地质雷达在混凝土结构中的钢筋定位检测中的应用
引言
在混凝土结构工程中，经常会有混凝土内钢筋配置不符合规定的情况，如主筋与箍筋未绑扎、主筋长度不足、钢筋断开、多层钢筋配置不符合要求、节点部位的钢筋布置不符合要求等，不符合《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》几原设计要求的钢筋配置及施工质量问题。地质雷达是一种高效高分辨率的无损检测技术，随着地质雷达的技术及应用范围的拓展，已广泛应用于岩土工程勘察，且现已有居多成功案例可证明地质雷达能够解决混凝土结构工程中的钢筋检测。
技术原理
探地雷达是一种对地下或物体内不可见的目标或界面进行定位的电磁技术，是一种浅层高分辨探测技术，最早应用于工程场地勘查、工程质量检测及病害诊断、地下埋设物与考古探察、隧道超前预报。探地雷达具有无损性、操作携带方便、采集效率高、水平和垂直分辨率高等许多优点，目前正逐渐成为地下隐蔽工程检测的一种有力工具。随着地质雷达技术的不断发展和实践经验的积累，其应用范围不断扩大，现以广泛应用于岩土工程勘察、工程结构检测等诸多领域。
地质雷达利用高频电磁波以宽频带脉冲形式在地面通过发射天线送入地下，电磁波在地下传播过程中，当遇到目标体如空洞时，会发生反射并返回地面，被接收天线接收，由于电磁波在地下介质中传播时，其路径波形与能量会随着所通过介质的电性质及几何形态不同而变化，因此，通过对电磁波反射信号的旅行时间即双程走时频率幅度与波形变化等时频特征和振幅特征的分析研究，就可以确切了解地下界面或目标体的空间位置及形态。这是一种非破坏性的探测技术,可以安全地用于建筑工程中的混凝土结构中的检测,并具有较高的探测精度和分辨率。
地质雷达在建筑结构检测中遇到的典型目标体的雷达图像特征为：（1）在钢筋混凝土结构中，视混凝土为均匀介质，钢筋为混凝土中的异常体，电磁波在钢筋与混凝土的接触面产生强反射，波形特征表现为孤立的点状或弧形反射，依此特征来判定钢筋分布情况，确定其位置及可计算保护层厚度；（2）钢板为混凝土内的异常体，电磁波在钢板与混凝土接触面上也会发生强反射，波形特征为水平同相轴，钢板边缘出现绕射现象；（3）当混凝土内有空洞或不同结构物夹层内含有空气是，易形成大的弧形反射同相轴或者杂乱反射，且易产生多次反射波。因此，正确识别目标体的地质雷达图像特征是进行地质雷达解释的核心。
图1 地质雷达的工作原理示意图
布置方案
图2 剖面法测线布置示意图
实际应用中，地质雷达一般采用剖面法采集方式。即将地质雷达的发射天线（T）和接收天线（R）以固定间距沿测线方向同步移动，在混凝土结构检测中，一般采用毫米级别的小间距，高频发射接收的采集方式，逐点发射接收。并根据勘查的地质情况，选择最佳的天线中心频率，并合理设置测量参数，包括采样点数、记录长度、扫描速度、介电常数等测量参数。这种采集记录方式能够准确反映测线下方各反射界面的形态。
工程案例
勘察内容：某古建筑的结构检测
装置说明：地质雷达，天线中心频率为900MHz，测点间距为0.01m
勘查结果：本次检测应设计方要求，在墙体上布置了2条正交测线，如图3所示。在钢筋混凝土结构中，钢筋作为混凝土中的异常体。电磁波在钢筋与混凝土的接触界面上产生强反射，表现为双曲线反射的波形特征，可以因此来判断钢筋布设情况，确定钢筋的位置数量及间距。且能够从图像上进一步清晰地反映出混凝土厚度及保护层厚度。
从图4和图5中可以看出：
（1）墙厚0.2m，保护层厚度0.08m；
（2）在竖直方向剖面上，横向分布着4条钢筋，间距为0.3m；
（3）在水平方向剖面上，纵向分布着16条钢筋，间距为0.15m；
（4）在所检测的墙体内，钢筋呈网状分布，间距0.3m主筋和间距0.15m辅筋构成单层网结构。
图3 测线布置示意图
图4 水平测线地质雷达成像剖面图
图5 垂直测线地质雷达成像剖面图
. 示范报告检测项目名称：某某隧道二次衬砌质量检测 委托单位地址： 检测单位名称： 检测类别：委托检测 报告日期：二0一四年七月三十日
某某隧道检测报告 检测人员： 项目负责： 审核人： 批准人： 检测单位： 附加声明： 1. 本检测报告无检测专用章或检测单位公章无效。 2. 复印本检测报告未重新加盖检测专用章或检测单位公章无效。 3. 本检测报告无检测人员、项目负责人、审核人、批准人签字无效。 4. 本检测报告涂改无效。 5. 对本检测报告有异议，应于收到报告之日起15个工作日内，向检测单位提出，逾期不予受理。
目录 1. 前言 (4) 2. 工程概况 (4) 3. 检测内容 (4) 4．检测依据 (4) 5．检测方法 (4) 6．测试仪器 (6) 7．检测结果 (6) 8．结论及建议 (9)
1. 前言 2. 工程概况 3. 检测内容 3.1、二次衬砌厚度； 3.2、二次衬砌背后的空洞及欠密实情况； 3.3、钢拱架间距（抽检）； 3.4、隧道断面。 4．检测依据 4.1、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）； 4.2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）； 4.3、《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223－2004）； 4.4、由隧道施工单位提供的隧道设计参数表。 5．检测方法 采用地质雷达法对隧道衬砌缺陷情况进行检测，检测衬砌的空洞、欠密实等缺陷的分布，并同时检测衬砌的厚度。
地质雷达是采用无线电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。其工作原理为：地质雷达是以高频电磁脉冲波，由发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，当遇到有电性差异的界面或目的体时通常产生一定强度的反射波，并被地面接收天线所接收，根据接收到波的旅行时间（双程走时）、幅度频率与波形变化资料，可以推断介质的内部结构以及目标体的深度、形状等特征参数，具有高分辨率、无损性、高效率、抗干扰能力强等特点。地质雷达的工作原理，如图5-1所示；地质雷达的反射测试系统及反射剖面，如图5-2所示。 图5-1 地质雷达工作原理及其基本组成示意图 检测时采用剖面法，即发射天线（T ）和接收天线（R ）以固定间距沿测线同步移动的测量方式。发射天线和接收天线在地面沿测线均匀移动，反射回来的电磁波信息即可把地下电磁差异界面的分布特征及形态反映出来，就能得到其内部介质剖面图像。依据地质雷达图像，通过对时域波形的采集、处理和分析，进行时深换算获得异常界面或目的体的情况。其结果可用地质雷达时间剖面图像表示，其中横坐标记录了天线在地表的位置，纵坐标为反射波双程走时，表示雷达脉冲从发射天线出发经地下界面反射回到接收天线所需的时间，这种记录能准确描述测线下方各反射界面的形态，同时结合施工资料，可确定隧道衬砌厚度以及有无空洞等缺陷。 信号 收发转换开关 发射机 接收机 噪声 主机 发射 接收 目标体
