采用螺纹连接。2、声测管埋设前应检查其是否通畅，管壁是否完好。 3、声测管应焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管应顺直且平行。 4、混凝土浇筑前管内注满清水，管底应密封，管顶盖好。 5、声测管底部应与检测构件底部齐平，管的顶部应高出检测工作面 30cm 以上。12. 声波透射法是否存在盲区？存在盲区，每个声测管测试面积是有限的13. 对声测管埋设有何要求？应注意哪些问题？1、声测管应具有一定的强度、韧性及刚度，接头宜采用螺纹连接。2、声测管埋设前应检查其是否通畅，管壁是否完好。 3、声测管应焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管应顺直且平行。 4、混凝土浇筑前管内注满清水，管底应密封，管顶盖好。 5、声测管底部应与检测构件底部齐平，管的顶部应高出检测工作面 30cm 以上。14. 声波透射法有哪几种检测方法？分别有何特点与用途？检测方法：平测、斜测、扇形扫测。 平测法：各测点测距相等，发、收换能器以相同高程同步提升，测线平行。用于对桩各剖面的普查，找出声学参数异常点。 斜测法：各测点测距相等，发、收换能器以不同高程相同步长同步提升，测线平行。用于核实可凝点的异常情况，并确定异常部位的纵向范围。 扇形扫测法：一换能器固定在某高程不动，另一换能器逐点移动，各测点的测距不相同，测线呈扇形分布，波幅不具可比性。用于在桩顶或桩底斜测范围受限时，或为减少换能器升降次数，核实可凝点的异常情况，并确定异常部位的纵向范围。15.声波透射法检测桩身质量，可用于判别混凝土缺陷的基本物理参量有哪些？ 基本物理参量：声时（声速） 、波幅、主频、波形混凝土越密实声速越高，超声波在传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射，声速也会降低；强度高的混凝土声衰减系数小、强度低或存在缺陷混凝土衰减系数大，声波频率越高、衰减越快，超声波在缺陷界面产生反射、散射、能量衰减、波幅降低；经过缺陷反射或绕过缺陷传播，波形发生畸变。16. 隧道工程施工中测定超、欠挖的方法有哪些？1、直接测量法 2、直角坐标法 3、三维近景摄影法 4、极坐标法（激光断面仪法）17. 简述隧道工程中锚杆拉拔力的测试方法？1.根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。2按照正常的安装工艺安装待测锚杆。3.根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。4.在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器.。5.通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。18. 什么是隧道收敛量测？收敛量测的目的？收敛量测的主要方法有哪些？隧道内壁面两点边线方向的位移之和称为“收敛”，此项目测量称为“收敛测量”。目的：测量成果可以直接用于指导施工、验证设计以及评价围岩与支护的稳定性。方法：位移测杆、净空变化测定计（单向重锤式、万向弹簧式、万向应力环式）19. 隧道施工量测的必测项目有哪些？地质和支护状况观察；周边位移；拱顶下沉；锚杆（索）内力及抗拔力20. 怎样检测隧道混凝土衬砌的缺陷？回弹强度，空洞扫描，高铁隧道还要查钢筋和钢架间距，回弹强度就是回弹仪，扫描用超声波检测仪21. 桩的竖向抗压静载试验的加载反力装置有几种形式？分别简要说明之。锚桩横梁反力装置（对桩身承载力很大的钻孔灌注桩无法进行随机抽样）；压重平台反力装置（能对试桩进行随机抽样，适合不配筋或配筋少的桩；但是费时费力，测试费用高）；锚桩压重联合反力装置（桁架或横梁上的堆重使得桩突发性破坏引起的振动、反弹对安全不利）。22. 单桩竖向抗压静载试验的终止加载条件是什么？1、某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的5 倍；2、某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的 2 倍，且经过 24h 尚未达到相对稳定标准；3、已达到设计要求的最大加载量；4、当工程桩做锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值；5、当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量 60-80mm，在特殊情况下，可根据要求加载至桩顶累计沉降量超过 80mm23. 单桩水平静载试验的目的是什么？单桩水平静载试验的目的是确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数判定水平承载力是否满足设计要求。通过桩身内力及变形测试，测定桩身弯矩。24. 简述声波透射法测桩的基本原理。在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。25. 桩基反射波法检测中测不到桩底反射波的原因有哪些？出现断裂桩，桩太长，激振能量不够等26. 在桩基反射波法测试过程中，如何获得好的波形？提高检测结果的准确性。对被测桩头进行处理，凿去浮浆，平整桩头，割去桩外露的过长钢筋；对仪器进行预热，进行选择性实验，确定最佳激振方式和接收条件；对于不同类型的桩，选好激振点，并在传感器底部涂抹凡士林或黄油，保证传感器与桩头紧密接触，桩径较大时，可在桩头安放多个传感器；采用信号增强技术进行多次重复激振，提高信噪比，减少随机干扰的影响；尽量使用小能量激振并选用截止频率较高的传感器和放大器，提高反射波的分辨率；采用横向激振水平接收的方式进行辅助判别桩头附近的浅部缺陷；每跟试桩进行 3-5 次重复测试，出现异常波形立刻分析原因，排除不良因素后在重复进行，重复测试的波形应该与原波形有良好的相似性。27. 简述传感器的定义与组成，以及传感器主要类型（按变换原理进行分类）传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。通常由敏感元件、转换元件、测试电路三部分组成。电阻式、电容式、差动变压器式、光电式等。28. 为什么对仪器和传感器要进行标定？标定的基本方法是什么？仪器的标定是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确定其输出量与输入量之间的对应关系，同时也能确定不同使用条件下的误差关系。标定的基本方法是：利用标准设备产生已知“标准”输入量，或利用标准传感器检测输入量的标准值，输入待标定的传感器，并将传感器的输出量与输入标准量相比较，获得校准数据和输入输出曲线、动态响应曲线等，由此分析计算而得到被标传感器的技术性能参数。29. 简述基坑及支护结构监测点布置原则。监测点应该布置在有代表性的地方，如：建筑物的角点、中点；基础类型、埋深、荷载明显不同处；柱基下部；基础下加固处等。计算最大弯矩所在位置；各土层的分界面；结构变截面位置；结构内支撑或拉锚所在位置