地质雷达测量技术 内容提要：本文在简述地质雷达基本原理的基础上，介绍了地质雷达检测隧道衬砌质量的工作方法，通过理论分析、实际资料计算、实测效果等方面说明采用地质雷达技术检测隧道衬砌质量的必要性和可靠性。 关键词：地质雷达测量技术 1 前言 地质雷达（Geological Radar）又称探地雷达（Ground Penetrating Radar），是一项基于不破坏受检母体而获得各项检测数据的检测方法，在我国已在数百项工程中得到了应用，并取得了显著成效。同时，随着交通、水利、市政建设工程等基础设施的大力发展，以及国家对工程质量的日益重视，工程实施过程中仍急需用物理勘探的手段解决大量的地质难题，因此，地质雷达极其探测技术市场前景十分广阔。 地质雷达作为一项先进技术，具有以下四个显著特点：具有非破坏性；抗电磁干扰能力强；采用便携微机控制，图象直观；工作周期短，快速高效。它不仅用于管线探测，还可用于工程建筑，地质灾害，隧道探测，不同地层划分，材料，公路工程质量的无损检测，考古等等。 2 地质雷达技术原理 地质雷达是运用瞬态电磁波的基本原理，通过宽带时域发射天线向地下发射高频窄脉冲电磁波，波在地下传播过程中遇到不同电性介质界面时产生反射，由接收天线接收介质反射的回波信息，再由计算机将收到的数字信号进行分析计算和成像处理，即可识别不同层面反射体的空间形态和介质特性，并精确标定物体的深度（图1）。
图1 地质雷达检测原理图 3 雷达的使用特性 3.1无损、连续探测，不破坏原有母体，避免了后期修补工作，可节约大量的时间和费用。 3.2 操作简便，使用者经过2－3天培训就能掌握。 探测时，主机显示器实时成像，操作人员可直接从屏幕上判读探测结果，现场打印成图，为及时掌握施工质量提供资料，提高了检测速度和科学水平。并且通过数据分析，还可以了解道路的结构情况，发现道路路基的变化和隐性灾害，使日常管理和维护更加简单。 3.3 测量精度高，测试速度快。在车载工作方式下，测试速度大大提高，当车速达80Km/h时，系统仍能正常工作。 3.4 收、发天线离地面的探测高度可以针对不同的埋地目标进行调整，以达到最佳的探测能力和探测分辨率：同时还可以调节收发天线之间的距离寻找系统工作的最好效果。 3.5 测点密度不受限制，便于点测和普查。 工作方式的灵活使得用户可以连续普查某一段工程的质量,也可随时对异常区域进行重点探测 和分析。 3.6 便于维护与保养。 本系统采用了结构化设计，对于使用不当或其它原因造成的质量问题，简单地更换接插件即可保证雷达的正常工作。 3.7 可扩充配置。 通过选择相应的发射源和收发天线，再配上相应的处理软件，就可以在中、深层探测范围，如地下管线、地基空洞、钢筋分布、堤坝密实程度等方面扩大应用。 4 地质雷达在检测隧道衬砌质量中的应用 新建隧道施工中为确保隧道衬砌质量，采用传统“钻、看”的检测方法显然已不能满足“多断面、全方位”的检测要求，业主和施工单位都在探索采用无损检测技术有效监控和确保隧道衬砌质量的新方法。 隧道衬砌的质量检测包括1)隧道衬砌厚度，2)隧道衬砌背后未回填的空区，3)隧道衬砌的密实程度，4)施工时坍方位置及坍方的处理情况。5)有时还可检测围岩中地下水向隧道侵入的位置。4.1 工作方法
钢筋的分类和用途 钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类： 1．按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳（C）：碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C）,材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5％以下。
硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超过0.6％，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045％。 磷（P）：它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200℃时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045％，即使有些低合金钢也必须控制在0.050％～0.120％之间。 2．按轧制外形分 （1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋
地质雷达在隧道超前地质预报中的应用 摘要：本文简要介绍了地质雷达基本原理及其探测深度、精度，并结合实例阐述了地质雷达的工程应用。 关键词：地质雷达；隧道超前地质预报；掌子面 引言 目前，我国修建大量穿越山岭的特长隧道。由于这些隧道大都处于地下各种复杂的水文地质、工程地质岩体中。为了摸清和预知周围的水文地质和工程地质条件，隧道地质超前预报显示出越来越重要的作用。在隧道开挖掘进过程中，提前发现隧道前方的地质变化，为施工提供较为准确的地质资料，及时调整施工工艺，减少和预防工程事故的发生非常重要。一、地质雷达基本原理及探测深度、精度 地质雷达( Ground Penetrating Radar, 简称GPR, 也称探地雷达) 是利用超高频(106Hz～109Hz)电磁脉冲波的反射探测地下目的体分布形态及特征的一种地球物理勘探方法。发射天线( T) 将信号送入地下，遇到地层界面或目的体反射后回到地面再由接收天线( R) 接收电磁波的反射信号，通过对电磁波反射信号的时域特征和振幅特征进行分析来了解地层或目的体特征(见图1)
图1 地质雷达反射探测原理图 根据波动理论，电磁波的波动方程为： P = │P│e-j（αx-αr）﹒e-βr（1）（1）式中第二个指数-βr是一个与时间无关的项，它表示电磁波在空间各点的场值随着离场源的距离增大而减小，β为吸收系数。式中第一个指数幂中αr表示电磁波传播时的相位项，α为相位系数，与电磁波传播速度V的关系为： V = ω/α（2）当电磁波的频率极高时，上式可简略为： V = c/ε1/2（3）式中c为电磁波在真空中的传播速度；ε为介质的相对介电常
建筑结构复习题 一、填空题 1、混凝土一个方向受拉、另一个方向受压时，强度会 。 2、混凝土在长期不变荷载作用下将产生 变形。 3、钢筋混凝土结构设计中使用的极限状态有 。 4、钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为 。 5、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 6、钢筋混凝土受扭构件根据所配箍筋和纵筋数量的多少，构件的破坏类型有 。 7、 钢筋混凝土板内分布钢筋不仅可使主筋定位和分布局部荷载，还可 。 8、钢筋混凝土偏压柱所采用的钢筋等级不宜 ，混凝土等级不宜 。 9、为提高钢筋混凝土构件抗扭承载力，应该配置的钢筋为 。 10、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 11、钢筋混凝土结构设计中最简单的实用设计表达式为 。 12、受弯构件强度计算中采用等效矩形应力图形的原则是 和 。 13、梁的斜截面破坏主要有斜压、剪压和拉压破坏三种，却选用剪压破坏作为设计依据的原因是该形式的 好， 都能得到利用。 14、先张法预应力构件是靠 来传递预应力的，后张法是靠 来保持预应力的。 15、在钢筋混凝土受弯构件计算中，要求0h x b ξ≤是为了防止发生 。 二、单项选择题 1、同一强度等级的混凝土，其各项力学指标有如下关系（ ）。 A 、f cu ＜f c ＜f t B 、f cu ＞f c ＞f t C 、f c ＞f t ＞f cu D 、f cu ＞f t ＞f c 2、若用S 表示结构或构件截面上的荷载效应，用R 表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（ ）式。 A 、R>S B 、R=S C 、 R钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种
钢筋的分类和用途钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、 轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：1．按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I 级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25%?0.7%,如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70%?1.4%，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有： 20MnSi、40Si2MnV 、4 5SiMnTi 等。各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳（C）:碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C），材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及 韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5%以下。 硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬 度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超 过0.6%，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫
（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷（P）:它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200 C时，它可使钢材或焊缝出现冷 裂纹。一般要求其含量低于0.045%，即使有些低合金钢也 必须控制在0.050%?0.120%之间。 2．按轧制外形分 （1 ）光面钢筋：I 级钢筋（Q235 钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm ，长度为6m~12m 。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般□、川级钢筋轧制成人字形，W级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm ）、细钢筋（直径6?10mm ）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 I级钢筋（235/370级）；H级钢筋（335/510级）；川级钢筋
地质雷达实验报告 成绩： 系别：资源勘查与土木工程系 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 年月日
实验项目名称：地质雷达的操作及应用 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室91110 实验日期：年月日 1.1 实验目的 （1）了解地质雷达基本构造、性能和工作原理。 （2）掌握地质雷达的操作步骤和使用方法。 1.2 实验原理及方法 通过发射天线向地下发射宽频带高频电磁波。在传播过程中，当遇到存在电性差异的地下介质或目标体时，雷达波会发生反射返回地面，并由接收天线接收，并以波或图像的形式，存储在电脑中。 1.3 仪器设备 OKO-2俄罗斯地质雷达。
1.4 实验步骤 （1）连好数据线； （2）打开主机和天线上的电源开关； （3）运行采集软件； （4）设置参数； （5）数据采集并保存数据； （6）关机、拆线。 1.5 数据处理 主要包括两个方面：即增益和滤波。增益的目的是放大深部信号的增幅，使较弱的信号能被识别，滤波的种类很多，一般包括中值滤波、平均值滤波、带通滤波和巴特沃斯带通滤波等等。 1.6 注意事项 在运用雷达过程中，须掌握雷达工作的三个重要参数：环境电导率、介电常数和探测频率。 环境电导率σ是表征介质导电能力的参数，它决定了电磁波在介质中的穿透深度，其穿透深度随电导率的增加而减小，当介质的电导率σ>10-2S/m时，电磁波衰减极大，难于传播，雷达方法不宜使用，如：湿粘土、湿页岩、海水、海水冰、湿沃土、金属物等。 介电常数是影响应用效果的另一个重要因素，它决定了高频电磁波在介质中的传播速度，并且反射信号的强弱也取决于介电常数的差异。电磁波在介质中的传播速度可采用下式近似考虑：
建筑结构基础知识（混凝土结构） 1．建筑按主要承重结构的材料分，没有( C ) A．砖混结构 B．钢筋混凝土结构 C．框架结构 D．钢结构2．结构的功能概括为（ A ） A．安全性、适用性和耐久性 B．实用、经济、美观C．强度、变形、稳定 D．可靠、经济 3．下列（ A ）状态被认为超过正常使用极限状态 A．影响正常使用的变形 B．因过度的塑性变形而不适合于继续承载 C．结构或构件丧失稳定 D．连续梁中间支座产生塑性铰 4．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是（ C ） A．抗压强度设计值f c=50MP a B．抗压强度标准值f ck=50MP a C．立方体抗压强度标准值f cu，k=50MP a D．抗拉强度标准值f tk=50MP a 5．混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形会（ B ） A．随时间而减小 B．随时间而增大 C．随时间而增大 D．随时间先增长，而后降低 6．钢筋与混凝土这材料能有效共同工作的主要原因是（ D ） A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力 B．两者温度线膨系数接近 C．混凝土对钢筋的保护 D．混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且两者温度线膨系数接近 7．混凝土保护层厚度的说法正确的是（ B ） A．梁、柱构件中纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离
B．梁、柱构件中箍筋外表面至混凝土表面的垂直距离 C．受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离 D．受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离 8．在正常条件下，室内与室外分属不同的环境类别，室内裂缝宽度限制值可以大些，梁柱保护层厚度可小些，原因是（ C ） A．室外条件差，混凝土易碳化 且容易碳化，但钢筋不易生锈 B．室内虽有CO 2 C．室外温差大，易开裂 D．室内墙面保护措施更好 9．梁的下部纵向受力钢筋净距不应小于( B )(d为钢筋的最大直径) A 30mm和 B 25mm和d C 30mm和d D 25mm和 10．适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，其承载力和抵抗开裂的能力（ C ） A．均提高很多 B．承载力提高不多，抗裂提高很多 C．承载力提高很多，抗裂提高不多 D．相同 11．钢筋用量适中的梁受弯破坏时呈现出（ B ）的破坏特征 A．脆性破坏 B．塑性破坏 C．先脆后塑 D．先塑后脆 12．正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为（ C ） A．中和轴以下混凝土全部裂开 B．混凝土抗拉强度低 C．中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生力矩很小 D．混凝土退出工作 13．对钢筋混凝土单筋T形截面梁进行正截面设计时，当满足条件（ B ）时，可判为第二类T形截面
福州绕城公路东南段 南峰隧道超前地质预报 （地质雷达） 编号：BG-CQYB-A16-001 合同段：A16合同段 施工单位：中铁十七局集团第一工程有限公司探测范围：右线出口LYK8+335～LYK8+310 编制： 校核： 检测单位：中国科学院武汉岩土力学研究所 检测日期：2013年12月27日 报告日期：2013年12月27日
一、工作概况 2013年12月27日，中国科学院武汉岩土力学研究所对福州绕城公路东南段A16合同段南峰隧道出口右洞进行了超前地质预报，采用GSSI 公司生产的SIR-20地质雷达进行数据采集，配属100MHZ 的屏蔽天线进行了探测。本次探测范围为右线出口LYK8+335～LYK8+310，共25m 。 二．预报的方法技术 （一） 地质雷达超前预报的基本原理 地质雷达(Ground Penetrating Radar ，简称GPR)是近年来应用于浅层地质构造、岩性检测的一项新技术，其特点是快速、无损、连续检测，并以实时成象方式显示地下结构剖面，使探测结果一目了然，分析、判读直观方便。因探测精度高、样点密、工作效率高而倍受关注。随着该项技术的不断完善和发展，其应用领域不断扩展。 隧道地质雷达超前预报方法是一种用于确定隧道掌子面前方介质分布变化的广谱电磁波技术。如图1所示，利用一个天线向掌子面前方发射无载波电磁脉冲，另一个天线接收由岩体中不同介质界面反射的回波，利用电磁波在岩体介质中传播时，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Er) 及几何形态的变化差异，根据接收到的回波旅行时间、幅度和波形等信息，来探测掌子面前方介质的地层结构与异常地质体。 理论研究与实验室模拟试验证明，电磁波在物体或介质中的传播速度v 、走时t 、与介质的相对介电常数Er 有如下关系： v x z t 2 24+= r c v ε=
钢筋混凝土结构复习题 一、单项选择题 1.对于两跨连续梁( D )。 A．活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大 B．活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大 C．活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大 D．活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大 2.屋盖垂直支撑的作用有（ B ）。 A．保证屋架在吊装阶段的强度 B．传递纵向水平荷载 C．防止屋架下弦的侧向颤动 D．传递竖向荷载 3.等高排架在荷载的作用下，各柱的( C )均相等。 A．柱高 B．内力 C．柱顶侧移 D．剪力 4．水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与( B )直接有关。 A．矩形梁截面惯性矩 B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．柱的转动刚度 5．超静定结构考虑塑性内力重分布计算时，必须满足 ( A )。 A．变形连续条件B．静力平衡条件 C．采用热处理钢筋的限制D．采用高强度混凝土 6．在横向荷载作用下，厂房空间作用的影响因素不包括 ．．．( A )。 A．柱间支撑的设置B．山墙间距 C．山墙刚度D．屋盖刚度 7．公式中，的物理意义是( C )。 A．矩形梁截面惯性矩B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．T形梁截面惯性矩 8．按D值法对框架进行近似计算时，各柱反弯点高度的变化规律是 (C )。 A．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而降低 B．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而升高 C．其他参数不变时，随上层层高增大而降低
D．其他参数不变时，随下层层高增大而升高 9．单层厂房排架柱内力组合时，一般不属于 ．．．控制截面的是( A )。 A．上柱柱顶截面 B．上柱柱底截面墙 C．下柱柱顶截面 D．下柱柱底截面 10．在对框架柱进行正截面设计时，需要考虑的最不利组合一般不包括 ．．．（B ）。 A、及相应的N B、及相应的N C、及相应的M D、及相应的M 11、伸缩缝的设置主要取决于（ D ）。 A、结构承受荷载大小 B、结构高度 C、建筑平面形状 D、结构长度 12．钢筋混凝土柱下独立基础的高度主要是由（ C ）。 A、地基抗压承载力确定 B、地基抗剪承载力确定 C、基础抗冲切承载力确定 D、基础底板抗弯承载力确定 13.一般情况下，在初选框架梁的截面高度时，主要考虑的因素是( B )。 A. 层高 B. 梁的跨度 C. 结构的总高度 D. 梁的混凝土强度等级 14.我国规范对高层建筑的定义是( D )。 A. 8层以上建筑物 B. 8层及8层以上或高度超过26m的建筑物 C. 10层以上建筑物 D. 10层及10层以上或高度超过28m的建筑物 15. 多层多跨框架在水平荷载作用下的侧移，可近似地看做由（ B ）。 A.梁柱弯曲变形与梁柱剪切变形所引起的侧移的叠加 B.梁柱弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 C.梁弯曲变形与柱剪切变形所引起的侧移的叠加 D.梁弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 16. 多跨连续梁（板）按弹性理论计算，为求得某跨跨中最大负弯矩，活荷载应布置在( A )。 A．该跨，然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C. 所有跨 D.该跨左右相邻各跨，然后隔跨布置 17．计算风荷载时，基本风压应（A ）。 A、采用50年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2 B、采用100年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2
某隧道二衬检测报告范本 示范报告检测项目名称：某某隧道二次衬砌质量检测 委托单位地址： 检测单位名称： 检测类别：委托检测 报告日期：二0一四年七月三十日
某某隧道检测报告 检测人员： 项目负责： 审核人： 批准人： 检测单位： 附加声明： 1. 本检测报告无检测专用章或检测单位公章无效。 2. 复印本检测报告未重新加盖检测专用章或检测单位公章无效。 3. 本检测报告无检测人员、项目负责人、审核人、批准人签字无效。 4. 本检测报告涂改无效。 5. 对本检测报告有异议，应于收到报告之日起15个工作日内，向检测单位提出，逾期不予受理。
目录 1. 前言 (4) 2. 工程概况 (4) 3. 检测内容 (4) 4．检测依据 (4) 5．检测方法 (4) 6．测试仪器 (6) 7．检测结果 (6) 8．结论及建议 (8)
1. 前言 2. 工程概况 3. 检测内容 3.1、二次衬砌厚度； 3.2、二次衬砌背后的空洞及欠密实情况； 3.3、钢拱架间距（抽检）； 3.4、隧道断面。 4．检测依据 4.1、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）； 4.2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）； 4.3、《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223－2004）； 4.4、由隧道施工单位提供的隧道设计参数表。 5．检测方法 采用地质雷达法对隧道衬砌缺陷情况进行检测，检测衬砌的空洞、欠密实等缺陷的分布，并同时检测衬砌的厚度。 地质雷达是采用无线电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。其工作原理为：地质雷达是以高频电磁脉冲波，由发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，当遇到有电性差异的界面或目的体时通常产生一定强度的反射波，并被地面接收天线所接收，根据接收到波的旅行时间（双程走时）、幅度频率与波形变化资料，可以推断介质的内部结构以及目标体的深度、形状等特征参数，具有高分辨率、无损性、高效率、抗干扰能力强等特点。地质雷达的工作原理，
论文题目：钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名：刘畅 学号：2014105110 学院：建筑与工程学院 2015年06月30日
有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中，钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点，而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成，由于其组合材料的性质较为复杂，同时存在非线性与几何线形的特征，应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难，往往不能得到准确的数据，给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术，借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析；钢筋混凝土结构；应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用，以及非线性有限元理论研究的不断深入，有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具，在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中，有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如：在计算机上应用有限元分析法，对形状复杂、柱网复杂的基础筏板，转换厚板，体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖，钢-混凝土组合构件等进行应力，应变分析，使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形，进而进行设计，有效解决传统分析方法的不足，满足当前建筑体型日益复杂，工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中，必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况，选取作为合理的有限元模型，才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中，非线性有限元分析的基本理论可以概括为：1）通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土，使其成为有限单位、二维三角形单元，钢箍离散为一维杆单元，以利于分析模型的构建；2）为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系，以及
第二章 一、填空题 1、结构包括素混凝土结构、（钢筋混凝土结构）、（预应力混凝土结构）和其他形式加筋混凝土结构。 2 钢筋混凝土结构由很多受力构件组合而成，主要受力构件有楼板（梁）、（柱）、墙、基础等。 3. 在测定混凝土的立方体抗压强度时，我国通常采用的立方体标准试件的尺寸为（150mm×150mm×150mm）。 4.长期荷载作用下，混凝土的应力保持不变，它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的（徐变）。 5.混凝土在凝结过程中，体积会发生变化。在空气中结硬时，体积要（缩小）；在水中结硬时，则体积（膨胀）。 6.在钢筋混凝土结构的设计中，（屈服强度）和（延伸率）是选择钢筋的重要指标。 7.在浇筑混凝土之前，构件中的钢筋由单根钢筋按设计位置构成空间受力骨架，构成骨架的方法主要有两种：（绑扎骨架）与（焊接骨架）。 8.当构件上作用轴向拉力，且拉力作用于构件截面的形心时，称为（轴心受拉）构件。 9、轴心受拉构件的受拉承载力公式为（N≤fyAs或Nu=fyAs ）。 10．钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为（普通钢箍）柱和（螺旋钢箍）柱两种。 11．钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为（长柱）承载力与（短柱）承载力的比值。 12.长柱轴心受压时的承载力（小于）具有相同材料，截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。 13.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定性系数是考虑了（附加弯矩的影响）。 二：简答题 1.混凝土的强度等级是怎样划分的？ 答：混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个 2．钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 答：1.采用高强度钢筋可以节约刚材，取得较好的经济效果；2.为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3.可焊性好；4满足结构或构件的耐火性要求；5.为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 3徐变定义；减少徐变的方法。 答:长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的徐变。 4．钢筋混凝土共同工作的基础。 1).二者具有相近的线膨胀系数； 2).在混凝土硬化后，二者之间产生了良好的粘结力，包括a. 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力; b混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力; c 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力 3). 钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层，起着防止钢筋发生锈蚀的作用，保证结构的耐久性。
地下管线探测报告 编写: 检测： 审核： 批准： ****有限公司 二〇一九年七月十八日
地下管线探测报告 一、任务概况 1.1作业目的 为满足****工程施工需要，****有限公司于****有限公司年7月07日对该项目地下综合管线进行物探工作。 1.2测区概况 项目位于****市****有限公司区，物探位置参如图1.1所示。 图1.1工程场地地理位置图 二、管线探测 探测范围为以委托方指定的范围为界。 2.1管线的调查 管线的调查主要针对架空管线及明显管线点（包括接线箱、变压箱、变压器、消防栓、人孔井、阀门、窨井、仪表井等附属设施）进行。 ①明显管线点的各种数据均应直接打开井，用检验合格的钢尺量测，精
确到厘米。实际作业时按规程及甲方提供表格所列各类管线调查内容，参考各专业部门提供的资料，到实地调查核实，查清各类被调查管线的类型、管径、材质、埋深、起止、走向以及同类管线的连接关系，以便进行仪器探测。在调查量取时首先认真仔细量读，确保调查成果的准确性。其次，管线调查时应注意量取各类管线的偏距，即管道中心线至井盖中心的水平偏移距。 ②在实地调查中应邀请管线权属单位的管线管理人员、管线的规划、设计、施工人员和当地居民等熟悉管线情况的人员协助。 2.2地下管线探测原理 金属管线探测采用电磁感应原理。地下金属管线在发射机发出的电磁场的激励下产生感应电流，该感应电流又在管线的周围产生二次感应磁场，通过接收机接收该二次磁场来确定地下管线的位置与深度。 发射机现场工作有三种方式：第一种采用偶极电磁感应法，探测时将发射机的发射线圈垂直地放在地表，或水平放置于管线的正上方；第二种是采用直接感应法，探测时用夹钳夹住管线，发射机通过夹钳直接激发管线；第三种是采用充电法，直接将发射机的一极接在管线的一端，另一极接在待测管线的另一端或较远处的大地上，使发射电流直接流过被测管线。直接感应法和充电法应具备管线露头的条件，其中充电法只能用于给水、热力等管线外露且不带电的管线，多用于管线的追踪；偶极电磁感应法适用范围较广，既可应用于已知管线的追踪，也可以进行未知管线的普查。 接收机接收电磁场有两种方式：一种是采用垂直线圈接收，该接收方法在地下管线的正上方信号最大，离开管线信号逐渐减小，极大值点与半极大值点的水平距离x为管线中心线的埋深h，如图3.1所示。另一种是采用水平线圈接收，该接收方法在地下管线的正上方信号最小，在管线两侧各有一个
钢筋混凝土结构学复习要点 绪论 1.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构。 2.一般来说，在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，钢筋主要承担拉力，必要时也可承担压力。钢筋和混凝土这两种性能不同的材料能结合在一起共同工作，主要是它们之间有良好的粘结力和较为接近的温度膨胀系数。 3.按其在在结构中所起作用的不同和化学成分的不同划分钢筋的品种。 4.为什么以屈服强度为标准：屈服强度（流限）是软钢的主要强度指标。钢筋混凝土结构构件中的钢筋，当应力达到屈服强度后，载荷不增加，应变会继续增大，使得混凝土裂缝开展过宽，构件变形过大，结构构件不能正常使用，所以软钢钢筋的受拉强度限值以屈服强度为准。硬钢没有明确的屈服台阶（流幅），所以设计中硬钢一般以协定流限作为强度标准。 5.为什么不采用高强度钢筋：采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果，但混凝土结构中钢筋的强度并非越高越好。由于钢筋的弹性模量并不因其强度提高而增大，高强钢筋若充分发挥其强度，则与高应力相应的大伸长变形势必会引起混凝土结构过大的变形和裂缝宽度。（问答） 6.A双向受压时，混凝土的抗压强度比单向受压的强度为高。B双向受拉时，混凝土一向抗拉强度基本上与另一方向拉应力大小无关。C一向受拉一向受压时，混凝土抗压强度随另一向的拉应力的增加而降低。D三向受压时，混凝土一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加，并且极限压应变也可以大大提高。 7.混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随时间的增长而增长，这种现象称为混凝土的徐变。 8.徐变和塑性变形不同，塑性变形主要是混凝土中结合面裂缝的扩展延伸引起的，只有当应力超过了材料的弹性极限后才发生，而且是不可恢复的。徐变不仅部分可恢复，而且在较小的应力时就能发生。（问答） 9.实验表明，光圆钢筋的粘结力由三部分组成：①水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力； ②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；③钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。 10.未了保证钢筋在混凝土中锚固可靠，设计时应该使受拉钢筋在混凝土中有足够的锚固长度0l。 11.接长钢筋有三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接。 12.机械连接接头可分为挤压套筒接头和螺纹套筒接头两大类。 第二章 1.工程结构的功能要求主要包括三个方面：安全性、适用性、耐久性。被统称为结构的可靠性。 2.工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。 3.随时间的变异分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 4.出现Z<0的概率，也就是出现R 钢筋混凝土结构习题 及答案 钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力。 3、弯起筋应同时满足、、，当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时，弯起筋应同时满足、，当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时，应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A、I；B、 I a；C、II；D、II a；E、III；F、III a。①抗裂度计算以阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以阶段为依据；③承载能力计算以阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b 需要根据等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ，受弯构件的斜截面破坏发生在梁的 ，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力 满足：V ≤ 时，仍可不必计算抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的剪 力满足：V ≥ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同，受弯构件正截面受弯破坏形态有 、 和 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______（大、小）些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 形状，且箍筋的两个端头应 。 答案： 1、复合主拉应力； 《钢筋混凝土结构》课程教学大纲 华南理工大学东莞东阳教学中心 课程名称：钢筋混凝土结构（英文）Reinforced concrete structure 课程性质：必修课适用专业：专升本 学时：72 学分：4.5 一、课程的作用、地位和任务 本课程属土木工程专业必修的专业基础课。是一门实践性很强、与现行的规范、规程等有关的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构学科的基本理论及基本知识，为以后在混凝土结构学科领域继续学习及毕业设计打下基础。 二、课程内容和要求： （一）绪论 1．了解混凝土的一般概念 2、深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件（重点） 3、充分认识钢筋与混凝土的优缺点（重点） 4、了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应及发展前景 5、做好学习本课课程的准备。 （二）钢筋混凝土材料的主要力学性能 内容：钢筋和混凝土材料的力学性能以及混凝土与钢筋粘结协同工作的特性直接影响结构和构件的受力性能，也是混凝土结构的计算理论、计算公式建立的基础。 要求： 1．熟悉建筑工程中所用钢筋的品种、级别及其性能 2、掌握钢筋的强度指标和变形，重点理解钢筋的应力应变曲线 3、熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能，掌握混凝土各项强度指 标、弹性模量以及变形模量等（重点） 4、了解钢筋与混凝土的粘结（第六章有展开） 5、了解混凝土的时随变形——收缩和徐变。 （三）梁的受弯性能的试验研究、分析 内容：通过对典型试验梁的挠度曲线、截面应变分布及破坏过程的分析，说明混凝土和钢筋的力学性能对梁的受力阶段、应力状态、破坏特征的影响，以及如何在试验研究的基础上建立起钢筋混凝土的应力分析和极限弯矩的计算公式。 要求： 1、掌握试验梁、梁的挠度曲线、梁受力的三个阶段以及相应的截面应力分布 （重点） 2、掌握适筋梁及其破坏特征（重点） 3、熟悉混凝土梁的受力特点 4、熟悉配筋率对梁的破坏特征的影响 5、掌握梁截面应力分析的基本假定——平截面假定、材料的应力-应变物理 关系、基本方法（重点） 6、熟悉《规范》采用的极限弯矩计算方法，具有实际意义。 （四）结构设计原理、设计方法 内容：现行规范和法规是混凝土结构设计的遵守的基本原则，本章结合现行《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）介绍了结构设计原理——结构极限状态的基本概念、近似概率的极限状态设计法及其极限状态使用设计表达式。 要求： 1、熟悉结构设计的要求 2、掌握工程结构极限状态的基本概念。包括结构的作用、对结构的功能要求、 两类极限状态等（重点） 3、了解结构可靠度的基本原理 4、熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用 （五）受弯构件正截面承载力计算 内容：本章在第二章的试验分析和第三章的理论分析的基础上，突出问题的主要特性，推导出受弯构件正截面承载力计算的基本公式和适用条，并注意构造要求。 要求： 地质雷达实验报告封面 报告 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998 地质雷达实验报告 成绩： 系别：资源勘查与土木工程系 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 年月日 实验项目名称：地质雷达的操作及应用 同组学生姓名： 实验地点：结构检测实验室91110 实验日期：年月日 实验目的 （1）了解地质雷达基本构造、性能和工作原理。 （2）掌握地质雷达的操作步骤和使用方法。 实验原理及方法 通过发射天线向地下发射宽频带高频电磁波。在传播过程中，当遇到存在电性差异的地下介质或目标体时，雷达波会发生反射返回地面，并由接收天线接收，并以波或图像的形式，存储在电脑中。 仪器设备 OKO-2俄罗斯地质雷达。 实验步骤 （1）连好数据线； （2）打开主机和天线上的电源开关； （3）运行采集软件； （4）设置参数； （5）数据采集并保存数据； （6）关机、拆线。 数据处理 主要包括两个方面：即增益和滤波。增益的目的是放大深部信号的增幅，使较弱的信号能被识别，滤波的种类很多，一般包括中值滤波、平均值滤波、带通滤波和巴特沃斯带通滤波等等。 注意事项 在运用雷达过程中，须掌握雷达工作的三个重要参数：环境电导率、介电常数和探测频率。 环境电导率σ是表征介质导电能力的参数，它决定了电磁波在介质中的穿透深度，其穿透深度随电导率的增加而减小，当介质的电导率σ>10-2S/m时，电磁波衰减极大，难于传播，雷达方法不宜使用，如：湿粘土、湿页岩、海水、海水冰、湿沃土、金属物等。 介电常数是影响应用效果的另一个重要因素，它决定了高频电磁波在介质中的传播速度，并且反射信号的强弱也取决于介电常数的差异。电磁波在介质中的传播速度可采用下式近似考虑： r C V ε≈ 式中： C ─ 电磁波在真空中的传播速度，C =ns （光速）， r ε─ 介质的相对介电常数。 介质的介电常数主要受介质的含水量以及孔隙率的影响，相对介电常数与水含量的关系曲线，相对介电常数的范围为：1（空气）~81（水），多数干燥的地下介质，其相对介电常数值均小于10。 探测频率不但是制约探测深度的一个关键因素，同时也决定了探测的分辨率；探测频率越高，探测深度越浅，探测的垂直分辨率和水平分辨率越高。高频 电磁波在传播过程中发生衰减，其衰减的程度随电磁波频率的增加而增加，这也是造成探测频率越高，探测深度越浅的原因。因此，在实际工作时，必须根据目标体的探测深度选用合理的探测频率。 附图（不少于6张图片）钢筋混凝土结构习题及答案教学内容
《钢筋混凝土结构》课程教学大纲
地质雷达实验报告封面报告
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